Na Polskim rynku branży fotowoltaicznej coraz częściej obserwuje się tendencje do wyróżniania się coraz wyższą mocą paneli fotowoltaicznych. Jednak to wbrew pozorom nie jedyny oraz nie najważniejszy parametr, na który warto zwrócić uwagę. Realna moc paneli wynika z wielu różnych innych czynników, o których dowiesz się z tego artykułu.
Co to jest STC?
STC (Standard Test Conditions) – Określa standardowe dla branży warunki, w jakich panel fotowoltaiczny został poddany sprawdzeniu. Parametr służy do ułatwienia porównania różnych modeli modułów słonecznych. STC dla paneli fotowoltaicznych muszą spełnić trzy warunki:
1. Temperatura ogniwa (nie otoczenia) musi wynosić 25° C
2. Promieniowanie słoneczne: 1000 W/mkw
3. Masa powietrza (grubość atmosfery) AM – 1.5 (standard Europejski)
Warunki NOCT
NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) – w tłumaczeniu na język polski: warunki nominalne testowania modułów. Coraz częściej w kartach katalogowych produktu obok STC pojawiają się wartości dla warunków NOCT, czyli w warunków zbliżonych do rzeczywistych. NOCT charakteryzują się:
1. Prędkością wiatru: 1 m/s
2. Promieniowaniem słonecznym: 800 W/mkw
3. Temperaturą otoczenia (temperatura ogniw różni się w zależności od modułu): 20° C
4. AM – 1.5
Sprawność modułu
Sprawność/wydajność modułu to informacja wyrażona procentowo, która określa ile otrzymanej energii słonecznej zostanie zamieniona w energię elektryczną dla warunków testowych STC.
Może się okazać, że w przeliczeniu na metry kwadratowe panel o większej mocy nie będzie tak korzystną ofertą ze względu na mniejszą sprawność. W związku z tym można śmiało założyć, że ważniejsza od Watów jest sprawność modułu.
Porównajmy dwa panele fotowoltaiczne o różnych parametrach:
Moc modułu: 360 W
Powierzchnia modułu (mkw): ~1.87 m2
Sprawność (%): 19.3
Promieniowanie w ciągu 1h: 1000 W/m2
Obliczenia:
Produkcja z 1 m2/h: 1000 W/m2/h * 19.3% * 1 m2 = 193 Wh/m2
Moc modułu: 420 W
Powierzchnia modułu (mkw): ~2,22 m2
Sprawność (%): 18.9
Promieniowanie w ciągu 1h: 1000 W/m2
Obliczenia:
Produkcja z 1 m2/h: 1000 W/m2/h * 18.9% * 1 m2 = 189 Wh/m2
Jak się okazuje większa instalacja o mocy 420 W wyprodukuje nam mniej energii w przeliczeniu na metr kwadratowy instalacji w porównaniu do modułu 360W. Dzieje się tak dlatego, że panel mniejszy osiąga większą sprawność od większego.
Stosowanie paneli różniących się tylko mocą (W) i wielkością
Stosowanie paneli fotowoltaicznych o identycznych parametrach, ale większej mocy (ilość Watów zwiększa się proporcjonalnie do rozmiaru panela) ma zarówno swoje wady, jak i zalety. Większy panel to mniejsza ilość dodatkowych optymalizatorów mocy (jeśli są wymagane – np. SolarEdge) i mniejsza ilość zużytych materiałów, co przełożyć się może na niższe koszty instalacji fotowoltaicznej. Z drugiej strony większe panele zwykle są mniej ustawne. Mogą zająć nam więcej cennej przestrzeni na dachu. Może się okazać, że mniejsze panele pozwolą zamontować ostatecznie instalację o większej mocy (choć nie zawsze) z racji lepszej możliwości wykorzystania przestrzeni.
Temperatura ogniw przy normalnych warunkach pracy
Podczas produkcji energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznej nie bez znaczenia jest temperatura ogniw. Im niższy współczynnik temperaturowy, tym panel fotowoltaiczny jest mniej podatny na przegrzewanie się instalacji, a im niższa temperatura paneli tym wyższa produkcja i wolniejsza degradacja.
Np.
Moc paneli przy temperaturze ogniwa 25° C wynosi 360 Wp.
Współczynnik temperaturowy mocy (W) Pmax: -0.37%/° C
Przy temperaturze ogniwa 45° C:
45° C – 25° C = 20° C
20° C * (-0.37%/° C) = -7.4%
360 Wp – [360 Wp * (-7.4%)] = ~333 Wp
Biorąc pod uwagę temperaturę, nasz panel w momencie nagrzania się do 45° C (panele osiągają o wiele wyższą temperaturę niż temperatura otoczenia) będzie w stanie wyprodukować mniej energii, bo w powyższym przypadku aż o 7.4%, czyli ~333 Wp zamiast 360 Wp.
Warto pamiętać, że panele typu Full-black (całkowicie czarne), które kuszą swoim wyglądem charakteryzują się większą podatnością na przegrzewanie się paneli, gdyż czarny kolor się bardziej nagrzewa. Niektórzy producencji paneli fotowoltaicznych podają również temperaturę paneli w warunkach NOCT.
Degradacja paneli fotowoltaicznych – roczny spadek mocy
Moduły fotowoltaiczne z czasem ulegają degradacji. Im niższy współczynnik degradacji tym lepiej. Pierwszy rok charakteryzuje się największym spadkiem sprawności, bo około 1,5-3%. Kolejne lata są zwykle bardziej optymistyczne, bo spadek jest znaczeni mniejszy. W zależności od modelu wynosi on 0.5-0.7% w latach 2-25. Jednak standardem stało się, że większość producentów paneli fotowoltaicznych udziela gwarancji na sprawność co najmniej 80% po 25 latach.
Rozmiar modułu
Im mniejszy moduł o tej samej mocy, tym lepiej. Mniejsze panele zajmują mniej miejsca. Są także lżejsze, więc nie obciążają zbytnio konstrukcji. Wiele producentów zamiast zwiększenia sprawności modułów, zwiększa ich rozmiar, co nie jest rozwojową taktyką, a jedynie sprytnym zabiegiem marketingowym.
Instytut Fraunhofer ISE od lat pracuje nad ogniwami łączącymi ze sobą kilka rodzajów przewodników. Założeniem naukowców jest maksymalne wykorzystanie spektra Read more
Według nowych badań szklarnie wyposażone w półprzezroczyste ogniwa słoneczne mogą generować energię elektryczną bez wpływu na wzrost i zdrowie rosnących Read more
Warszawa, 17.03.2021 (ISBnews) - Sejm przyjął nowelizację ustawy o efektywności energetycznej, zakładającą minimalizowanie obciążeń dla podmiotów, które w ciągu najbliższych Read more