Panele fotowoltaiczne sprawnie produkują energię elektryczną przy odpowiednio długim i intensywnym nasłonecznieniu. 

A słoneczna pogoda z kolei, jak wiemy potrafi być dla Polaków tematem drażliwym – często można usłyszeć narzekania na niedostateczną ilość słońca. 

Wbrew wątpliwościom warunki klimatyczne, a szczególnie nasłonecznienie w naszym kraju określane są jako w pełni wystarczające dla optymalnego wykorzystania energii z promieni słonecznych. A to właśnie dzięki umiarkowanemu klimatowi, który w przeciwieństwie do upałów oraz bezwietrznej, słonecznej pogody zdecydowanie lepiej wpływa na produkcję energii przez ogniwa PV.

Co ciekawe, zbyt wysoka temperatura wpływa na przegrzewanie się ogniw i spadek wydajności urządzeń wchodzących w skład instalacji.

Kiedy twoja instalacja fotowoltaiczna wytworzy najwięcej prądu?

Jeśli chodzi o nasłonecznienie w Polsce, to właśnie od kwietnia do września liczba słonecznych godzin równa się blisko 80% promieniowania rocznego. Ze statystyk wynika, iż roczna średnia wartość nasłonecznienia kraju wynosi około 1600 godzin, co w efekcie stanowi przeciętnie 30-40% długości dnia. Jest to bardzo zadawalający wynik. Jak wygląda różnica pomiędzy minimalnym a wysokim promieniowaniem?

Jak tłumaczy Jakub Jadziewicz, członek zarządu Alians OZE, przy minimalnym nasłonecznieniu (przypada to na okres jesienno-zimowym z powodu skróconego czasu nasłonecznienia trwającym do godz. 15-16 a natężenie napromieniowania średnio spada do 300-400 W/m2 w ciągu skróconego dnia) produkcja będzie wynosić zaledwie kilka, maksymalnie kilkanaście procent potencjału.

Wysokie promieniowanie słoneczne może powodować zbliżanie się mocy chwilowych instalacji do maksymalnych wartości (przy niskich temperaturach zewnętrznych), ale nie to jest kluczem do wysokiej produkcji. Duża produkcja w ciągu dnia to wynik przede wszystkim stabilnego promieniowania słonecznego, które utrzymuje się przez cały dzień, a nie chwilowego i wysokiego.

- Przykładowo, w lutym osiągamy 5 kW w danej chwili (występuje bardzo wysokie nasłonecznienie i jest niska temperatura), ale to nasłonecznienie trwa 1 h, a przez resztę dnia falownik pracuje średnio z mocą 1 kW (tj. przez pozostałe 5 h, bo w lutym mamy koło 6 h słońca). Poziom produkcji zatem można wyliczyć następująco: 5 kW x 1 h + 1kW x 6 h = 5 kWh + 6 kWh = 11 kWh. Z kolei w kwietniu mamy nasłonecznienie na średnim poziomie, więc falownik pracuje z mocą 3 kW. Dzieje się to stabilnie i w miarę podobnie przez cały dzień (8 h słonecznych w kwietniu). Uzyskana energia elektryczna to = 3 kW x 8 h = 24 kWh. Ten przykład dowodzi, że wysokie, ale krótkotrwałe nasłonecznienie nie koniecznie jest kluczem do dużej produkcji z całego dnia - podkreśla Jakub Jadziewicz, członek zarządu Alians OZE.

O ile produkcja jest proporcjonalna do nasłonecznienia (więcej promieni słonecznych = wyższe osiągi), to w przypadku mocy modułów sprawa rysuje się trochę odmiennie.

- W przypadku dużego nasłonecznienia zazwyczaj wzrasta również temperatura otoczenia, a im wyższa temperatura otoczenia tym większa temperatura pracy modułów, co wiąże się ze spadkiem napięcia i niższą mocą chwilową. Moduł jest najbardziej wydajny kiedy nasłonecznienie wynosi 1000 W/m2. Średnio przyjmuje się, że w Polsce mamy około 1600 godzin słonecznych w ciągu roku. Aby utrzymać warunki NOCT (nominalne warunki pracy) to nasłonecznienie musi wynosić około 800 W/m2. Średnio przyjmujemy produkcję na poziomie 1000 kWh/kWp – dodaje Jadziewicz.

Zazwyczaj konsumenci obawiają się, że słońca będzie niewystarczająco, aby korzystać z pełni potencjału instalacji PV. Dlatego przy okazji naprostowania tej kwestii warto dodać, iż zdarza się, że instalacja produkuje energię z nadwyżką – nie jesteśmy w stanie jej zużywać na bieżąco. 

- W przypadku kiedy nie zużyjemy energii na bieżąco mamy dwie opcje. Pierwsza z nich dotyczy prosumentów i polega na oddaniu nadwyżki energii do sieci, a następnie odebraniu jej w stosunkach 0,8 do 1 (instalacje do 10 kWp) oraz 0,7 do 1 (instalacje od 10 do 50 kWp). W praktyce oznacza to, iż za to „przechowywanie” naszej nadwyżki zakład pobiera opłatę 20-30% w zależności od mocy instalacji. Druga opcja dotyczy konsumentów, którzy nie mają prawa do bilansowania (czyli oddawania nadwyżki), ale mogą podpisać umowę ze sprzedawcą energii na odkup wyprodukowanej nadwyżki – mówi ekspert.

Instalacje jednak niezależnie od omawianych warunków to dobry kierunek pod inwestycję. Polska jest pośród pierwszej piątki krajów europejskich przyłączających najwięcej mocy do sieci. Dla lepszego zobrazowania i wyciągnięcia wniosków można dodać, iż nasłonecznienie w naszym kraju jest bardzo zbliżone do warunków panujących w Niemczech, które są jednym ze światowych liderów pod względem przyłączanych mocy instalacji. Jak dodaje Jakub Jadziewicz - Jeśli chodzi o Polskę, to fotowoltaika jest opłacalna w każdym regionie, natomiast w zależności od niego możemy oczekiwać różnych wyników produkcji z danej mocy instalacji - podsumowuje ekspert.

Czy produkcja energii z fotowoltaiki znowu będzie największa w kwietniu?

A jaka jest prognoza osiąganych mocy instalacji PV na najbliższy miesiąc? Biorąc pod uwagę coraz więcej słonecznych dni, można oczekiwać wysokich produkcji. Jednak jak podkreśla ekspert Alians OZE, podjęcie się takiej oceny musiałoby być przeprowadzone bardzo indywidualnie.

- Jeżeli chcemy ogólnikowo określić czy PV w Polsce w kwietniu będą dobrze pracowały to odpowiedź brzmi – tak będą. Natomiast dokładna prognoza produkcji zależy od zbyt wielu czynników, aby się jej podejmować globalnie. Mogę tylko dopowiedzieć, że w ubiegłym roku większość instalacji uzyskała największą produkcję właśnie w kwietniu, ale nie wszystkie – ze względu na układ modułów na dachu, region w jakim się znajdują, kąt pochylenia połaci, zacienienia etc. Składowych jest bardzo wiele – podsumowuje Jakub Jadziewicz.