Takie same 10 kWp, domy kilkadziesiąt metrów od siebie. Produkcja energii w jednym dwukrotnie wyższa niż w drugim
Dwaj sąsiedzi zainwestowali w takie same instalacje fotowoltaiczne o mocy 10 kWp. Na początku nie było widać żadnych różnic – oba systemy produkowały zbliżoną ilość energii. Wszystko zmieniło się jesienią, gdy jeden z inwestorów odkrył, że jego moduły produkują niemal dwukrotnie mniej energii niż panele sąsiada. Jak to możliwe?
- Latem uzyski z PV były podobne. Jesienią dostrzegli wyraźne różnice
- Orientacja paneli a różnice w uzyskach
- Przeszkoda na dachu może znacznie ograniczyć produkcję energii
- Kiedy warto zainwestować w optymalizator mocy?
Latem uzyski z PV były podobne. Jesienią dostrzegli wyraźne różnice
Pan Marek i pan Tomasz mieszkają po sąsiedzku. Niedawno obaj zdecydowali się na montaż instalacji fotowoltaicznej o mocy 10 kWp. Na początku mężczyźni byli przekonani, że ich systemy PV będą osiągać zbliżone wyniki. Latem wszystko się zgadzało, bo różnice pomiędzy miesięcznymi uzyskami były nieznaczne. Sytuacja zmieniła się jesienią. Pewnego dnia pan Marek otworzył aplikację falownika i pochwalił się sąsiadowi wynikiem swojej instalacji. Okazało się, że system pana Tomasza wyprodukował tego dnia niemal dwa razy mniej energii.
Mężczyźni nie rozumieli, dlaczego różnica w produkcji energii elektrycznej była tak wyraźna. Przecież ich instalacje mają taką samą moc, a domy stoją kilkadziesiąt metrów od siebie. Należy jednak pamiętać o tym, że sama moc nominalna instalacji nie powie nam, ile energii rzeczywiście wyprodukują panele. Ta informacja odnosi się do sumarycznej mocy modułów określonej w standardowych warunkach testowych. O rzeczywistym uzysku decyduje wiele dodatkowych czynników, takich jak lokalizacja paneli, ich nachylenie, temperatura czy zacienienie. Prawidłowo ustawiona instalacja fotowoltaiczna w polskich warunkach może produkować rocznie około 1000 kWh na każdy 1 kWp mocy.
Orientacja paneli a różnice w uzyskach
Przyjrzyjmy się zatem obu instalacjom. Panele pana Marka znajdują się na południowej połaci dachu nachylonej pod kątem około 40°. Ze względu na inną konstrukcję budynku część paneli PV należących do pana Tomasza skierowano lekko na wschód, a część na zachód. Kąt nachylenia modułów jest nieco mniejszy niż w przypadku systemu pana Marka. Wydaje się, że to kosmetyczne różnice – latem rzeczywiście nie miało to większego znaczenia, ale gdy nadeszła jesień, a później zima, stało się jasne, że tylko jeden sąsiad wciąż może liczyć na satysfakcjonujące uzyski energii.
Optymalne nachylenie paneli fotowoltaicznych w polskich warunkach wynosi około 38–41°. Najważniejszy jest jednak kierunek ustawienia modułów. Eksperci uważają, że skierowanie paneli na wschód lub zachód może obniżyć roczne uzyski nawet o około 15% względem korzystnej ekspozycji południowej. Przy instalacji wschód-zachód rozkładamy produkcję energii na rano i godziny popołudniowe, co może podwyższyć autokonsumpcję. Zimą zdecydowanie lepszym rozwiązaniem wydaje się jednak ekspozycja południowa, bo to ona pozwala najlepiej wykorzystać krótki okres nasłonecznienia.
Przeszkoda na dachu może znacznie ograniczyć produkcję energii
Chociaż sama orientacja paneli z pewnością przyczyniła się do różnicy w uzyskach, to pan Tomasz popełnił pewien poważny błąd, który wyraźnie rzutował na efektywność systemu PV. Tuż obok paneli zainstalowanych na jego dachu znajduje się komin, a niedaleko domu rośnie wysokie drzewo. Latem słońce operowało wysoko, więc cień omijał moduły. Jesienią, gdy słońce poruszało się niżej nad horyzontem, cienie rzucane przez przeszkody znacznie się wydłużyły.
Zacienienie paneli fotowoltaicznych to poważny problem, który może wyraźnie obniżyć produkcję energii. Sposób pracy modułów PV jest uzależniony od konstrukcji instalacji, konfiguracji stringów, pracy falownika oraz zastosowanych zabezpieczeń. Kiedy komin zasłania moduł ani falownik, ani optymalizator, ani mikroinwerter nie są w stanie nadrobić poniesionych strat.
Pan Tomasz może mówić o pechu, bo w jego przypadku nałożyło się na siebie kilka niepożądanych zjawisk. Jego moduły nie są ustawione w sposób optymalny, a drzewo i komin rzucają na panele cień wtedy, gdy słońce znajduje się nisko nad horyzontem. Pan Marek ma natomiast dach skierowany na południe i korzystny kąt nachylenia paneli. W takich warunkach różnica w uzyskach będzie się powiększać na korzyść pana Marka.
Kiedy warto zainwestować w optymalizator mocy?
Pan Marek ma optymalizatory mocy, a instalacja pana Tomasza jest oparta na klasycznym falowniku stringowym bez optymalizacji na poziomie każdego modułu. To bardzo ważna różnica, która także wpływa na efektywność fotowoltaiki. Optymalizator sprawia bowiem, że zacieniony moduł nie ogranicza pracy pozostałych ogniw. Nie wszystkie przydomowe instalacje PV potrzebują takiego urządzenia. Nie opłaca się ich stosować na przykład na dużej, jednolitej i niezacienionej połaci, jednak w przypadku pana Tomasza takie rozwiązanie mogłoby okazać się bardzo pomocne.
Sąsiedzi już na samym początku błędnie założyli, że instalacje PV o takiej samej mocy powinny osiągać niemal identyczne wyniki. O skuteczności tego rozwiązania decyduje bowiem wiele czynników. Latem dysproporcja może być niewielka, ale zimą, gdy kumulują się wszystkie niekorzystne zjawiska, różnica w produkcji staje się bardzo wyraźna.