Wpływ warunków atmosferycznych na wydajność fotowoltaiki

Rozwój fotowoltaiki i jej upowszechnianie się w gospodarstwach domowych zmusza producentów do ciągłego doskonalenia technologii i dopasowywania jej do różnych warunków atmosferycznych. Klimat umiarkowany, w którego strefie leży Polska charakteryzuje się zmiennymi warunkami atmosferycznymi, które w mniejszy lub większy sposób wpływają na pracę systemu 

Wydajność paneli fotowoltaicznych w Polsce

W naszym kraju około 70-80% energii z paneli fotowoltaicznych produkowana jest w okresie od kwietnia do września. W pozostałe miesiące roku wydajność instalacji PV ze względu na częstsze zachmurzenia, deszcz i śnieg nieco spada. Nie jest to jednak powód, aby rezygnować z tej inwestycji, bo jej opłacalność potwierdza, chociażby rosnący z roku na rok rynek fotowoltaiczny – w Polsce rozwija się on najszybciej ze wszystkich sektorów OZE. Jak wynika z raportu Instytutu Energii Odnawialnej, największy udział w tym przyroście mają mikroinstalacje, czyli…? Czyli fotowoltaika się opłaca! 

Fotowoltaika a opinie – obalamy mit

Pierwszą i kluczową kwestią, którą trzeba wyjaśnić i raz na zawsze obalić jest krążący powszechnie mit, że panele fotowoltaiczne działają tylko w ciepłe, słoneczne dni. Otóż oświadczamy: panele fotowoltaiczne działają w każdy dzień w roku, bez względu na panujące warunki atmosferyczne. Gdy niebo jest zachmurzone, panele czerpią energię z tzw. promieniowania rozproszonego. Dotyczy to zarówno modułów polikrystalicznych, jak i monokrystalicznych. Prawdą natomiast jest, że więcej energii powstaje przy bezchmurnym niebie.  

Farma fotowoltaiczna Rzeszów - Profrum Energy

Wydajność instalacji PV a temperatura powietrza

Dzisiejsze panele fotowoltaiczne są dostosowane do pracy w temperaturze od -40 do +85 stopni Celsjusza. Pamiętajmy jednak, że nie jest to zależność typu: im cieplej, tym wydajniej. Intensywne światło słoneczne sprawia bowiem, że półprzewodnik – krzem nagrzewa się, a wysoka temperatura powietrza uniemożliwia wychłodzenie instalacji. Prowadzi to do spadku napięcia na modułach i w konsekwencji mniejszej ilości generowanej energii. Zdecydowanie korzystniejszymi są warunki panujące u nas w okresie jesiennym i zimowym. Najwięcej prądu wytwarzane jest w słoneczne, ale chłodne dni. Niestety są to dni krótsze od tych letnich. Latem instalacja fotowoltaiczna produkuje więcej energii, bo ma do dyspozycji więcej światła, ale jesienią i zimą wydajniej wykorzystuje krótsze nasłonecznienie. 

Plusy i minusy pozostałych czynników atmosferycznych

Wiatr 

Dobry wpływ na działanie instalacji PV ma wiatr. Zarówno w okresie wiosenno-letnim, jak i jesienno-zimowym schładza moduły krzemowe, podnosząc ich wydajność. Coraz częściej jednak i w naszym klimacie mamy do czynienia z silnymi wiatrami, a nawet huraganami. Testy, przeprowadzane przez producentów, wykazują, że instalacja wytrzyma podmuchy wiatru dochodzące nawet do 130 km/h. Zazwyczaj fotowoltaika posiada certyfikat odporności na wiatr do 2400 Pa. Jeśli jednak mieszkamy na szczególnie wietrznym obszarze, warto przemyśleć zakup modułów, które zniosą obciążenia do 5400 Pa. 

Deszcz 

Może okazać się bardzo przydatny, bo oczyszcza panele z pyłków, smogu i innych zanieczyszczeń, ale sam w sobie zawiera związki chemiczne, które osiadają na powierzchni. Nie będą one reagować z materiałem, ale zmniejszają efektywność wchłaniania energii słonecznej. Po intensywnych deszczach warto zatem wyczyścić powierzchnię modułów, a produkcja energii wzrośnie. 

Śnieg 

Warstwa śniegu o szerokości zaledwie 2-3 cm może zmniejszyć ilość wytwarzanego prądu nawet o 80%. Przy 10 cm kopule, wydajność spada do zera. To niezbyt zachęcające liczby, ale pamiętajmy, że intensywne opady śniegu zdarzają się w Polsce niezbyt często. Poza tym, przy słonecznej pogodzie, opad szybko topnieje z powierzchni paneli. Śnieg, podobnie jak deszcz, zostawia po sobie dużo zanieczyszczeń, które zakłócają pobieranie promieniowania, dlatego czyszczenie jest konieczne. 

Grad 

Ogniwa fotowoltaiczne same w sobie są dość kruche i delikatne, ale w panelu zabezpieczane są 3-4 cm warstwą szkła hartowanego. Ta grubość zdecydowanie wystarcza, aby przydomowa elektrownia była odporna na grad o średnicy 2,5 cm, spadający z prędkością 23m/s – takie parametry określono w międzynarodowych standardach IEC 61215. Rzadko zdarza się grad o większych rozmiarach, ale doświadczenie pokazuje, że panelom niestraszny nawet opad o średnicy 7 cm. 

Burze i wyładowania atmosferyczne 

Dla bezpieczeństwa warto wyposażyć instalację w elementy odgromowe oraz ograniczniki przepięć. Wyładowania atmosferyczne są bowiem realnym zagrożeniem dla właścicieli paneli fotowoltaicznych. 

Podsumowując, panele fotowoltaiczne są jedną z najbardziej wytrzymałych i niezawodnych technologii, pozwalających we własnym gospodarstwie domowym czy firmie, produkować darmową energię. Fotowoltaika i wydajność idą ze sobą w parze.  

Przewiń do góry