Wydajność paneli fotowoltaicznych i technologie, które ją zwiększają?

Czy wydajność paneli fotowoltaicznych w Polsce jest niska? Energetyka słoneczna w ostatnich latach dynamicznie się rozwija. Moc zainstalowana fotowoltaiki nieustannie rośnie. Niemcy – które są na podobnej szerokości geograficznej, co Polska – są liderem fotowoltaiki. W Polsce elektrownie słoneczne stanowią ponad połowę mocy zainstalowanej OZE i jest to aż 54%. Mimo prężnego rozwoju, często jeszcze można spotkać się z opiniami, że wydajność paneli fotowoltaicznych w Polsce jest zbyt niska, ponieważ nasz kraj ma zbyt małe nasłonecznienie. To mit, a jaka jest prawda?

Wydajność paneli fotowoltaicznych – co to?

Wydajność paneli fotowoltaicznych odnosi się do ilości energii promieniowania słonecznego, która zostaje zamieniona w energię elektryczną. Przedstawiana jest za pomocą wskaźnika wyrażonego w % i określający zdolność, jaką mają panele fotowoltaiczne do przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną.

Nasłonecznienie jest podstawową wielkością charakteryzującą promieniowanie słoneczne, dlatego też jego poziom ma istotny wpływ na wydajność paneli fotowoltaicznych. Nasłonecznienie mierzy się je jako wartość sumy natężenia promieniowania słonecznego na określoną powierzchnię i w określonym czasie.

Wielkość nasłonecznienia wyrażana jest w jednostkach energii na powierzchnię, zwykle w W/m² lub  kWh/m2. Najczęściej wartość promieniowania podawana jest w dwunastomiesięcznych okresach. Roczna energia dostarczana przez słońce nie różni się znacznie z roku na rok. Słońce zapewnia więc stabilność produkcji energii.

Nasłonecznienie w Polsce

W Polsce nasłonecznienie jest w miarę równomierne i  zawiera się w przedziale od 1050 – 1160 kWh/m²/rok. Największe wartości możemy zaobserwować w centralnej części (okolice Poznania, Warszawy czy Lublina) i na południu kraju (w Krakowie czy Rzeszowie). W Polsce nie odnotowuje się wyjątkowo niskich wartości nasłonecznienia, dlatego też systemy fotowoltaiczne produkują i będą produkować podobną ilość energii na terenie całego kraju. Niezależnie od tego, gdzie znajduje się Twój dom, z fotowoltaiką obniżysz swój rachunek za prąd.

Jak zwiększyć wydajność paneli fotowoltaicznych?

Poniżej stosowane w Polsce metody, które nie uchronią przed błędnym montażem albo uszkodzeniami mechanicznymi, ale definitywnie zwiększają wydajność paneli fotowoltaicznych czy całego zestawu fotowoltaicznego w tym rozumieniu, że zwiększają korzyści finansowe (mimo, że panele nie produkują więcej energii).

Technologia Columbus Intelligence

Columbus Intelligence to przykład zaawansowanego systemu klasy HEMS/EMS, który wykorzystuje algorytmy i sztuczną inteligencję (AI) do predykcyjnego zarządzania energią i tym samym przekształca dom w smart home. System samodzielnie identyfikuje potrzeby energetyczne danego domu, pobiera i sprzedaje energię, decyduje, które urządzenia zasilane sa przez instalacje fotowoltaiczne, przez magazyny energii do fotowoltaiki czy energię z sieci. Dzięki temu maksymalizuje wydajność paneli fotowoltaicznych oraz redukuje wysokość rachunków za prąd prawie do zera.

System analizuje prognozy pogody (prognozując produkcję energii z PV), historyczne zużycie w danym gospodarstwie domowym i aktualne/dynamiczne ceny energii (Price Sync). Na tej podstawie tworzy codzienną strategię energetyczną dla danego domu, z uwzględnieniem codzinneych potrzeb energetycznych użytkowników domu, aby ostatecznie jak najlepiej wykorzystać każdą wyprodukowaną kWh.

Konkretne algorytmy (np. do zarządzania ładowaniem auta EV lub pompy ciepła) zapewniają, że nadwyżki energii z PV są kierowane do tych urządzeń, minimalizując koszty operacyjne całego domu i skracając czas zwrotu z inwestycji OZE o kilka lat.

Columbus Intelligence to inteligentniejsza wersja tego, czym jest system HEMS, która dzięki AI i dostosowaniu do dynamicznych cen lepiej wykorzystuje energię z paneli, a także zapobiega przerwom w produkcji wynikającym z niestabilności sieci.

Dynamiczne bilansowanie energii z paneli PV z gwarancją 1:1

W standardowym systemie net-billing oddajesz nadwyżki do sieci i sprzedajesz je po cenie rynkowej (RCEm). Później, gdy potrzebujesz energii (np. wieczorem), kupujesz ją z sieci po cenie detalicznej – tj. z marżą sprzedawcy, opłatami dystrybucyjnymi, VAT, czyli sprzedajesz tanio, a kupujesz drożej.

