Sprawność paneli fotowoltaicznych – od czego zależy?

Fotowoltaika jest w Polsce coraz popularniejsza, głównie ze względu na możliwie do osięgnięcia oszczędności. Nie znaczy to jednak, że warto się na nią decydować bez uprzedniego przygotowania czy refleksji. Decydując się na inwestycję w rozwiązania solarne, zdecydowanie powinieneś wiedzieć, czym jest i od czego zależy sprawność paneli fotowoltaicznych. Wówczas wybierzesz najefektywniejsze urządzenia!

Czym jest sprawność paneli fotowoltaicznych?

Fotowoltaika to zjawisko polegające na przekształcaniu energii słonecznej w elektryczną. Montowane najczęściej na dachach panele składają się modułów fotowoltaicznych, a te zbudowane są z ogniw. Każde ogniwo produkuje prąd pod wpływem promieniowania słonecznego. Ile? O tym mówi właśnie sprawność paneli fotowoltaicznych. Im wyższa, tym lepsze efekty można uzyskać. Sprawność często nazywana jest zamiennie efektywnością. Oba te pojęcia oznaczają możliwą moc pojedynczego modułu oraz ilość energii elektrycznej, jaką może wytworzyć. Wpływają one na wydajność paneli fotowoltaicznych i całej instalacji, dlatego są tak ważne.

Co wpływa na sprawność paneli fotowoltaicznych?

Sprawność paneli fotowoltaicznych zależy od parametrów modułów i samych ogniw, a przede wszystkim sposobu ich wykonania. Do najważniejszych czynników decydujących o sprawności całej instalacji fotowoltaicznej i jej komponentów należą:

• materiał, z którego wykonano moduły – najczęściej stosuje się krzem monokrystaliczny, który pozwala osiągnąć najwyższą sprawność (na poziomie 18-22%); panele polikrystaliczne i amorficzne są mniej sprawne;
• jakość łączeń pomiędzy ogniwami;
• powłoka antyrefleksyjna – jej odpowiedni rodzaj pozwala zwiększyć ilość uzyskiwanej energii elektrycznej;
• zastosowanie nowoczesnych technologii – np. MWT, która zwiększa nasłoneczniony obszar ogniw, przez co uzyskują one efektywność wyższą nawet o 20%;
• warunki atmosferyczne (a w szczególności temperatura) – zbyt wysoka zmniejsza sprawność paneli, dlatego należy też upewnić się, że przepływ powietrza pomiędzy ogniwami jest możliwy.

Co więcej, wszystkie te czynniki wpływają również na trwałość modułów fotowoltaicznych.

Nominalna i rzeczywista sprawność paneli fotowoltaicznych – co to takiego?

Wszystkie panele fotowoltaiczne mają sprawność nominalną, która zazwyczaj różni się od rzeczywistej – tej, którą faktycznie można uzyskać przy normalnym użytkowaniu.

Nominalna efektywność paneli słonecznych jest określana w tzw. standardowych warunkach (STC – Standard Test Conditions). Testy są przeprowadzane w laboratorium, a podczas nich poddaje się panele promieniowaniu słonecznemu o mocy 1000 W/m² przy stałej temperaturze wynoszącej 25°C.

W rzeczywistości takie warunki panują bardzo rzadko, dlatego też sprawność paneli fotowoltaicznych może być inna. Promieniowanie słoneczne jest najbardziej intensywne wiosną i latem, ale wtedy często panują temperatury wyższe niż 25°C. W związku z tym uzyskanie wyników zgodnych z nominalnymi jest w zasadzie niemożliwe. Wysoka temperatura ogniw zdecydowanie obniża bowiem rzeczywistą efektywność modułu fotowoltaicznego.

Wydajność paneli fotowoltaicznych w Polsce – jak to wygląda w praktyce?

Wydajność paneli fotowoltaicznych zależy zarówno od jej sprawności nominalnej, jak i od panujących warunków oraz poprawności wykonania systemu. Przekłada się na ilość wyprodukowanej energii elektrycznej i wpływa na nią bezpośrednio ilość oraz intensywność promieniowania słonecznego. Wydajność będzie więc inna zimą, a inna latem. Jak to wygląda w praktyce? Moduły fotowoltaiczne o wysokiej sprawności zwykle są bardziej wydajne, również w niesprzyjających warunkach pogodowych. Dobrze dobrana i zamontowana instalacja może produkować takie ilości energii, by w ujęciu rocznym było możliwe obniżenie rachunków za prąd nawet o 90%.

Straty mocy na ogniwach fotowoltaicznych – z czego wynikają i jak ich uniknąć?

Wydajność paneli fotowoltaicznych zależy od wielu czynników. W niesprzyjających warunkach moc panelu jest niższa, co odbija się na wydajności instalacji. Najczęściej straty mocy ogniwa fotowoltaicznego są wywołane:

• upływem czasu – panele w naturalny sposób stają się mniej sprawne z biegiem lat; wielu producentów daje obecnie gwarancję utrzymania określonej wydajności po 25 lub 30 latach;
• temperaturą – warunki atmosferyczne odbiegające od STC wpływają na obniżenie sprawności ogniw fotowoltaicznych; szczególnie niekorzystna jest wysoka temperatura; warto zapoznać się z wartością punktu Pmax (Maximum Power Point), który mówi o tym, jak duża jest strata sprawności, gdy temperatura ogniwa wzrasta powyżej 25°C;
• zacienieniem – cień padający na panele wyłącza z użytku cały moduł lub jego część, przez co wydajność spada;
• zanieczyszczeniami – dlatego najlepiej czyścić panele fotowoltaiczne przynajmniej 2 razy do roku;
• jakości inwertera (falownika) i przewodów – niewielkie straty mocy występują zawsze podczas przekazywania energii pomiędzy elementami instalacji, ale można je zmniejszyć, wybierając właściwe urządzenia i dbając o ich prawidłowy montaż.

Pamiętaj! Inwestując w montaż instalacji fotowoltaicznej w Polsce, nie powinieneś mieć wątpliwości co do jej wydajności. Dobrze dobrana i zamontowana może być bardzo sprawna. Skontaktuj się z nami, jeśli chcesz uzyskać więcej informacji oraz indywidualną wycenę!