Kiedy fotowoltaika produkuje najwięcej prądu? To zależy od miesiąca

Wydajność fotowoltaiki zależy m.in. od natężenia promieniowania słonecznego. W Polsce wynosi ono około 1000 kWh/m² na rok. Warto również zwrócić uwagę na usłonecznienie. Określa ono liczbę słonecznych godzin w ciągu roku i waha się od 1300 do 1900 godzin, ze średnią około 1600 godzin.

Najbardziej wydajne są instalacje skierowane na południe, ale możliwe są także orientacje wschodnia i zachodnia. Istotne są także warunki pogodowe. Wiatr może obniżać temperaturę modułów, co jest szczególnie korzystne w upalne dni.

Wpływ na ilość wyprodukowanego prądu mają także jakość i rodzaj paneli fotowoltaicznych. Istnieją różne rodzaje technologii paneli, w tym monokrystaliczne, polikrystaliczne i cienkowarstwowe. Panele monokrystaliczne są zazwyczaj bardziej wydajne, ale droższe w porównaniu do polikrystalicznych. Panele cienkowarstwowe mogą być mniej wydajne, ale są tańsze i bardziej elastyczne w instalacji.

Nie bez znaczenia jest również obecność powłok antyrefleksyjnych. Są to cienkie warstwy materiału nakładane na powierzchnię paneli, które zmniejszają ilość światła odbijanego i zwiększają ilość światła absorbowanego. Dzięki temu panele mogą przekształcić więcej światła słonecznego w energię elektryczną. Niemiecki startup Phytonics opracował folię antyrefleksyjną, która jest w stanie zwiększyć efektywność paneli PV nawet o 12%.

Jeśli chcemy, aby instalacja fotowoltaiczna produkowała więcej prąd, należy zadbać o czystość paneli. Zanieczyszczenia takie jak kurz, pyłki, czy liście mogą ograniczać moc produkowaną przez fotowoltaikę.

Produkcja energii elektrycznej przez instalacje fotowoltaiczne zależy od wielu czynników, takich jak lokalizacja geograficzna, orientacja i kąt nachylenia paneli, a także od warunków pogodowych i nasłonecznienia. Przybliżone wartości produkcji energii dla różnych mocy instalacji fotowoltaicznych w Polsce wynoszą:

• 10 kW: instalacja o mocy 10 kW w najlepszym miesiącu, czyli w czerwcu, może wyprodukować średnio około 40,5 kWh energii dziennie. Jeśli weźmiemy pod uwagę okres zimowy, to grudzień jest najmniej nasłonecznionym miesiącem w roku, kiedy to średnia dzienna produkcja spada do ok. 12,5 kWh;
  
  
• 9 kW: dla instalacji o mocy 9 kW, można oczekiwać około 36,45 kWh dziennie w czerwcu i około 11,25 kWh w grudniu;
  
  
• 8 kW: instalacja o mocy 8 kW może wyprodukować średnio 32,4 kWh dziennie w czerwcu i 10 kWh w grudniu;
  
  
• 7 kW: dla mocy 7 kW, produkcja średnio wynosi 28,35 kWh dziennie w czerwcu i 8,75 kWh w grudniu;
  
  
• 6 kW: instalacja 6 kW może wygenerować średnio ok. 24,3 kWh dziennie w czerwcu i 7,5 kWh w grudniu;
  
  
• 5 kW: dla instalacji o mocy 5 kW, można spodziewać się średnio 20,25 kWh energii dziennie w czerwcu i 6,25 kWh w grudniu;
  
  
• 4 kW: instalacja o mocy 4 kW może wyprodukować ok. 16,2 kWh dziennie w czerwcu i 5 kWh w grudniu;
  
  
• 3 kW: instalacja o mocy 3 kW może wygenerować około 12,15 kWh dziennie w czerwcu i 3,75 kWh w grudniu.

Warto zauważyć, że te szacunki są przybliżone i mogą się różnić w zależności od specyficznych warunków lokalnych. Jeżeli potrzebujesz dokładniejszych wyliczeń, możesz skorzystać z kalkulatora produkcji fotowoltaicznej. Uwzględni on wszystkie parametry, które są specyficzne dla danej lokalizacji oraz instalacji.

Na tylnej stronie każdego panelu fotowoltaicznego znajduje się tabliczka znamionowa, która podaje moc nominalną panela. Moc ta jest wyrażona w wattpikach (Wp) i określa, ile energii elektrycznej panel jest w stanie wyprodukować w ciągu godziny przy pełnym nasłonecznieniu i standardowych warunkach testowych (STC). Jeśli zatem na panelu widnieje informacja o mocy wynoszącej 300 Wp, oznacza to, że w ciągu jednej godziny, w pełnym nasłonecznieniu panel wyprodukuje 300 Wh (watogodzin) energii elektrycznej.