Inaczej jest w bilansowaniem 1:1 w wydaniu Columbus Energy. Gwarancja bilansowania 1:1 to mechanizm, który znosi niekorzystne dla prosumenta różnice cenowe. W praktyce oznacza to, że za każdą jednostkę energii (kWh) oddaną do sieci, możesz później odebrać jedną jednostkę (lub jej równowartość) bez ponoszenia dodatkowych kosztów zakupu samej energii i marż sprzedawcy (pozostają tylko opłaty stałe i dystrybucyjne).

Magazyn energii do fotowoltaiki

Magazyn energii do fotowoltaiki pozwala na wykorzystanie energii wyprodukowanej przez panele PV dokładnie wtedy, kiedy jest potrzebna, a nie tylko wtedy, gdy świeci słońce. Ten połączony z Columbus Intelligence sprawia, że nie zwiększy to mocy Twoich paneli, ale zwiększy do maksimum finansową i energetyczną wartość ich produkcji. I w tym ostatnim rozumieniu, wydajność paneli fotowoltaicznych nabiera nowego znaczenia.

Wydajnośc paneli fotowoltaicznych to nie jedyny wskaźnik pomagający dobrać czy ocenić ich przydatność dla potrzeb naszego domu. Jak dobrać moc instalacji fotowoltaicznej, jak dobrać magazyn energii do domu, w jakim miejscu wykonać montaż fotowoltaiki – na każde z tych pytań składa się szereg zagadnień, które wymagają doradcy fotowoltaicznego lub energetycznego.

Czynniki wpływające na wydajność paneli fotowoltaicznych

• Technologia wykonania: od jakiegoś czasu popularne jest zagadnienie czy panele monokrystaliczne, polikrystaliczne, full black monokrystaliczne itd ze wskazaniem na mono-.
  
• Zastosowane technologie OZE, jak: system HEMS, system Columbus Intelligence, magazyn energii do fotowoltaiki, wirtualny magazyn energii.
  
• Sprawność modułów
  
• Jakość komponentów: szkło ochronne, rama, folia wpływają na trwałość i stabilność wydajności paneli.
  
• Montaż instalacji fotowoltaicznej: wydaje się to oczywiste, więc tylko wymienimy, że chodzi o kąt nachylenia, sposób umocowania, kierunek ustawienia, wentylacja paneli itp. skomplikowana procedura. W tym miejscu przestrzegamy przed firmami, które podszywają się pod Columbus Energy. Więcej na ten temat jest tutaj: [Columbus Energy vs oszuści – co polski potentat OZE radzi osobom, które nie chcą dać zrobić się w konia].
  

• Kąt nachylenia i orientacja paneli: optymalne ustawienie paneli względem słońca zwiększa ich efektywność. W Polsce zaleca się nachylenie pod kątem około 35 stopni oraz orientację na południe.​

• Warunki atmosferyczne: zachmurzenie, opady śniegu czy deszczu mogą tymczasowo obniżać wydajność paneli. Jednak niskie temperatury zimą mogą korzystnie wpływać na ich sprawność, ponieważ panele fotowoltaiczne lepiej funkcjonują w chłodniejszym klimacie.

• Temperatura otoczenia: Wysokie temperatury mogą negatywnie wpływać na wydajność paneli fotowoltaicznych. 

Wydajność paneli fotowoltaicznych w Polsce a w Europie?

Liderem fotowoltaiki w Europie nie jest Hiszpania czy Włochy, jak mogłoby się wydawać, tylko Niemcy, które znajdują się na tej samej szerokości geograficznej co nasz kraj. Wbrew powszechnemu przekonaniu południowoeuropejskie upały wcale nie służą ani panelom fotowoltaicznym, ani sieci energetycznej. Wysoka temperatura powoduje nagrzewanie ogniw, co wpływa na spadek ich sprawności. Tym samym tamtejsze panele fotowoltaiczne produkują mniej energii.  

W czołówce krajów wykorzystujących energię ze słońca znajduje się także Wielka Brytania, która ma znacznie gorsze warunki nasłonecznienia od Polski (nawet do 25% mniejsze nasłonecznienie), ale wciąż są one na tyle dobre, że fotowoltaika przynosi realne korzyści.

Wydajność paneli fotowoltaicznych w Polsce jest na tyle dobra, że udział fotowoltaiki w naszym miksie energetycznym powinien stale rosnąć. Ze względu na położenie geograficzne nasz kraj  stanowi bardzo dobre miejsce dla inwestycji w sektor fotowoltaiki.

Zainteresowany własną instalacją fotowoltaiczną? Skontaktuj się z nami, dobierzemy odpowiednie rozwiązania dla Twoich potrzeb.