Montaż paneli w ten sposób zwiększy produkcję prądu nawet o 30%! Pomysł przekonuje coraz więcej inwestorów
Fotowoltaika, zwłaszcza w Polsce, kojarzona jest z panelami fotowoltaicznymi zamontowanymi na dachach budynków. Wybór miejsca instalacji paneli jest jedną z najważniejszych decyzji, która w późniejszym czasie znacznie wpływa na efektywność fotowoltaiki. Coraz częściej inwestorzy decydują się na montaż systemu fotowoltaicznego na gruncie. Wbrew pozorom jest to rozwiązanie, które może pozwolić na wygenerowanie więcej prądu.
- Dlaczego ustawienie oraz nachylenie paneli fotowoltaicznych jest tak ważne?
- Montaż na gruncie kontra montaż na dachu
- Montaż na gruncie — odpowiednie ustawienie względem słońca
- Panele fotowoltaiczne podążające za słońcem
- Lepsze chłodzenie to większa efektywność pracy
- Dwustronne panele fotowoltaiczne
Dlaczego ustawienie oraz nachylenie paneli fotowoltaicznych jest tak ważne?
Przyjmuje się, że panele fotowoltaiczne działają najefektywniej, gdy ich powierzchnia czynna jest ustawiona prostopadle do promieni słonecznych. Mogłoby się wydawać, że dach jest optymalnym miejscem do montażu fotowoltaiki — dobrze nasłoneczniona powierzchnia, której w większości przypadków nic nie zacienia. Montaż fotowoltaiki na dachu wiąże się jednak z kilkoma problemami i mankamentami. Właśnie dlatego coraz więcej inwestorów decyduje się na instalację paneli na gruncie.
Na półkuli północnej, czyli również w Polsce, optymalnym kierunkiem skierowania paneli fotowoltaicznych jest południe. Kąt nachylenia paneli powinien wynosić od 30 do 40° — jest to wartość zależna od regionu, na południu kraju fotowoltaikę montuje się pod kątem mniej więcej 30°, natomiast na północy nawet pod kątem 40°. Odpowiednie ustawienie instalacji pozwala na maksymalne wykorzystanie energii słonecznej przez cały dzień, a szczególnie w godzinach największego nasłonecznienia.
Montaż na gruncie kontra montaż na dachu
Montaż paneli fotowoltaicznych na dachu często ogranicza możliwość optymalnego ustawienia paneli, co wynika z nieodpowiedniego — pod względem fotowoltaicznym — kąta nachylenia połaci dachowych. Orientacja dachu, wielkość jego powierzchni czy w końcu zacienienie przez kominy mogą przyczyniać się do znacznego obniżenia wydajności pracy instalacji fotowoltaicznej. Co więcej, zbyt słaba konstrukcja więźby dachowej może nie utrzymać ciężaru dużego systemu.
Przy instalacji paneli fotowoltaicznych na gruncie podobnych problemów jest znacznie mniej. Taki sposób montażu umożliwia precyzyjne dostosowanie kierunku i kąta nachylenia paneli, a to zwiększa ich efektywność. Oczywiście montaż instalacji na gruncie wymaga wolnej przestrzeni na działce, ale może okazać się ona znacznie mniejsza, niż mogłoby się wydawać. Odpowiednio zaprojektowany i ustawiony system fotowoltaiczny na gruncie może zajmować mniej miejsca niż system dachowy o takiej samej mocy.
Stelaż do paneli fotowoltaicznych na gruncie zazwyczaj wykonywany jest z trwalszych i solidniejszych materiałów. Wynika to w głównej mierze ze względów bezpieczeństwa, ponieważ instalacje fotowoltaiczne na dachu nie są aż tak narażone na potencjalne uszkodzenia związane z oddziaływaniem zewnętrznych czynników atmosferycznych. Z drugiej strony w ostatnich latach można zaobserwować coraz to niższy średni poziom opadów atmosferycznych w naszym kraju. Oznacza to większy poziom zanieczyszczenia paneli, a to skutkuje mniejszą efektywnością pracy. W takim przypadku montaż na gruncie umożliwia łatwiejsze oraz znacznie bezpieczniejsze przeprowadzenie konserwacji.
Montaż na gruncie — odpowiednie ustawienie względem słońca
Jak już zostało wcześniej wspomniane, instalacja fotowoltaiki na gruncie umożliwia optymalne ustawienie paneli względem słońca. Jak wynika z analizy przeprowadzonej w 2024 roku przez EasySolar odchylenie paneli od kierunku południowego o zaledwie 10% może obniżyć wydajność systemu o nawet 2%, a nieodpowiedni kąt nachylenia (wynikający np. ze zbyt płaskiego dachu) nawet o 15%.
Można więc przyjąć, że precyzyjne ustawienie paneli może zwiększyć roczny zysk energii o 5-10% w porównaniu do instalacji o nieoptymalnych ustawieniach. Montaż na gruncie umożliwia także uniknięcie odchylenia paneli od południa, co jest jeszcze bardziej problematyczną kwestią w przypadku montażu na dachu. O ile odpowiedni stelaż pozwoli na dostosowanie kąta nachylenia paneli zamontowanych na połaci dachowej, tak zmienienie jej orientacji i azymutu nie jest już tak proste, a czasem może okazać się niemożliwe.
Panele fotowoltaiczne podążające za słońcem
Trackery to jedno z ciekawszych rozwiązań stosowanych zazwyczaj przy gruntowych instalacjach fotowoltaicznych. Są to systemy, które automatycznie obracają panele, by te śledziły ruch słońca i dostosowywały swoją orientację.
Trackery jednoosiowe poruszają się w płaszczyźnie wschód-zachód i mogą zwiększyć zysk energii o 20-30%. Natomiast trackery dwuosiowe, które poruszają się w płaszczyznach wschód-zachód oraz góra-dół, nawet o 30-45%. Zastosowanie trackerów pozwala na instalacje mniejszej liczby paneli, by osiągnąć tę samą moc. Zmniejsza to zapotrzebowanie na powierzchnię, co jest istotne przy montażu na gruncie.
Lepsze chłodzenie to większa efektywność pracy
Przyjmuje się, że optymalna temperatura pracy paneli wynosi około 25°C, a dodatkowo zbyt wysoka temperatura obniża ich wydajność.
Panele fotowoltaiczne na gruncie są lepiej wentylowane, co zapobiega ich przegrzewaniu. Swobodny dostęp wiatru do modułów skuteczniej schłodzi instalacje, dzięki czemu będzie produkować o ok. 5% więcej prądu, niż taka sama instalacja dachowa.
Dwustronne panele fotowoltaiczne
Tradycyjne moduły fotowoltaiczne wyposażone są w powierzchnie czynną tylko z jednej strony — pochłaniają światło jednostronnie — dlatego znane są jako jednostronne lub monofacjalne. Natomiast dwustronne panele posiadają dwa moduły, które absorbują światło zarówno z przodu, jak i z tyłu, wykorzystując promienie słoneczne odbijające się od ziemi.
Panele bifacjalne stosuje się w przypadku instalacji gruntowych. Mogą generować nawet o 30% więcej energii niż tradycyjne modele, a to oznacza, że taka sama powierzchnia instalacji pozwala na znacznie większy uzysk energii.