Fotowoltaika zimą. Wydajność instalacji i jej konserwacja

Zimowe miesiące to czas niższej produkcji z modułów PV. Jednak ile właściwie prądu produkują panele fotowoltaiczne zimą? Sprawdź i dowiedz się, jaka jest wydajność fotowoltaiki na przełomie roku i czy warto odśnieżać swoją instalację, gdy spadnie śnieg?  

Fotowoltaika zimą – O czym należy pamiętać?

Każdy prosument decydujący się na inwestycję w instalacje PV musi pamiętać, że w polskim klimacie fotowoltaika działa mniej wydajnie.

Warto jednak zaznaczyć, że w naszej szerokości geograficznej właściciele mikroinstalacji mogą cieszyć się z ok. 1600 słonecznych godzin, przypadających głównie na okres letni. Według danych zebranych w pracy „Instalacje fotowoltaiczne” w okresie od maja do sierpnia produkowane jest niemal 60% energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznej. Z kolei okres od listopada do lutego to zaledwie ok. 10% całego uzysku.

Wielu inwestorów zastanawia się, jak zachowują się panele fotowoltaiczne zimą? Wbrew obiegowej opinii, wysoka temperatura wcale nie działa pozytywnie na sprawność modułów PV. Producenci tych urządzeń określają, że ogniwa fotowoltaiczne osiągają swoje optymalne parametry przy temperaturze 25°C i nasłonecznieniu na poziomie 1000 W/m^2..

Z kolei, gdy moduł generuje energię prądu stałego przy wyższych temperaturach, dochodzi do przesadnego nagrzania się krzemowych półprzewodników, z których zbudowane są panele. Z tego powodu już przy temperaturze nieznacznie przekraczającej 25°C sprawność moduły spada o ok. 10-15%. Dużym problemem w okresie letnim jest również nagrzewanie się powierzchni paneli. W bardzo upalne dni temperatura na ich powierzchni może sięgnąć nawet 70°C, co przyspiesza ich degradację.

Co ciekawe, instalacje fotowoltaiczne pracują nawet w miejscach, w których występują ekstremalnie niskie temperatury. Dobrym przykładem jest inwestycja w instytucie badawczym Neumayer Station zlokalizowana na biegunie południowym. Przy stacji pracują panele fotowoltaiczne o łącznej mocy 53 kWp, która w okresie od listopada do stycznia dostarcza nawet 12 MWh energii elektrycznej. Panelom PV nie przeszkadza w tym nawet temperatura, która przez cały rok oscyluje znacznie poniżej zera. Przy produkcji prądu, moduły korzystają ze słońca, które przez kilka tygodni praktycznie nie znika za horyzontem.

Zatem niskie, zimowe temperatury nie są przeszkodą dla prosumentów. Jednak na jakie uzyski mogą liczyć właściciele elektrowni PV?

Wydajność instalacji zimą

Sceptycy energetyki odnawialnej i fotowoltaiki często twierdzą, że z powodu długich zim, pozyskiwanie energii ze słońca w Polsce mija się z celem. Należy zatem odpowiedzieć na pytanie: Czy fotowoltaika działa zimą w polskich warunkach?

Tak, podobnie, jak na biegunie południowym, tak i w Polsce, panele fotowoltaiczne zimą również mogą dostarczyć dodatkowych kilowatogodzin prosumentom. Jednak, ile prądu produkuje fotowoltaika zimą w naszej szerokości geograficznej?

Warto odpowiedzieć na to pytanie analizując produkcję z przykładowej instalacji fotowoltaicznej. Na potrzeby artykułu, przygotowana została symulacja produkcji z elektrowni PV o mocy 40 kWp, która świetnie sprawdziłaby się w przypadku prosumenta biznesowego.

Na potrzeby tego doświadczenia, przyjęto, że inwestycja została zamontowana na dachu płaskim, skierowanym na południe, panele znajdują się pod kątem 15°. Energia prądu stałego jest generowana za pomocą 80 modułów Trina Solar Vertex S o mocy 500 W każdy. Układ został dopełniony falownikami Sofar Solar 36000TL.

Z przeprowadzonej symulacji wynika, że instalacja o tych parametrach wyprodukowałaby 42 363 kWh, z czego nieco ponad 4 500 kWh przypadałoby na okres od listopada do lutego.

Konserwacja fotowoltaiki zimą

Wielu nowych prosumentów widząc po raz pierwszy na swoich panelach PV śnieg zastanawia się: Czy wziąć do ręki miotłę i zacząć odśnieżać swoje moduły, aby uchronić się przed dalszymi stratami produkcji?

Większość ekspertów jest zgodna – nie ma takiej potrzeby. Przede wszystkim, zazwyczaj moduły montowane są pod kątem przynajmniej 15°. Z tego powodu śnieg szybko zsunie się z ich powierzchni, gdy zza chmur wyjrzy słońce. W takiej sytuacji część fotonów dociera do powierzchni modułów, generując energię, która częściowo zostaje zamieniona w ciepło, co podnosi temperaturę powierzchni panelu.

W przypadku pochmurnej aury śnieg może zalegać na powierzchni paneli nawet przez kilka dni. Jednak z uwagi na charakterystykę produkcji z instalacji PV, uzysk energetyczny o tej porze roku jest na tyle niewielki, że nie warto ryzykować swojego zdrowia, wchodząc na dach próbując pozbyć się warstwy białego puchu z urządzeń. Co więcej, nieumiejętne odśnieżanie może doprowadzić do zarysowania powierzchni modułu i obniżenia jego sprawności. Pod żadnym pozorem nie należy reagować, kiedy na warstwie zewnętrznej panelu fotowoltaicznego znajduje się lód lub przymarznięty śnieg, ponieważ nie można go usunąć bez specjalistycznego sprzętu. Jeśli inwestor nie chce czekać, aby pozbyć się oblodzenia, warto skontaktować się z firmą instalatorską.