Wydruk strony Farmer.pl - portal nowoczesnego rolnika

Na jakie parametry trzeba zwrócić uwagę przy wyborze paneli fotowoltaicznych?

Autor:

Dodano:

Na jakie parametry techniczne warto zwrócić uwagę przy zakupie paneli fotowoltaicznych? Czy zbyt wysokie nasłonecznienie i temperatura nie szkodzą produkcji prądu przez instalacje fotwoltaiczne?

Przy wyborze paneli fotowoltaicznych stosowanych w mikroinstalacjach nie liczy się tylko potencjalna ilość wyprodukowanej energii, wyrażona procentowo w sprawności nominalnej, ale szczególne znaczenie ma podwyższona sprawność jego modułów przy słabym oświetleniu. W polskim klimacie instalacje PV pracują o średnim natężeniu promieniowania słonecznego wynoszącego ok. 800-900 W/m2. Jednak jest to tylko średnia. W okresie zimowym rzadko będzie ono przekraczać 300-400 W/m2.

Z tego powodu ważne jest, aby efektywna praca baterii została zachowana nawet w słabych warunkach słonecznych. Dlatego też należy pamiętać, że moduły z ogniwami polikrystalicznymi (wykonanymi z wykrystilizowanego krzemu) pomimo, że osiągają słabszą sprawność niż monokrystaliczne w warunkach STC to mogą wydajniej pracować w warunkach większego zachmurzenia. Z kolei panele monokrystaliczne są najbardziej wydajne w dni słoneczne.

Warto też wybierać moduły o niskotemperaturowym wskaźniku mocy, co oznacza niski spadek wydajności przy wysokich temperaturach. Standardowo każdy stopień Celsjusza powyżej 25°C oznacza spadek mocy o 0,38%.

Oznacza to, że przy wzroście temperatury otoczenia do 80°C obniżenie mocy może sięgną ponad 20% w stosunku do szczytowej mocy nominalnej modułu. Jest to istotne w przypadku fotowoltaicznych instalacji dachowych, które nie zawsze są właściwie wentylowane.

Przy wyborze paneli fotowoltaicznych o modułach dostarczających mocy szczytowej sięgającej nawet ponad 370 Wp (na rynku pojawiają się panele o mocy sięgającej ponad 500 Wp) należy też sprawdzić czy będą one efektywnie współpracowały z falownikiem (inwerterem), zamieniającym wyprodukowany prąd stały w zmienny.

Wysokość napięcie modułów fotowoltaicznych musi odpowiadać zakresowi napięcia falownika, w którym będzie on optymalnie zamieniał prąd stały w zmienny. Warto także sprawdzić czy panele słoneczne wyposażone są w powłokę antyrefleksyjną ARC glass, która umożliwia zwiększenie wydajności konwersji modułu z 3,5% nawet do 5%. Jakimi zatem parametrami powinny charakteryzować się panele fotowoltaiczne, aby efektywnie zamieniały energię słoneczną na elektryczną?

Jakie parametry określają sprawność paneli fotowoltaicznych?

Jednym z parametrów określających wydajność pracy panelu PV jest sprawność poszczególnego ogniwa fotowoltaicznego. Parametr ten procentowo określa ile energii słonecznej dany moduł lub ogniwo jest w stanie wykorzystać do produkcji prądu. Na jego wielkość ma wpływ moc szczytowa ogniwa lub modułu słonecznego oraz natężenie promieniowania słonecznego, jak i temperatura otoczenia. Przykładowo, moduły krzemowe mimo że zaliczane są do I generacji, wyróżniają się wysoką sprawnością (wydajnością konwersji), sięgającą 17-22%. A im większa sprawność podawana przez producentów, tym teoretycznie więcej dany moduł jest w stanie wytworzyć energii elektrycznej. Pojęcie sprawności ogniwa lub modułu wydaje się więc być całkiem obiektywnym pojęciem opisującym wydajność konwersji energii słonecznej w elektryczną, szczególnie kiedy porównujemy różne produkty. Nic bardziej mylnego.

Jaka jest rzeczywista sprawność paneli fotowoltaicznych?

Otóż producenci oznaczają swoje panele fotowoltaiczne informacją, że osiągają określone parametry pracy w standardowych warunkach nazywanych STC (Standard Test Condition). Co to oznacza?

STC to warunki laboratoryjne, w których producenci testują swoje ogniwa fotowoltaiczne, czyli w natężeniu promieniowania słonecznego1000 W/m2, spektrum promieniowania dla gęstości atmosfery (poziom zachmurzenia) AM 1,5 o mocy i stałej temperaturze 25°C. Dodatkowo podają moc szczytową Wp (Watt peak) jaką osiągają ich produkty w tych warunkach. W praktyce moduły, jak i ogniwa rzadko pracują w tak idealnych warunkach.

Warto sprawdzić charakterystykę prądowo-napięciową wydajności modułów w różnych, niestandardowych  warunkach pracy. Dlatego też część producentów modułów podają wydajność ogniw lub modułów w tzw. warunkach normalnych czyli NOCT (Normal Operating Cell Temperature), czyli tych bardziej zbliżonych do naturalnych. Te normalne warunki zostały określone, jako temperatura otoczenia w zakresie 40-50°C; prędkość wiatru 1 m/s; natężenie promieniowania słonecznego 800 W/m2, przy spektrum promieniowania dla gęstości atmosfery AM 1,5.

Każde ogniwo słoneczne traci efektywność w niskich warunkach natężenia promieniowania słonecznego ok. 3-4% w stosunku do warunków laboratoryjnych STC. Parametr sprawności modułu nie jest więc tak obiektywnym parametrem, biorąc pod uwagę, że rzeczywista sprawność modułów zmniejsza się nie tylko w przypadku większego zachmurzenia, ale wraz ze wzrostem temperatury panelu fotowoltaicznego.

Wraz ze wzrostem temperatury panelu obniża się napięcie jego pracy  i w efekcie spada także jego moc. Przykładowo dla temperatury panelu rzędu 70 °C (przy 1000 W/m²) moc (Pmax) będzie się obniżać do ok. 80% mocy nominalnej panelu. Jeśli była ona deklarowana np. jako np. 340 Wp, to w opisanych warunkach rzeczywistych, moc panelu spadnie do. 272 W.

Dlatego też przy wyborze paneli fotowoltaicznych ważna jest nie tylko sama prawność czy też moc szczytowa, osiągnięta w laboratoryjnych warunkach, ale też i inne parametry. Warto więc dobierać panele fotowoltaiczne z doświadczonym ekspertem, który zaprojektuje moc oraz liczbę modułów PV tak, aby realnie zaspokajała zapotrzebowanie na energię elektryczną w gospodarstwie domowym.

×