Wysoka sprawność ogniw oraz duża moc paneli to parametry, którymi wielu producentów lubi się pochwalić. Jednak tak naprawdę same w sobie te cechy nie powinny przesądzać o wyborze. Chociaż, gdy nie mamy zbyt wiele miejsca na instalację, te cechy mogą być kluczowe. Z kolei panele bifacjalne, czyli dwustronne, wymagają szczególnych warunków montażu, żeby ich zastosowanie miało w ogóle sens.
Wysoka moc
Jakie znaczenie ma tak naprawdę moc pojedynczego panelu, to czy ma 280, 350, a może 450 W? Jeżeli w ogóle chcemy je rzetelnie porównać to przede wszystkim sprawdźmy, czy maja te same wymiary. Bo wzrost mocy może być po prostu skutkiem tego, że dany panel ma większą powierzchnię. Ale nawet przy ich dokładnie takich samych wymiarach zewnętrznych wysoka moc jednostkowa nabiera znaczenia tylko wówczas, gdy dysponujemy ograniczoną przestrzenią montażu. Wówczas np. 2 panele mniej mogą robić dużą różnicę, bo od tego będzie zależeć, czy system zmieści się na jednej połaci dachu. A układanie paneli na różnych połaciach - odmiennie zorientowanych względem stron świata lub inaczej nachylonych zdecydowanie komplikuje cały system.
Jak działa bifacial?
Warto jeszcze wspomnieć o tzw. panelach dwustronnych (bifacial). Są one nieco inaczej zbudowane, a ogniwa mogą pochłaniać promieniowanie słoneczne padające na ich obie strony. Teoretycznie daje to wzrost mocy i uzysku energii nawet o kilkanaście procent. Jednak w rzeczywistości jest to przecież możliwe tylko w dość szczególnych warunkach. Obie strony panelu muszą być wystawione na działanie słońca. W przypadku typowego montażu na dachu skośnym nie wchodzi to w grę, bo panel niemal leży na poryciu. Efekt będzie za to odczuwalny w przypadku paneli założonych na osobnej konstrukcji wsporczej na gruncie lub płaskim dachu. Jednak nawet tu konieczne jest jasne, dobrze odbijające światło podłoże, a kąt nachylenia nie powinien być zbyt płaski. Przy tym spodnia strona ogniw skierowanych na wschód lub zachód otrzyma więcej światła, niż kiedy całość skierowana jest na południe. W tym ostatnim przypadku spodnia strona znajdzie się przecież od północy, czyli z najmniej nasłonecznionej strony.
Sprawność
Podobnie jak z mocą jednostkową jest ze sprawnością. Z samego faktu, że jedne ogniwa mają 19%, a inne 21% sprawności nic jeszcze nie wynika. To akurat wartości typowe dla paneli krzemowych monokrystalicznych. Wykonane w innej technologii mogą mieć równie dobrze sprawność na poziomie 10% (panele cienkowarstwowe). Jeżeli dostępność miejsca nas nie ogranicza to powinniśmy przede wszystkim porównać cenę za 1 kWp mocy zainstalowanej oraz inne parametry paneli, np. przewidywaną trwałość i długość gwarancji. Myśląc o cenie, jaka przyjdzie nam zapłacić za 1 kWp mocy uwzględniajmy przy tym całą sytuację i pełne, ostateczne koszty całej instalacji. Na przykład różnica pomiędzy 17 lub 20 panelami może się dla zupełnie nas nie liczyć ze względu na miejsce. Ale jeżeli system ma być zbudowany z użyciem mikroinwerterów - po jednym na panel - to różnica nabiera już konkretnego znaczenia w sensie finansowym (3 mikroinwertery więcej lub mniej). Jak widać, nawet w tak prostej z pozoru sprawie jak liczba paneli, nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Jeśli koszty będą te same, to zastosowanie większej liczby paneli dla uzyskania tej samej łącznej mocy może mieć pewna zaletę. Mianowicie uszkodzenie jednego panelu jest mniej kłopotliwe. Przekłada się na mniejszy spadek mocy całości, a wymiana panelu najpewniej będzie tańsza.
