Jaka jest wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie?
Wytwarzanie energii słonecznej w zimowych miesiącach budzi sporo wątpliwości. Kluczową kwestią jest, czy niskie temperatury i ograniczone nasłonecznienie znacząco obniżają efektywność paneli fotowoltaicznych. Przekonaj się w naszym artykule, jak działa fotowoltaika zimą i w jakim stopniu może ona zaspokoić Twoje potrzeby.
Spis treści
Od czego zależy, jak działa fotowoltaika zimą?
Działanie fotowoltaiki zimą zależy nie tylko od skróconego czasu ekspozycji na światło słoneczne, ale także od ilości energii słonecznej, która faktycznie dociera do paneli. Kluczowe jest, aby panele były wolne od zanieczyszczeń, takich jak kurz, liście czy ptasie odchody, ponieważ brudna powierzchnia może znacznie obniżyć ich efektywność. Śnieg również stanowi wyzwanie – może całkowicie zablokować dostęp światła do modułów, co uniemożliwia produkcję energii.
Oprócz tego cień rzucany przez budynki czy drzewa może ograniczać wydajność ogniw przez cały rok. Jednak zimą problem ten jest bardziej odczuwalny, ponieważ słońce znajduje się niżej nad horyzontem, co zwiększa ryzyko zacienienia. Ważne jest również odpowiednie ustawienie paneli, które pozwala na maksymalne wykorzystanie dostępnej energii słonecznej.
Choć większość z tych czynników wpływa na pracę fotowoltaiki przez cały rok, zimą ich znaczenie jest większe ze względu na krótsze dni i inny kąt padania promieni słonecznych.
Zimą fotowoltaika nie wymaga specjalnych zabiegów pielęgnacyjnych. Dyskusyjną kwestią jest odśnieżanie paneli, jednak większość specjalistów uważa, że ryzyko uszkodzenia paneli podczas tego procesu przewyższa potencjalne korzyści wynikające z większej produkcji energii. Co więcej, śnieg nie wpływa negatywnie na trwałość i stan techniczny modułów.
Ile prądu produkuje fotowoltaika zimą?
Być może zastanawiasz się, ile prądu produkuje fotowoltaika zimą oraz jak wygląda spadek wydajności paneli fotowoltaicznych. Zimą produkcja energii z instalacji PV znacznie spada w porównaniu do sezonu wiosenno-letniego, co wynika z mniejszego natężenia promieniowania słonecznego. Efektywność instalacji w tym okresie może obniżyć się nawet o 95%. Już od października zauważalny jest spadek produkcji, a od listopada do lutego zaczyna się tzw. martwy sezon dla fotowoltaiki. W tym okresie systemy te generują jedynie 15-20% rocznej produkcji energii.
Nie jest to jednak spowodowane niskimi temperaturami, lecz przede wszystkim krótszymi, pochmurnymi dniami. Zdarza się jednak, że podczas słonecznego dnia w środku zimy panele fotowoltaiczne mogą działać bardzo wydajnie. W grudniu, który jest miesiącem o najmniejszym nasłonecznieniu, panele skierowane na południe mogą osiągać nawet 55% swojej mocy znamionowej, ale niestety takie warunki występują zaledwie przez kilka dni w miesiącu. W pozostałe, pochmurne dni wydajność instalacji może spaść nawet poniżej 10% mocy znamionowej.
Mimo to nie ma powodów do obaw, ponieważ w skali roku instalacje fotowoltaiczne często osiągają pełną wydajność, co oznacza, że z 1 kW mocy paneli można wyprodukować około 1000 kilowatogodzin energii elektrycznej. Ponadto, jeśli energia ta jest magazynowana, możliwe jest całkowite uniezależnienie się od dostaw prądu z zewnętrznych źródeł.
Kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych zimą
Jeżeli interesuje Cię fotowoltaika, ogrzewanie zimą i maksymalne oszczędności, nie zapominaj o odpowiednim ustawieniu kąta nachylenia paneli. W okresie zimowym słońce znajduje się znacznie niżej na niebie niż latem, co sprawia, że optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych zimą staje się kluczowy dla maksymalizacji ich wydajności. Aby skutecznie „łapać” jak najwięcej promieni słonecznych w tym czasie, zaleca się ustawienie paneli pod większym kątem, w zakresie 35-60 stopni. Taki kąt pozwala na lepsze wykorzystanie ograniczonego zimowego światła słonecznego.
Różnice w optymalnym nachyleniu paneli między sezonem letnim a zimowym są znaczące. Latem preferowany jest mniejszy kąt nachylenia, który pozwala na maksymalne wykorzystanie słońca, gdy jest ono wysoko na niebie. Zimą natomiast większy kąt umożliwia skuteczniejsze wychwytywanie promieni słonecznych.
Jak wykorzystać wyprodukowaną energię w pełni?
Zimą panele fotowoltaiczne mogą nie dostarczać wystarczającej ilości energii, aby całkowicie uniezależnić się od sieci dystrybucyjnej przez cały rok. Jednak w ciągu roku mogą wygenerować wystarczająco dużo energii, aby zmniejszyć rachunki za prąd nawet o 80%, co czyni inwestycję w fotowoltaikę bardzo opłacalną.
Kiedy zapotrzebowanie Twojego gospodarstwa domowego na energię przewyższa możliwości produkcyjne paneli, zawsze możesz uzupełnić braki, pobierając prąd z sieci. Z kolei w okresach nadprodukcji nadmiar energii można magazynować, aby później z niej skorzystać, na przykład wieczorem po powrocie z pracy. Inwestycja w magazyn energii staje się więc niezwykle opłacalna, pozwalając na maksymalizację korzyści płynących z fotowoltaiki. Sporo osób decyduje się także na doświetlanie paneli fotowoltaicznych z wykorzystaniem specjalnych luster.
Systemy hybrydowe, które łączą magazyn energii z możliwością pobierania prądu z sieci, oferują dodatkową ochronę przed przerwami w dostawie prądu, które zimą mogą występować częściej z powodu burz śnieżnych lub silnych wiatrów. To kolejny powód, dla którego fotowoltaika zimą może być wyjątkowo korzystna.
Fotowoltaika może również wspierać podgrzewanie wody oraz ogrzewanie domu, zwłaszcza w połączeniu z pompą ciepła. Choć zimowa produkcja energii może nie wystarczyć, aby całkowicie pokryć te koszty, i tak może znacząco je obniżyć.
Być może zastanawiasz się również, czy można wyłączyć solary na zimę. Można, ale jeśli nie masz istotnych powodów do ich wyłączenia, zazwyczaj nie ma potrzeby tego robić. Znacznie lepszym rozwiązaniem jest optymalizacja ustawienia instalacji.
Jeżeli natomiast chcesz wiedzieć, czy falownik wyłącza się w nocy, pamiętaj, że wtedy, gdy panele słoneczne nie produkują energii, falownik samoczynnie przełącza się w tryb czuwania, aby uniknąć niepotrzebnego pobierania prądu z sieci. Inwerter nie wyłącza się jednak całkowicie, lecz pozostaje w stanie gotowości.
Wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie — podsumowanie
Panele fotowoltaiczne zimą znacznie obniżają swoją wydajność głównie z powodu ograniczonego nasłonecznienia i krótszych dni. Mimo że efektywność instalacji może spaść nawet o 95%, to w skali roku panele nadal mogą dostarczać znaczną ilość energii. Kluczowe czynniki wpływające na wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie to właściwe ustawienie kąta ich nachylenia oraz dbałość o czystość. Pomimo trudnych warunków atmosferycznych, odpowiednio zaprojektowana i eksploatowana instalacja fotowoltaiczna może wciąż skutecznie wspierać produkcję energii, szczególnie w słoneczne zimowe dni.