Ile energii produkuje panel fotowoltaiczny?
Najpopularniejszą metodą produkcji energii elektrycznej ze słońca stanowią obecnie panele fotowoltaiczne. Wartość wyprodukowanej przez nie energii jest dość trudna do oszacowania, jednak możliwa. Aby obliczyć, ile energii jest w stanie wygenerować dana instalacja fotowoltaiczna, należy wziąć pod uwagę kilka czynników.
Czynniki, od których zależy produkcja energii elektrycznej ze słońca
Wartość wygenerowanej mocy zależy m.in. od panujących w danym terenie warunków atmosferycznych, zastosowanej w instalacji technologii urządzeń oraz ilości zużywanej energii. Szczególnie ważnym aspektem jest oczywiście natężenie promieniowania słonecznego i nasłonecznienie. Wbrew pozorom to dwie różne rzeczy. Pierwszą definiuje się jako chwilową wartość gęstości mocy promieniowania słonecznego, jakie dociera na powierzchnię jednego metra kwadratowego w ciągu jednej sekundy. Wartość promieniowania określana jest w jednostce W/m2 (Watt na metr kwadratowy). Nasłonecznienie z kolei to czas podawany w godzinach, kiedy na powierzchnię Ziemi bezpośrednio padają promienie słoneczne. Średnie nasłonecznienie w Polsce wynosi ok. 1600 h rocznie. Według ekspertów wartość ta pozwala na wyprodukowanie z 1 kWp paneli fotowoltaicznych rocznie ok. 900-1000 kWh energii elektrycznej. Uzyskanie takiego wyniku jest możliwe przy założeniu, że instalacja została prawidłowo zamontowana, a panele skierowane są na południe.
Nie bez znaczenia są też fizyczne wymiary modułów fotowoltaicznych. Większość produkowanych obecnie paneli posiada rozmiary zgodne z funkcjonującymi na rynku standardami (1,7 m wysokości i 1 m szerokości). Na wartość produkowanej energii elektrycznej ze słońca za pomocą fotowoltaiki wpływa również zacienienie modułów. Warto wspomnieć, że uszkodzenie jednego ogniwa wpływa na moc całego panelu. Sprawność paneli w dużej mierze uzależniona jest również od temperatury. Im jest niższa, tym do ogniw dociera mniej fotonów. Z drugiej strony zbyt wysoka temperatura sprawia, że ogniwa się przegrzewają i w rezultacie moc paneli paradoksalnie spada. (W Polsce przepalenie paneli występuje jednak dość rzadko). Najpopularniejsze panele fotowoltaiczne z krzemu najsprawniej działają w temperaturze ok. 25°C. Statystyki pokazują, że największy spadek sprawności paneli fotowoltaicznych w Polsce przypada na lipiec i sierpień, kiedy temperatura powietrza często przekracza 30°C. Największą produkcję energii elektrycznej ze słońca można za to zauważyć w maju, kiedy jest umiarkowanie ciepło.
Jak obliczyć ilość wygenerowanej przez panel energii?
Sprawność modułów to inaczej ilość energii promieniowania słonecznego, którą udało im się przetworzyć w energię elektryczną. Sprawność ogniw i rozmiar panelu składają się na tzw. moc nominalną, która określa moc modułu fotowoltaicznego. Moc nominalna wyrażana jest w watach. Jej wartość można podejrzeć w tabliczce znamionowej, która znajduje się na odwrocie panelu oraz w karcie katalogowej. W obu tych miejscach widnieją informacje dotyczące ilości mocy, jaką może wygenerować moduł podczas pracy w standardowych warunkach testowych (Standard Test Condition). STC to warunki laboratoryjne w których badane są parametry paneli fotowoltaicznych (natężenia promieniowania słonecznego 1000 W/m², temperatury ogniw 25°C). Aby określić moc panelu fotowoltaicznego na podstawie parametru STC, należy przetestować go w idealnych warunkach. Można przyjąć, że wartość promieniowania słonecznego wynosząca 1000 W/m² uzyskiwana jest w bezchmurne dni w godzinach południowych.
Jeśli moc nominalna podana w tabliczce znamionowej wynosi 250 W dla parametrów STC, oznacza to, że w ciągu godziny uzyskać można 250 Wh (watogodzin) energii elektrycznej. Warto jednak obliczać moc wytwarzaną przez cały łańcuch paneli. Wtedy wartość watogodzin mnożymy przez ilość modułów. Aby obliczyć ilość wygenerowanej energii elektrycznej w ciągu doby, należy pomnożyć otrzymany wcześniej wynik przez średnią liczbę godzin dziennego nasłonecznienia. W Polsce w ciągu doby pełne słońce występuje tylko przez ok. 2h 45 min. Wartość ta jest dość umowna i oznacza wyłącznie czas, kiedy promienie słoneczne padają bezpośrednio na panele. Równanie będzie mieć więc następującą postać 250W x 2h 45 min = 675 Wh. Jeśli chcemy oszacować, ile wynosi roczna produkcja energii elektrycznej ze słońca, wystarczy pomnożyć wartość dziennego nasłonecznienia przez ilość dni w roku. Aby poznać rezultat działań instalacji fotowoltaicznej wyrażony w złotówkach, uzyskany bilans roczny mnożymy przez cenę prądu, która obowiązuje na danym terenie.
Zastanawiasz się nad kupnem paneli fotowoltaicznych? Skontaktuj się z nami – w Hymon nasi specjaliści chętnie pomogą Ci w doborze paneli oraz w ich montażu!
