Spis treści:
- Od czego zależy efektywność paneli słonecznych?
- Wydajność paneli fotowoltaicznych zimą i latem
- Jak zwiększyć wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie?
Od czego zależy efektywność paneli słonecznych?
Efektywność paneli fotowoltaicznych jest w dużej mierze determinowana przez poziom nasłonecznienia, który różni się w zależności od pory roku, szerokości geograficznej i lokalnych warunków pogodowych. W słoneczne dni ogniwa krzemowe mogą osiągnąć maksymalny uzysk energetyczny, ale nawet lekkie zmniejszenie intensywności promieniowania – spowodowane np. zachmurzeniem – znacząco obniża ich wydajność. Ważnym czynnikiem jest także stan powietrza, ponieważ zanieczyszczenia atmosferyczne mogą rozpraszać promienie słoneczne, ograniczając ilość światła docierającego do modułów. Kluczowe znaczenie ma przy tym jakość samych paneli – produkty wykonane z wysokiej klasy materiałów, charakteryzujące się niską rezystancją, minimalizują straty w procesie przekształcania energii słonecznej na elektryczną.
Nie mniej istotna jest temperatura pracy paneli, która w dużym stopniu wpływa na ich wydajność. Gorące otoczenie, choć powszechnie kojarzone z intensywnym nasłonecznieniem, może prowadzić do spadku efektywności. Wynika to z faktu, że pod wpływem ciepła wzrasta ruch elektronów w półprzewodnikach, co zakłóca proces konwersji energii. W rzeczywistości panele fotowoltaiczne najlepiej pracują w umiarkowanych temperaturach – optymalny zakres to około 20–25°C. Co więcej, niższe temperatury, zwłaszcza w połączeniu z odpowiednim nasłonecznieniem, mogą poprawić wydajność, ponieważ chłodniejsze warunki sprzyjają lepszemu przepływowi elektronów.
Efektywność paneli fotowoltaicznych jest w dużej mierze determinowana przez poziom nasłonecznienia. Fot. milastokerpro/123RF.com
Trzeba też zwrócić uwagę na czynniki konstrukcyjne i eksploatacyjne. Kąt nachylenia i orientacja paneli względem słońca powinny być dopasowane do lokalnych warunków, aby maksymalizować ekspozycję na światło. Systemy nadążne, które automatycznie dostosowują pozycję paneli do zmieniającego się położenia słońca, mogą zwiększyć uzysk energii nawet o kilkadziesiąt procent w skali roku. Dodatkowo należy unikać zacienienia paneli przez drzewa, budynki czy inne przeszkody, ponieważ nawet niewielka przesłona może obniżyć wydajność całego systemu. Regularna konserwacja, w tym czyszczenie powierzchni modułów z kurzu, pyłów czy liści, jest równie ważna – zanieczyszczone panele pochłaniają mniej światła, co bezpośrednio przekłada się na mniejsze ilości generowanej energii.
Przeczytaj również: Czy opłaca się zakładać pompę ciepła z fotowoltaiką? Ile zapłacisz za pompę ciepła i panele fotowoltaiczne?
Wydajność paneli fotowoltaicznych zimą i latem
Efektywność paneli fotowoltaicznych różni się znacząco między latem a zimą, głównie z powodu odmiennej długości dnia i wysokości słońca nad horyzontem. Latem, gdy dzień trwa znacznie dłużej, a intensywność promieniowania słonecznego osiąga swoje maksimum, instalacje fotowoltaiczne mogą produkować kilkakrotnie więcej energii niż w miesiącach zimowych. Wysokie promieniowanie sprzyja osiąganiu parametrów zbliżonych do nominalnych, choć należy pamiętać, że nadmierne nagrzewanie modułów również ogranicza wydajność. W zimie z kolei, mimo że niższe temperatury mogą korzystnie wpływać na efektywność pracy ogniw, krótsze dni, ograniczone nasłonecznienie oraz zalegający śnieg znacznie utrudniają osiągnięcie optymalnych wyników.
