Wydaje się, że fotowoltaika kocha słońce. Tymczasem upały obniżają jej wydajność
Skwar leje się z nieba, ani jednej chmury i ostre słońce – wydaje się, że fotowoltaika powinna wtedy pracować na rekordowych obrotach. A jednak właśnie w takie dni może zacząć tracić formę. Im wyższa temperatura, tym łatwiej o przegrzewanie modułów, spadek uzysków, a w skrajnych przypadkach nawet trwałe uszkodzenia. Zobacz, dlaczego letnie fale upałów potrafią po cichu podcinać skrzydła instalacji PV i co zrobić, by uchronić system przed skutkami ekstremalnego gorąca.
- Upały obniżają wydajność fotowoltaiki
- Jak upał obniża wydajność fotowoltaiki
- Jak upały obniżają wydajność PV
Upały obniżają wydajność fotowoltaiki
Coraz częstsze i bardziej dotkliwe fale upałów w Polsce sprawiają, że wiele osób zaczyna się zastanawiać, jak wysokie temperatury wpływają na pracę instalacji fotowoltaicznej. Intuicyjnie mogłoby się wydawać, że im więcej słońca, tym lepsze uzyski. W praktyce jednak skrajne ciepło nie jest sprzymierzeńcem urządzeń elektrycznych — i fotowoltaika również to odczuwa.
Wysoka temperatura często prowadzi do przegrzewania się falownika, a to może kończyć się jego automatycznym wyłączeniem, które ma chronić sprzęt przed uszkodzeniem. Jeśli takie sytuacje powtarzają się regularnie, instalacja szybciej się zużywa, a jej praca staje się mniej efektywna. Eksperci podkreślają, że wzrost temperatury o 3°C potrafi obniżyć wydajność paneli o około 1%. Z tego powodu falowników nie warto montować w miejscach wystawionych na bezpośrednie nasłonecznienie.
W trakcie upałów mogą pojawiać się także kłopoty po stronie samych paneli — szczególnie w obrębie ogniw, które są bardziej narażone na uszkodzenia przy bardzo wysokiej temperaturze. Do tego dochodzą zabrudzenia, które dodatkowo pogarszają ich kondycję, dlatego regularne czyszczenie paneli ma realne znaczenie. Jeszcze przed montażem dobrze jest przemyśleć projekt tak, by ograniczyć ryzyko awarii, np. rozważyć instalację na gruncie zamiast na dachu, co zwykle zapewnia lepszą wentylację.
Jak upał obniża wydajność fotowoltaiki
Za najbardziej sprzyjającą temperaturę pracy instalacji fotowoltaicznej, pozwalającą utrzymać najwyższą sprawność, uznaje się okolice 25°C. Gdy robi się cieplej, moduły zaczynają stopniowo tracić efektywność. Przyjmuje się, że podczas upałów wydajność fotowoltaiki spada średnio o ok. 5%, a w najbardziej niekorzystnych warunkach straty mogą dochodzić nawet do 25%. Przegrzewanie odbija się na pracy całego układu – im gorętsze są panele, tym intensywniej „pracują” ogniwa, co zakłóca przepływ elektronów. W efekcie spada napięcie, a produkcja energii jest wyraźnie niższa.
Wysoka temperatura nie pozostaje też bez wpływu na inwerter – kluczowy element instalacji, który zamienia prąd stały na prąd zmienny zasilający dom. Kiedy urządzenie zbyt mocno się nagrzeje, może przechodzić w tryb ochronny i okresowo się wyłączać, co oznacza przerwy w pracy systemu. Im wyższe temperatury, tym większe ryzyko częstszych oraz dłuższych przestojów fotowoltaiki.
Podczas wyjątkowo silnych fal upałów mogą pojawić się również mikropęknięcia w elementach instalacji. Przy znacznym przegrzaniu rośnie realne ryzyko zapłonu, a w konsekwencji może dojść nawet do pożaru paneli fotowoltaicznych.
Jak upały obniżają wydajność PV
Nie da się w 100% usunąć negatywnego wpływu upałów na panele fotowoltaiczne. To naturalna konsekwencja tego, że moduły są zbudowane z krzemu, który w wysokiej temperaturze zmienia swoje parametry pracy. W praktyce oznacza to, że w czasie gorących dni sprawność instalacji może zauważalnie spaść. Dużo można jednak zyskać dzięki poprawnemu montażowi — takiemu, który zapewnia dobrą cyrkulację powietrza i ogranicza przegrzewanie całego układu. Kluczowe jest też оставienie odpowiedniego dystansu między połacią dachu a konstrukcją, aby powietrze mogło swobodnie przepływać pod panelami.
Inwerter warto instalować dokładnie według wytycznych producenta, ze szczególnym naciskiem na to, by nie pracował w pełnym słońcu. Równie ważna jest sprawna wentylacja w miejscu montażu oraz regularne usuwanie z modułów kurzu i pyłu, które mogą dodatkowo pogarszać warunki pracy. Panele potrzebują promieniowania słonecznego, by produkować energię, ale nadmierne nagrzewanie potrafi obniżyć ich efektywność. Na szczęście w Polsce długie serie skrajnie gorących dni zdarzają się znacznie rzadziej niż w krajach o klimacie tropikalnym.