Sprawność paneli fotowoltaicznych w zimie: jak działa fotowoltaika zimą?

Praca modułów fotowoltaicznych zależna jest od ilości padającego na nią promieniowania słonecznego. To dziś już dla wszystkich chyba oczywiste, że fotowoltaika wytwarza prąd ze słońca. Więcej wątpliwości mamy zwykle jednak, kiedy myślimy o działaniu fotowoltaiki zimą. Czy ta inwestycja zwraca się przez cały rok, a zamontowane na dachu bądź gruncie instalacje będą produkować dla nas prąd także w miesiącach zimowych? Przecież zimą ilość promieniowania jest mniejsza, na dachy pada śnieg, a słońce często skrywa się za chmurami. Wątpliwości jest wiele, dlatego warto je wyjaśnić. Dlaczego teraz, skoro zimę na szczęście mamy już za sobą i w końcu możemy cieszyć się wiosennym słońcem?

Teraz możemy dokładnie przeanalizować produkcję instalacji PV pracujących w ostatnich miesiącach zimowych. Dzięki temu dane będą najbardziej wiarygodne i aktualne. Firma Ekosun z Bielska-Białej (www.ekosun.pl) za pomocą dedykowanych aplikacji monitoruje ponad 1 300 instalacji fotowoltaicznych swoich klientów. Dzięki temu może na bieżąco kontrolować wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie i szczegółowo raportować uzyski wykonanych przez siebie instalacji. Udostępnione przez firmę dane pozwolą nam dokładnie przeanalizować jak działa fotowoltaika zimą.

Ile prądu produkują panele fotowoltaiczne zimą?

Na potrzeby analizy działania fotowoltaiki wzięliśmy pod uwagę okres od 1 listopada do 30 kwietnia. Dzięki temu możemy porównać, w jakich miesiącach instalacje notują najmniejsze uzyski: późną jesienią, zimą i wczesną wiosną. Dane dotyczą poprzedniego i bieżącego roku. Dla porównania przedstawiamy też produkcję ze słonecznego, majowego dnia (11.05.2021). Pod lupę wzięliśmy trzy instalacje o dokładnie takiej samej mocy (9,94 kWp), zbudowane z takich samych modułów (Q-Cells) i falownika tej samej marki (SolarEdge). Wszystkie instalacje zamontowane są na terenie powiatu żywieckiego. To co je różni, to orientacja dachu, na którym instalacja została zamontowana. Tak mamy trzy warianty: instalacja zamontowana idealnie na południe; połowa instalacji skierowana na południe, połowa na zachód; odchylenie od południa w kierunku zachodnim - 70 stopni. Zobaczmy, jak radziły sobie te instalacje z produkcją prądu zimą.

Wariant I: Instalacja PV o mocy 9,94 kWp, pow. żywiecki, orientacja dachu: idealnie na południe

* Produkcja z 11.05.2021 roku - słoneczny dzień

W ciągu w pełni słonecznego dnia instalacja zamontowana na południowym dachu wyprodukowała prawie 67 kWh energii elektrycznej

• Produkcja od 1.11.2020 r. do 30.04.2020 r.

Jak widzimy na wykresie, w ciągu sześciu miesięcy, z których pięć należy do zdecydowanie niekorzystnych z punktu widzenia fotowolotaiki, udało się uzyskać 37 proc. przewidywanego rocznego uzysku energetycznego. Dla instalacji skierowanych na południe z 1 kW mocy zainstalowanej powinniśmy uzyskać ok. 1000 kWh energii.

  
Wariant II: Instalacja PV o mocy 9,94 kWp, pow. żywiecki, orientacja dachu: połowa instalacji skierowana na południe, połowa na zachód

• Produkcja z 11.05.2021 roku - słoneczny dzień

Porównanie z instalacją skierowaną na południe wygląda bardzo podobne, również uzyskano ponad 66 kWh w słoneczny dzień.

* Produkcja od 1.11.2020 r. do 30.04.2020 r.

