Fotowoltaika zimą? Zdziwisz się, ile prądu potrafi wyprodukować

Fotowoltaika zimą działa w identyczny sposób jak latem. Ogniwa fotowoltaiczne, z których zbudowane są moduły, zamieniają energię promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Co istotne z punktu widzenia działania fotowoltaiki, instalacja działa niezależnie od temperatury, dlatego że głównym źródłem energii są promienie słonecznie, nie ciepło. To oznacza ni mniej, ni więcej, że panele produkują prąd w zimne dni. Chociaż poziom nasłonecznienia terenu w zimowym okresie jest znacznie mniejszy niż latem, to czysta energia jest dostarczana do domu przez cały rok.

Fotowoltaika to system całoroczny. Mroźne dni nie stanowią dla niej żadnego problemu, niestraszny jest nawet tęgi mróz. Co jednak zrozumiałe, kiedy dni są znacznie krótsze niż latem, a promieniowanie słoneczne ograniczone czasowo, sprawność oraz wydajność instalacji fotowoltaicznych ulega zmianom.

Mimo to w przypadku większości paneli fotowoltaicznych dopuszczalny zakres temperatur, w których mogą prawidłowo pracować, jest szeroki. Wynosi od około - 40 do nawet 85 stopni Celsjusza. Co interesujące, bardziej niż mrozy na spadek wydajności wpływają upały. Każdy stopień powyżej 25 stopni Celsjusza nadmiernie nagrzewa instalację fotowoltaiczną i obniża jej wydajność o około 0,3-0,5%.

Zalegający śnieg na panelach fotowoltaicznych to zdecydowanie większy wróg dla instalacji niż wspomniany wyżej mróz. Śnieg na fotowoltaice ogranicza zdolność do przyjmowania promieni słonecznych i przetwarzania ich w energię. Oczywiście wszystko zależy od grubości pokrywy śnieżnej. Im więcej białego puchu na panelach, tym większe ograniczenie mocy przerobowej instalacji. Niestety niewiele można z tym zrobić. To dlatego, że nie zaleca się odśnieżania paneli fotowoltaicznych. Podczas odśnieżania możemy nieumyślnie narobić więcej szkód, a z reguły pokrywa śnieżna sama usuwa się z paneli fotowoltaicznych podczas nieco wyższych temperatur oraz działania słońca.

Wrogiem fotowoltaiki są chmury. Mowa tu jednak o pełnym, silnym zachmurzeniu. Mimo to chmury nie stanowią olbrzymiego problemu jak chociażby śnieg. Wystarczy spojrzeć na Wielką Brytanię, gdzie średnio duże zachmurzenie to nawet 150 dni w ciągu całego roku. Mimo to blisko 30% całego zapotrzebowania energetycznego kraju pochodzi z fotowoltaiki, a ilość wykonywanych montaży paneli fotowoltaicznych ciągle rośnie. Warto jeszcze zwrócić uwagę na efekt albedo. Polega on na tym, że zaspy śnieżne odbijają promienie słońca, dzięki czemu więcej z nich dociera do ogniw fotowoltaicznych. Tak więc zimą nawetśnieg może wspierać produkcję energii instalacji.

Moduły fotowoltaiczne najwydajniej pracują od maja do września. Co zrozumiałe to czas, kiedy w naszym kraju dominuje słoneczna aura. Szczyt wydajności fotowoltaiki przypadka na czerwiec, lipiec i sierpień. Stopień nasłonecznienia Polski w okresie letnim sięga około 200W/m2. Dłuższe i bardziej pogodne dni sprawiają, że w tych miesiącach fotowoltaika produkuje więcej energii, niż wynosi zapotrzebowanie. Latem panele mogą osiągać pełną wydajność, często pokrywając całkowite zapotrzebowanie na energię gospodarstwa domowego.

Ile prądu fotowoltaika produkuje od października do marca? W październiku oraz listopadzie dni są znacznie krótsze, co oznacza spadek produkcji, mimo to wciąż możliwe jest uzyskanie znaczącej ilości energii. Przyjmuje się, że jest to średnio około 50-70% maksymalnej letniej produkcji. Zimowe warunki, które trwają przez grudzień, styczeń oraz luty mocno ograniczają pracę instalacji. Najniższe natężenie promieniowania słonecznego sprawia, że produkcja spada do 10-30% letniej mocy, ale wciąż możliwe jest zaspokojenie części potrzeb energetycznych. Porównując widać wyraźnie, że latem instalacja produkuje około trzy razy więcej prądu niż zimą, co przekłada się na znaczną różnicę w wartości generowanej energii.

Wydajność paneli fotowoltaicznych zimą jest minimalna. Czy to oznacza jednoznacznie, że nie jest opłacalna? Bynajmniej. Po pierwsze, w ciągu roku to tak naprawdę dwa/trzy miesiące dużego spadku produkcji energii. Po drugie, można w tym czasie skorzystać z nadwyżek wypracowanych latem. Prosumenci rozliczający się w systemie net-meteringu niedobory odbierają z sieci energetycznej. Z kolei rozliczający się w systemie net-billingu kupią niezbędną energię, korzystając z nadwyżek zgromadzonych w postaci depozytu prosumenckiego. Tak więc, zamiast zastanawiać się, czy fotowoltaika zimą się opłaca, trzeba spojrzeć na to trochę szerzej i wziąć pod uwagę cały rok oraz średnią roczną produkcję prądu z fotowoltaiki. 

Produkcję prądu zimą można zwiększyć. Dzięki kilku zmianom i zabiegom można nieco pomóc instalacji fotowoltaicznej. Warto przede wszystkim dbać o czystość paneli fotowoltaicznych. W okresie jesienno-zimowy na modułach osadzają się sadza, zakurzenia, liście czy nawet mech, które wpływają na produkcję prądu. Maksymalizację produkcji energii pomogą osiągnąć również odpowiednia orientacja paneli (przede wszystkim nie na północ). Warto również pamiętać o odpowiednim kącie nachylenia. Ten w idealnym scenariuszu wynosi od 30 do 40°. Należy również zwrócić uwagę na to, aby unikać trwałego zacienienia paneli słonecznych. Wysoki dom sąsiada, który rzuca cień na panele lub rosnące drzewa wokół instalacji nie pomogą w zimowej produkcji energii.