Nagły spadek mocy o 40% i żadnej awarii? Oto co naprawdę blokuje panele PV
Wydajność fotowoltaiki to układ naczyń połączonych: liczy się każdy promień światła i każdy parametr elektryczny instalacji. Czasem wystarczy drobna, z pozoru nieistotna zmiana w jednym miejscu, by cały system zaczął pracować gorzej. Gdy nagle widzisz spadek mocy rzędu 20–40%, to zwykle nie jest „normalne wahanie” — to sygnał, że coś po cichu blokuje pełny potencjał paneli. I wcale nie musi to być pogoda ani błąd w projekcie… źródeł problemu potrafi być zaskakująco dużo — od niewidocznych na pierwszy rzut oka przeszkód po powolne zużywanie się elementów instalacji.
- Dlaczego panele PV tracą moc? Sprawdź to
- Zacienienie paneli a spadek mocy PV
- Brud na panelach PV może mocno obniżać moc
- PID i degradacja paneli: co obniża moc
- Diody bypass i hot spoty w panelach PV
Dlaczego panele PV tracą moc? Sprawdź to
Pan Paweł ma na dachu domu pod Rzeszowem kilkuletnią instalację fotowoltaiczną. Przez pierwsze trzy lata działała bez najmniejszych problemów – rachunki za energię wyraźnie się skurczyły, a nadwyżki prądu regularnie trafiały do sieci. W jednym z ostatnich miesięcy zauważył jednak, że uzysk energii gwałtownie spadł, mimo że warunki pogodowe były bardzo podobne do tych sprzed roku.
Początkowo Paweł uznał, że to tylko chwilowe wahanie albo kłopot z falownikiem. Zadzwonił do serwisu, ale diagnostyka nie wykazała nic niepokojącego – urządzenia pracowały poprawnie. Dopiero gdy dokładnie obejrzał dach i moduły, wyszło na jaw, że nowo postawiony garaż u sąsiada po południu zaczął zacieniać część paneli, a dodatkowo na powierzchni PV osadził się pył z pobliskiej budowy. Po skorygowaniu ustawienia i porządnym czyszczeniu paneli produkcja wróciła do typowych wartości – Paweł odzyskał około 35% mocy, która wcześniej „znikała”. Ta sytuacja uświadomiła mu, że spadek uzysków nie musi od razu oznaczać usterki: czasem wystarczy prosta kontrola, regularna obserwacja i szybka reakcja.
Zacienienie paneli a spadek mocy PV
Zacienienie to jeden z najczęstszych powodów dużych strat uzysku – nawet mały cień padający na fragment modułu może obniżyć pracę całej instalacji bardziej, niż się wydaje. Z analiz i raportów wynika, że częściowe zacienienie bywa przyczyną spadków rzędu 25–40%, szczególnie wtedy, gdy nie przewidziano go podczas projektu i doboru sprzętu.
W większości modułów znajdują się diody bypass, które umożliwiają „ominięcie” zacienionych fragmentów przez prąd. To rozwiązanie ma jednak swoje granice – w praktyce pomijany obszar panelu nie wytwarza energii, a więc finalna moc instalacji i tak spada. Gdy cień pojawił się przez nową przeszkodę (np. dobudowany garaż, komin, rosnące drzewa), warto ponownie przeliczyć warunki nasłonecznienia, skorygować ustawienie paneli, rozważyć optymalizatory lub mikroinwertery, a czasem także porozmawiać z sąsiadem o możliwości ograniczenia źródła zacienienia.
Brud na panelach PV może mocno obniżać moc
Pył, kurz, liście, pyłki roślin, ptasie odchody czy spaliny z pobliskich dróg to jedni z największych wrogów instalacji PV. Warstwa zanieczyszczeń osiadająca na panelach działa jak filtr – ogranicza ilość światła docierającego do ogniw, a to od razu przekłada się na niższą moc i mniejszą produkcję energii.
Wyniki badań naukowych potwierdzają, że zjawisko „soilingu” (zabrudzenia) potrafi generować wyraźne straty – w skrajnych przypadkach nawet rzędu kilkudziesięciu procent. W praktyce systematyczne mycie paneli (np. raz do roku, a w miejscach o dużym zapyleniu częściej) pozwala odzyskać sporą część energii, która wcześniej „uciekała” przez brudną powierzchnię.
PID i degradacja paneli: co obniża moc
Panele fotowoltaiczne nie działają bez końca – z biegiem lat ich sprawność potrafi powoli maleć na skutek tzw. degradacji. Jednym z najbardziej problematycznych zjawisk jest PID (Potential Induced Degradation), do którego dochodzi, gdy między ramą modułu a ogniwami występuje różnica potencjałów. W praktyce oznacza to, że długotrwały upływ prądu może stopniowo, a czasem nieodwracalnie, obniżać wydajność instalacji.
W niektórych przypadkach efekt da się częściowo ograniczyć lub „cofnąć”, jednak gdy PID powraca albo pojawia się w trudnych warunkach (wysoka wilgotność i podwyższona temperatura), ryzyko trwałych uszkodzeń i korozji wyraźnie rośnie. Do spadków mocy mogą też dokładać się inne procesy: ogólna degradacja modułów, mikropęknięcia ogniw czy delaminacja warstwy antyrefleksyjnej – a w konsekwencji straty sięgające nawet kilkunastu procent.
Diody bypass i hot spoty w panelach PV
Diody obejściowe montuje się po to, aby ograniczać straty mocy przy zacienieniu i zabezpieczać moduł – jednak one również potrafią ulec awarii. Gdy dioda bypass przestaje działać prawidłowo, z pracy wypada cała sekcja panelu, co często oznacza wyraźny spadek napięcia albo zauważalną utratę mocy.
Co więcej, nieprawidłowe działanie diod lub nawet częściowe zacienienie może wywołać tzw. hot spoty, czyli lokalne przegrzewanie ogniw. Dzieje się tak, gdy zacieniony fragment modułu zaczyna „hamować” pozostałe, pracując jak obciążenie. W efekcie spada wydajność, a dodatkowo rośnie ryzyko trwałego uszkodzenia panelu.