W porównaniu z instalacją skierowaną na idealnie na południe ta instalacja wyprodukowała przez okres pół roku 372 kWh mniej (ok. 10 proc.). Procentowo instalacja ta najwięcej traciła w miesiącach zimowych. Było to odpowiednio 10 proc. w styczniu i w grudniu, aż 25 proc. w lutym, natomiast już w kwietniu różnica ta wyniosła tylko 5  proc. To pokazuje, że to właśnie w miesiącach zimowych instalacje, które nie są skierowane idealnie na południe, najwięcej tracą. W tym przypadku dużym plusem jest to że połowa modułów jest idealnie na południe. Gdy wędrówka słońca się wydłuża, usytuowanie instalacji względem kierunku świata ma coraz mniejsze znaczenie. Na szczęście, uzyski w miesiącach zimowych stanowią dużo mniej procent całkowitej produkcji naszych przydomowych elektrowni.

Wariant III: Instalacja PV o mocy 9,94 kWp, pow. żywiecki, orientacja dachu: odchylenie od południa w kierunku zachodnim - 70 stopni

* Produkcja z 11.05.2021 roku

Znów mamy bardzo niewielką różnice w uzysku w dniu 11.05, pomimo już dość znacznego odsunięcia się od optymalnego ułożenia paneli na dachu.

• Produkcja od 1.11.2020 r. do 30.04.2020 r.

W przypadku tej instalacji widzimy kolejne potwierdzenie faktu, że w miesiącach zimowych instalacje sporo odchylone od południa tracą najwięcej. Całościowo instalacja wytworzyła w tym okresie 1120 kWh mniej (28 proc.) od pierwszej rozpatrywanej elektrowni. W grudniu wytworzyła ponad 50 proc. mniej, a w styczniu ponad 40 proc. mniej energii. Natomiast w kwietniu ta różnica wyniosła już tylko nieco ponad 8 proc. i w kolejnych miesiącach ta różnica powinna kształtować się na tym poziomie lub dodatkowo się zmniejszać.

Roczny bilans energetyczny

Słoneczne dni w wiosennych i letnich miesiącach roku sprawiają, że instalacje produkują więcej energii elektrycznej dla naszych domów. Zwykle wyprodukowanej energii nie jesteśmy wówczas w stanie wykorzystać na bieżąco w gospodarstwie domowym. Toteż energia ta jest przekazywana do sieci energetycznej i wraca do nas (w stosunku 1:0,8 lub 1:0,7). Na wykorzystanie nadmiaru wyprodukowanej energii mamy 365 dni, dlatego też z wyprodukowanej latem energii możemy korzystać także zimą. Sprawia to, że każda instalacja fotowoltaiczna to inwestycja, która generuje oszczędności przez cały rok. Istotny jest bowiem roczny bilans.

Jak pokazuje zaprezentowana analiza konkretnych przypadków, nawet zimą instalacja PV może pracować wydajnie. Mogłoby się wydawać, że śnieg i mróz uniemożliwią produkcję własnego prądu. W kwestii odśnieżania modułów fotowoltaicznych odsyłamy do artykułu https://ekosun.pl/blog/oze/czy-panele-fotowoltaiczne-trzeba-odsniezac/.

Jeśli chodzi o sprawność paneli w niskich temperaturach, to nie musimy się o nic martwić. Tak jak większość technologii elektronicznych, także fotowoltaika działa lepiej w niskich temperaturach. Dzięki temu spadki produkcji spowodowane mniejszą ilością promieniowania są równoważone wyższą wydajnością modułów w miesiącach zimowych.

Podsumowując, fotowoltaika działa także zimą, instalacje produkują jednak mniej energii elektrycznej niż latem. Od czego zależy sprawność modułów zimą i wydajność instalacji? Przede wszystkim od poprawności jej wykonania, optymalnego doboru instalacji do lokalizacji, kierunku ułożenia ogniw, miejsca montażu. W wyborze wszystkich tych zmiennych najlepiej zdać się na profesjonalistów, którzy doradzą nam optymalne rozwiązanie. Jeśli interesuje Cię temat fotowoltaiki, zgłoś się do lokalnej firmy z wieloletnim doświadczeniem: https://ekosun.pl/kontakt/.

Artykuł sponsorowany