Co tak naprawdę oznacza moc?
Koniecznie trzeba wyjaśnić co tak naprawdę oznacza moc paneli fotowoltaicznych. Standardem w branży jest podawanie przede wszystkim mocy zainstalowanej, jako tzw. mocy szczytowej w kWp (lub Wp). Określenie "szczytowa" jest tu bardzo dobre, bo taką moc osiąga się w naszym klimacie sporadycznie. Moc podaje się praktycznie zawsze dla warunków testowych określanych skrótem STC (Standard Test Conditions). Najważniejsze z nich to nasłonecznienie 1000 W/m2 oraz temperatura panelu 25°C. Kłopot w tym, że u nas nawet latem słońce rzadko świeci aż tak mocno. Przez większość czasu swojej pracy mikroelektrownia osiąga więc mniej niż połowę mocy zainstalowanej. Nieco lepiej polskim realiom odpowiada moc podana w warunkach określanych jako NOCT (Normal Operating Cell Temperature). Tu mamy odpowiednio 800 w/m2, temperaturę paneli 20°C oraz uwzględnia się chłodzący je wiatr o prędkości 1 m/s. Ten parametr znajdziemy w dokumentacji (w karcie produktu). Różnica jest spora bo ten sam panel może mieć np. 350 W (STC) oraz 260 W (NOCT). Najważniejsze, żebyśmy zawsze porównywali moc określaną w tych samych warunkach.
Podkreślmy jednak, że uzyskiwana w rzeczywistych warunkach moc będzie wartością bardzo zmienna, zwykle daleką od maksimum. Zależy bowiem przede wszystkim od natężenia promieniowania słonecznego (nasłonecznienia). Ponadto ważnym czynnikiem jest temperatura panelu. Podkreślmy - jego samego, a nie otoczenia. Pod wpływem słońca panel może się znacznie rozgrzać. A mamy tu sytuację odwrotna niż w przypadku kolektorów słonecznych - wysoka temperatura jest niekorzystna i obniża ilość pozyskiwanej energii. Dlatego najlepiej jeśli ustawimy je w miejscu nasłonecznionym lecz przewiewnym i zapewnimy swobodny ruch powietrza także od spodu paneli (wentylowana szczelina powietrzna). Zapewni to lepsze chłodzenie.
Warto jeszcze wspomnieć, co oznacza podawana niekiedy tzw. pozytywna tolerancja mocy. Moc paneli, nawet tych pochodzących z jednej partii produkcyjnej, nigdy nie jest identyczna. Dlatego w ich charakterystyce (w katalogach, na karcie produktu) podaje się dopuszczalną tolerancję mocy. Pozytywna oznacza, że moc panelu może być faktycznie wyższa od deklarowanej, lecz nie będzie mniejsza. Czasem spotkamy np. taki zapis -0/+5%, co oznacza, że pozytywna tolerancja mocy wynosi właśnie 5%. Zwykła tolerancja mocy (+/- 5%) oznaczałaby natomiast, że moc panelu może być zarówno o 5% mniejsza jak i większa od deklarowanej. I tu zaczyna się kłopot, jeśli panele łączone są szeregowo, a a tak jest najczęściej. Wówczas moc całego takiego ciągu, złożonego np. z 10 sztuk spada do poziomu najsłabszego ogniwa. W efekcie zamiast np. 10 × 300 W = 3000 W otrzymujemy 10 × 285 W = 2850 W.
Ma się rozumieć, że mówimy o mocy w warunkach testowych NTC, a nie rzeczywistych w codziennej eksploatacji. Nikt nam nie gwarantuje, że moc będzie taka sama przy słabszym nasłonecznieniu i panel osiągnie ją zawsze.
Dodaj komentarz