Jak instalacja fotowoltaiczna działa zimą lub po zmroku?

Po co komu instalacja fotowoltaiczna, skoro zimą nic nie produkuje? To bardzo rozpowszechniony mit. Prawdą jest, że w zimowych miesiącach jest mniej światła słonecznego. Czy wiesz jednak, że chłód sprzyja fotowoltaice, dlatego wydajność paneli zimą jest aż o 20% wyższa niż w upalne dni?

• Niższą aktywność słoneczną rekompensuje, oprócz chłodu, również śnieg, który pomaga we wtórnym odbiciu światła na panele. 
• Panele słoneczne potrafią wytwarzać energię elektryczną również z rozproszonego światła, gdy jest pochmurno. 
• Nawet w Polsce mamy wystarczającą ilość światła słonecznego, dzięki czemu posiadając fotowoltaikę możesz zaoszczędzić do 80% kosztów energii elektrycznej w skali roku.

Jak fotowoltaika działa w warunkach niskiego nasłonecznienia

Instalacja fotowoltaiczna produkuje najmniej energii w miesiącach od grudnia do lutego. Dni są krótsze, jest mniej światła słonecznego, a w porównaniu z latem zazwyczaj spędzamy więcej czasu w domu i mamy wyższe zużycie prądu. Sumując wszystko, fotowoltaika w tym okresie pokrywa około 10-15% zapotrzebowania energetycznego gospodarstwa domowego.

Panele fotowoltaiczne działają nawet w pochmurne dni i wytwarzają energię elektryczną z rozproszonego światła słonecznego (więcej na ten temat poniżej). Nie umieją jednak dokonywać cudów. W warunkach niskiego nasłonecznienia wydajność paneli fotowoltaicznych zimą spada mniej więcej 10-krotnie. Przy naprawdę gęstej mgle, deszczu lub silnym opadzie śniegu nie produkują praktycznie nic. Do spadku wydajności dochodzi także przy zacienieniu paneli fotowoltaicznych.

Jaką wydajność mają panele fotowoltaiczne w pochmurne dni?

Gdy jest pochmurno, na panele pada rozproszone światło. Jest to światło, które odbija się lub załamuje na cząstkach w atmosferze i nie pada bezpośrednio od słońca na panele. Panele fotowoltaiczne potrafią bardzo efektywnie wytwarzać energię elektryczną z tego pośredniego światła mimo, że produkują jej mniej. Produkcja energii w takim przypadku zależy od wielu czynników, w tym kąta padania promieni słonecznych, grubości atmosfery i warunków pogodowych.

Jednak ważne jest, aby zrozumieć, że nawet zimą panele słoneczne mogą nadal wytwarzać energię elektryczną, choć nie z pełną wydajnością. Przy odpowiednim nachyleniu i umiejscowieniu paneli oraz z możliwością wykorzystania nadwyżek energii z okresu letniego, system fotowoltaiczny może nadal znacząco przyczynić się do pokrycia potrzeb energetycznych gospodarstwa domowego.

Polska to nie Floryda, ale…

To prawda, że w Polsce nie mamy tylu słonecznych dni, co w krajach położonych bliżej równika. Mimo to nasza sytuacja jest wciąż korzystna.

• W naszych warunkach geograficznych mamy średnio 1330–2000 słonecznych godzin rocznie.
• Każdy zainstalowany 1 kWp wytwarza rocznie około 900–1100 kWh energii elektrycznej. 

Energia słoneczna w Polsce jest więc wystarczająca, aby inwestycja w instalację fotowoltaiczną była opłacalna.

Źródło: Wojewódzki Program Rozwoju Alternatywnych Źródeł Energii dla Województwa Lubelskiego

Panele słoneczne a śnieg

Śnieg i szron na panelach słonecznych mogą tymczasowo wpływać na ich wydajność, ale zazwyczaj nie stanowią poważnego problemu. Wysokiej jakości panele są zaprojektowane tak, aby wytrzymać ekstremalne warunki pogodowe. Mogą wytrzymać obciążenie 5400 Pa, co odpowiada warstwie mokrego śniegu o grubości 4 metrów.

Dzięki temu, że panele są najczęściej instalowane pod kątem 15–50°, śnieg i inne większe zanieczyszczenia z same zsuwają się po ich gładkiej powierzchni. Panele nagrzewają się pod wpływem promieni słonecznych, co wspomaga topnienie śniegu i szronu.

Czy wiesz, że…? W niektórych przypadkach śnieg może nawet zwiększyć wydajność paneli, odbijając światło słoneczne na ich powierzchnię, co jest zjawiskiem znanym jako „efekt albedo”.

Optymalny kąt nachylenia paneli zimą

Kąt nachylenia paneli słonecznych ma znaczący wpływ na ich wydajność, a dużą rolę odgrywa tutaj położenie Ziemi względem Słońca, które zmienia się w ciągu roku. W okresie zimowym najefektywniejszy byłby większy kąt nachylenia paneli, podczas gdy w okresie letnim najwięcej energii elektrycznej można byłoby uzyskać z panelami ustawionymi poziomo. Biorąc pod uwagę te czynniki, jako optymalny kąt nachylenia paneli w polskich warunkach zazwyczaj zaleca się 35°, co jest kątem nachylenia zapewniającym maksymalną wydajność w skali całego roku.

Czy czyszczenie paneli fotowoltaicznych ma sens? Jak wpływa to na ich wydajność?

