Myślałeś, że to pogoda? Nie, fotowoltaika działa gorzej z innego powodu
Mniejsze uzyski z paneli fotowoltaicznych to problem, który prędzej czy później dotknie większość właścicieli instalacji PV. Czasem winna jest pogoda, czasem zabrudzenia, a w niektórych przypadkach jest to efekt naturalnej degradacji. Wbrew pozorom utrata mocy paneli jest zjawiskiem normalnym i przewidywalnym. Warto jednak wiedzieć, skąd się bierze i jak ją ograniczyć.
- W jaki sposób degradacja ogniw wpływa na sprawność paneli?
- Słońce i temperatura – winowajcy utraty wydajności
- Panele utraciły moc przez... zabrudzenie?
- Fotowoltaika produkuje mniej prądu – inne przyczyny
W jaki sposób degradacja ogniw wpływa na sprawność paneli?
Jeśli Twoje panele powoli tracą wydajność, to przyczyna najprawdopodobniej tkwi w procesach zachodzących wewnątrz ich struktury. Fachowo nazywa się to degradacją, którą dzielimy na dwa typy: początkową i długoterminową. Ta druga rozwija się powoli i postępuje przez wiele lat, stopniowo ograniczając sprawność modułów fotowoltaicznych.
Panele PV zaczynają produkować coraz mniej energii ze względu na zjawisko degradacji wywołanej światłem lub degradacji potencjałowej, a także pod wpływem mikropęknięć oraz efektu hot-spotów, czyli lokalnych przegrzań. Choć brzmi to groźnie, w większości przypadków nie wpływa znacząco na ogólną żywotność instalacji, jednak prowadzi do powolnej, przewidywalnej utraty wydajności.
Technologie nowej generacji, takie jak TOPCon, HJT czy IBC, znacznie lepiej radzą sobie z upływem czasu. Ich średni roczny spadek mocy wynosi zaledwie 0,35–0,4%, co oznacza, że nawet po 30 latach mogą zachować ponad 87% pierwotnej wydajności. Starsze moduły PERC tracą więcej energii, szczególnie w pierwszych latach użytkowania. W tym artykule tłumaczymy, z jakimi problemami najczęściej zmagają się właściciele fotowoltaiki.
Słońce i temperatura – winowajcy utraty wydajności
Światło słoneczne jest niezbędne do działania fotowoltaiki, ale to właśnie ono może przyspieszać proces degradacji. W przypadku ogniw domieszkowanych borem promieniowanie UV powoduje powstawanie tzw. kompleksów borowo-tlenowych, które obniżają moc modułu. Na szczęście producenci coraz częściej zastępują bor galem, co zmniejsza podatność ogniw na ten efekt.
Nie tylko światło, ale również wysoka temperatura przyczynia się do degradacji paneli. Zjawisko LeTID, czyli jeden z procesów prowadzących do utraty wydajności, występuje w warunkach dużego nasłonecznienia i ciepła. Pod wpływem tych czynników wodór zaczyna rozpraszać się w materiale ogniwa, powodując spadek mocy. Co ciekawe, gdy temperatura spada, panel może odzyskać część swojej wydajności, ale długotrwałe cykle skracają jego żywotność. Na szczęście istnieje prosty trik, który może wydłużyć sprawność modułów nawet o kilka lat – w tym artykule tłumaczymy, o co chodzi.
Panele utraciły moc przez... zabrudzenie?
Zanieczyszczenie fotowoltaiki to jeden z najczęstszych powodów spadku produkcji energii. Na szczęście jest to problem, który można łatwo rozwiązać. Kurz, liście, pyłki roślin, odchody ptaków czy spaliny – wszystko to tworzy cienką warstwę, która ogranicza dostęp światła do powierzchni paneli. Fotowoltaika wytwarza prąd wyłącznie ze światła, dlatego każda przeszkoda wpływa negatywnie na jej sprawność.
Naukowcy potwierdzili, że zanieczyszczenia mogą obniżać wydajność paneli nawet o 20–30%. Na taki rodzaj utraty efektywności szczególnie narażone są instalacje znajdujące się w pobliżu dróg, pól uprawnych czy zakładów przemysłowych. Nawet mocno nachylone panele nie są w pełni odporne na zabrudzenia.
Regularne mycie modułów PV jest kluczowe dla utrzymania pełnej wydajności systemu. Z reguły w polskich warunkach wystarczy robić to raz w roku, jednak w zapylonych miejscach warto powtarzać tę czynność co kilka miesięcy. Powinniśmy też pamiętać, że niektóre zabrudzenia (np. mech czy ptasie odchody) są trudniejsze do usunięcia i mogą wymagać profesjonalnego czyszczenia.
Fotowoltaika produkuje mniej prądu – inne przyczyny
Wydajność paneli zależy także od sposobu ich montażu. Zbyt płaski kąt nachylenia może powodować zaleganie brudu, śniegu i wody, co ogranicza dostęp światła. W polskich warunkach optymalny kąt nachylenia modułów wynosi 30–40°. Panele zawsze powinny być skierowane na południe. Na dachach płaskich można zastosować specjalne stelaże lub systemy, które automatycznie dopasowują położenie paneli do słońca.
Nie możemy kontrolować pogody, jednak powinniśmy mieć świadomość, jak wpływa ona na uzyski energii. W pochmurne dni wydajność paneli spada nawet o 80%. Moduły pracują także zimą, bo to światło, a nie temperatura, jest kluczowe dla ich działania. W trakcie tej pory roku dużym problemem bywa śnieg, który już przy warstwie 2 cm potrafi niemal całkowicie zablokować dopływ światła. Co ciekawe, zimniejsze powietrze sprzyja wyższej sprawności ogniw. Wiatr i deszcz z jednej strony schładzają panele i pomagają usuwać zabrudzenia, ale mogą też nanosić kurz i pył na powierzchnię modułu.
Twoja fotowoltaika produkuje mniej energii niż rok temu? To wcale nie musi oznaczać awarii. W większości przypadków winne są naturalne procesy: degradacja materiałów, zabrudzenia lub pogoda. Dobrze dobrane panele, regularna konserwacja i odpowiedni montaż pozwolą utrzymać wysoką sprawność instalacji przez długi czas.