Przeczytaj też: Które ogrzewanie jest najtańsze, a które najdroższe? Jak można zaoszczędzić na grzaniu
W zimowych warunkach niska temperatura sama w sobie nie wystarcza do poprawy wydajności, jeśli poziom promieniowania słonecznego jest znacznie mniejszy. Długotrwałe zachmurzenie, typowe dla tej pory roku, oraz krótsze dni znacząco ograniczają dostępność światła, co obniża uzysk energetyczny. Częste opady śniegu mogą dodatkowo utrudniać pracę modułów, choć odbicie promieni od białej powierzchni czasem nieznacznie zwiększa wydajność. Średnia miesięczna produkcja energii w grudniu i styczniu jest zwykle od pięciu do ośmiu razy mniejsza niż w szczytowych miesiącach letnich, takich jak maj czy czerwiec. Na przykład instalacja o mocy 1 kWp może w maju wyprodukować około 160–180 kWh energii, podczas gdy w grudniu czy styczniu uzysk spada do zaledwie 20–30 kWh.
Nawet cienka warstwa śniegu obniża wydajność paneli o kilkadziesiąt procent. Dlatego tak ważne jet jego usuwanie. Fot. Ross Helen/CanvaPro
Jak zwiększyć wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie?
Poprawa efektywności paneli fotowoltaicznych w zimie wymaga przede wszystkim działań ograniczających straty spowodowane zalegającym śniegiem. Nawet cienka warstwa znacznie zmniejsza ilość światła docierającego do modułów, obniżając ich wydajność nawet o kilkadziesiąt procent. Regularne i delikatne usuwanie śniegu przy użyciu narzędzi bezpiecznych dla powierzchni paneli jest skuteczną metodą zapobiegania takim stratom. Alternatywnie, w niektórych przypadkach można zastosować technologię podawania napięcia zwrotnego, która pozwala na lekkie podgrzanie ogniw i stopienie zmarzliny. Jednak stosowanie tego rozwiązania wymaga szczególnej ostrożności, by uniknąć uszkodzeń modułów lub przegrzania systemu.
Przeczytaj również: Jak dobrać moc pompy ciepła do swojego domu? Korzyści i błędy
Kolejnym istotnym krokiem jest optymalizacja kąta nachylenia i orientacji paneli, aby maksymalnie wykorzystać dostępne promieniowanie słoneczne w okresie krótszych dni. Systemy nadążne, tzw. trackery solarne, mogą automatycznie dostosowywać pozycję paneli do zmieniającego się położenia słońca, co szczególnie zimą znacznie zwiększa uzysk energii. Należy jednak pamiętać, że instalacja trackerów wiąże się z dodatkowymi kosztami, dlatego ich opłacalność powinna zostać dokładnie przeanalizowana przed podjęciem decyzji.
Długoterminowa poprawa wydajności paneli w zimie wymaga również regularnego monitorowania stanu technicznego instalacji oraz jej otoczenia. Ważne jest nie tylko dbanie o czystość modułów, ale także szybka reakcja na wszelkie zmiany warunków pogodowych, które mogą wpływać na pracę paneli, na przykład usuwanie osadów powstałych po deszczu. Dodatkowo warto rozważyć inwestycję w systemy magazynowania energii, które pozwalają na wykorzystanie zgromadzonych nadwyżek w okresach mniejszej produkcji. Kompleksowe podejście, obejmujące usuwanie śniegu, optymalizację ustawienia modułów, korzystanie z nowoczesnych technologii oraz zarządzanie zapasami energii, pozwala na utrzymanie stabilnej produkcji nawet w trudnych warunkach zimowych.
Źródło: deccoria.pl
Przeczytaj również:
Które drewno opałowe daje najwięcej ciepła? Wartość energetyczna i sezonowanie drewna
Jak oszczędzać ciepło w domu? Sposoby, które sprawiają, że rachunki za ogrzewanie są niższe
Ile prądu zużywa ogrzewanie na podczerwień? Czy warto inwestować w takie ogrzewanie