Panele, na których z czasem tworzy się warstwa drobnych zanieczyszczeń, takich jak kurz, pyłki czy odchody ptaków, mogą mieć wydajność obniżoną nawet o 10–20%. Profesjonalna konserwacja i czyszczenie paneli fotowoltaicznych nie tylko pomagają zmaksymalizować ich wydajność, ale są również kluczowe dla zapewnienia ich długotrwałej, bezawaryjnej i bezproblemowej pracy.

Kiedy zima przynosi korzyści

Mniej promieni słonecznych to mniej wyprodukowanej energii. Zasada wydaje się być jasna. Ale… nie do końca. Zimowe miesiące nie przynoszą tylko pochmurnych dni i niskiej aktywności słonecznej.

Wydajność paneli słonecznych zimą rośnie - około 0,4% na każdy °C. Jak to możliwe? Niska temperatura wspomaga zjawisko fotowoltaiczne zachodzące w ogniwach fotowoltaicznych paneli.

• Fontony uderzające w ogniwo fotowoltaiczne wybijają elektrony z wiązań pomiędzy atomami krzemu, które następnie wprawione w ruch wytwarzają prąd elektryczny.
• Im szybciej elektrony się poruszają, tym więcej prądu wytwarzają panele.
• Moc panelu zależy od różnicy energii pomiędzy elektronami w stanie spoczynku i w ruchu.

W niższych temperaturach elektrony w bezruchu mają niższą energię. Natomiast w momencie, kiedy zostają aktywowane przez światło słoneczne, wzrasta ich energia. W ten sposób wydajność paneli fotowoltaicznych zimą jest wyższa, niż gdyby elektrony były bardziej nagrzane (a tym samym miały wyższą energię początkową) w stanie spoczynku.

Weź pod uwagę moc instalacji fotowoltaicznej w skali roku

Fotowoltaika nie będzie z tobą jedynie latem lub zimą. Będzie towarzyszyć ci przez długie lata (żywotność paneli słonecznych wynosi około 40 lat). Dlatego weź pod uwagę jej moc w szerszej perspektywie, przynajmniej w skali całego roku. Ile energii elektrycznej możesz wyprodukować i ile pieniędzy możesz zaoszczędzić? My to obliczymy za ciebie – wystarczy się z nami skontaktować!

Wykorzystaj wyprodukowaną energię w pełni

• Panele fotowoltaiczne zimą nie wyprodukują wystarczającej ilości energii, aby zapewnić Ci 100% niezależności od sieci dystrybucyjnej przez cały rok. Wyprodukują jej jednak wystarczająco dużo, aby rocznie zaoszczędzić do 80% kosztów za prąd. A to się opłaca.
• Gdy twoje gospodarstwo domowe potrzebuje więcej energii, niż fotowoltaika jest w stanie dostarczyć, po prostu pobierzesz ją z sieci. 
• Gdy produkujesz więcej, niż zużywasz, nadmiar energii możesz przechować w magazynie energii do późniejszego wykorzystania (na przykład wieczorem po powrocie z pracy).Dlatego magazyn energii jest zdecydowanie dobrą inwestycją. 
• Hybrydowy system fotowoltaiczny (czyli taki, który posiada magazyn energii, ale jest również podłączony do sieci) dodatkowo chroni twoje gospodarstwo domowe przed przerwami w dostawie prądu. Takie przerwy zdarzają się częściej w okresie zimowym w wyniku burz śnieżnych czy silnych wiatrów. A to kolejny plus posiadania fotowoltaiki zimą.
• Fotowoltaika może również pomóc w podgrzewaniu wody oraz ogrzewaniu (fotowoltaika i pompa ciepła to zgrana para; oczywiście jednak energia słoneczna zimą nie wystarcza, aby w 100% pokryć koszty ogrzewania). 
• W rezultacie z fotowoltaiką nie tylko oszczędzasz, ale nawet zarabiasz. I to nawet jeśli weźmiesz na nią pożyczkę. Roczny zwrot z inwestycji może wynieść 10–25%. 
• Maksymalizację produkcji energii pomogą osiągnąć również:
  • Odpowiednia orientacja paneli (przede wszystkim nie na północ);
  • Odpowiedni kąt nachylenia (idealnie 30–40°);
  • Unikanie regularnego zacienienia paneli słonecznych (np. przez rosnące drzewa);
  • Konserwacja, aby wydajność paneli nie była obniżana przez ich silne zanieczyszczenie.

Czy fotowoltaika opłaci się również Tobie?

Mimo wszystkich korzyści istnieje możliwość, że w naszym kraju są lokalizacje lub domy, gdzie fotowoltaika, pomimo starań, nie będzie opłacalna. Oczywiste jest, że przed dużą inwestycją w domową elektrownię chcesz mieć pewność, że jest to naprawdę odpowiednie rozwiązanie dla Ciebie i wiedzieć, jak szybko ta inwestycja się zwróci.

Od tego są nasi doświadczeni eksperci od fotowoltaiki:

• Przeanalizują Twoje wymagania oraz potrzeby energetyczne Twojego domu, aby mogli zaprojektować instalację fotowoltaiczną szytą na miarę potrzeb.
• Odpowiedzą na wszystkie wasze pytania.
• Obliczą, ile będzie kosztować cały projekt, jaka będzie jego opłacalność oraz ile energii wyprodukujesz dzięki fotowoltaice.
• Wszystko to online, przy użyciu najnowocześniejszych technologii.

Chcesz uzyskać wycenę natychmiast? Nasza kalkulator online do fotowoltaiki przedstawi Ci propozycję rozwiązania, w tym cenę materiałów, robocizny i transportu, za pomocą kilku kliknięć.