Nowoczesne panele monokrystaliczne, które są obecnie najczęściej stosowane, cechują się mocą nominalną na poziomie 290-400 Wp. Wynika z tego, że przy pełnym nasłonecznieniu są w stanie wyprodukować od 290 do 400 Wh energii w ciągu godziny pracy.

Standardowy panel fotowoltaiczny ma średnio 1m szerokości oraz 1,7m długości, co daje powierzchnię około 1,7 m². Warto pamiętać, że im powierzchnia panelu jest większa, tym więcej energii będzie w stanie wyprodukować.

Na produkcję energii wpływ mają długość ekspozycji na promieniowanie słoneczne, właściwy kąt nachylenia paneli (30-40 stopni), opcja chłodzenia paneli oraz brak barier, które mogłyby blokować dostęp do światła słonecznego.

Produkcja prądu przez instalacje fotowoltaiczne zimą jest zazwyczaj niższa niż w innych porach roku, głównie ze względu na krótsze dni i mniejszą intensywność promieniowania słonecznego. Jednak ze względu na niższe temperatury panele mogą pracować bardziej wydajnie, a to sprzyja ich sprawności. Zdarza się również, że niskie temperatury częściowo równoważą spadek produkcji spowodowany mniejszą ilością promieniowania słonecznego.

W okresie od grudnia do stycznia dni są zdecydowanie krótsze niż w pozostałych miesiącach w roku. W tym okresie możemy się spodziewać, że wydajność paneli spadnie nawet o kilkadziesiąt procent w stosunku do miesięcy letnich.

Zimą śnieg może wydawać się przeszkodą, jednak panele fotowoltaiczne są zwykle montowane pod kątem, który sprzyja zsuwaniu się śniegu. Dodatkowo ich ciepło często przyczynia się do roztopienia śniegu, co pozwala na dalszą produkcję prądu.

Warto pamiętać, że fotowoltaika to inwestycja działająca przez cały rok. Latem, kiedy produkcja prądu jest najwyższa, nadwyżka energii jest przekazywana do sieci energetycznej i może być wykorzystana zimą. W Polsce obowiązuje system rozliczeniowy 1:0,8 lub 1:0,7. Oznacza to, że za każdą 1 kWh, którą przekazaliśmy latem do sieci, zimą możemy pobrać 0,8 kWh lub 0,7 kWh.

Fotowoltaika produkuje najwięcej prądu w okresie letnim, szczególnie od maja do września, kiedy to dni są najdłuższe i nasłonecznienie jest najintensywniejsze. W Polsce największa produkcja energii z paneli fotowoltaicznych przypada na czerwiec, lipiec i sierpień, kiedy to do ziemi dociera aż 43% rocznego promieniowania słonecznego.

W ciągu dnia panele fotowoltaiczne osiągają szczyt mocy około południa, z pewnymi wahaniami w zależności od pory roku:

• wiosną: największa moc jest osiągana o godzinie 13:00 w dni słoneczne, a o 11:00 i 16:00 w dni pochmurne;
  
• latem: szczyt produkcji przypada na około 12:30 w dni słoneczne i o 11:00 w dni z zachmurzonym niebem;
  
• jesienią: panele osiągają szczyt mocy o 10:00 zarówno w dni słoneczne, jak i pochmurne;
  
• zimą: szczyt produkcji energii to około 11:30 bez względu na pogodę.

Pamiętaj, że nawet w miesiącach zimowych, kiedy produkcja energii jest niższa, panele fotowoltaiczne nadal produkują prąd, choć w mniejszej ilości. Nadwyżki energii można wówczas wykorzystać zimą lub w nocy.

Przyjmuje się, że w Polsce 1 kWp (kilowat peak) mocy zainstalowanej w instalacji fotowoltaicznej, może średnio wyprodukować około 1000 kWh energii elektrycznej w ciągu roku. Jest to jednak uproszczenie, ponieważ rzeczywista produkcja może się różnić w zależności od:

• nasłonecznienia: w Polsce waha się ono od 950 do 1160 kWh/m² na rok. Najlepsze wyniki można osiągnąć w południowej lub południowo-wschodniej części kraju;
  
  
• produkcji miesięcznej: fotowoltaika produkuje najwięcej energii w miesiącach letnich. Nawet 70% rocznej produkcji może przypadać na okres od kwietnia do września. Przy założeniu, że w styczniu ilość wytworzonego prądu wynosiła 161,5 kWh, w lutym ilość wyprodukowanej energii może wzrosnąć o około 60% do ok. 239 kWh. W marcu ilość energii wyprodukowanej przez panele fotowoltaiczne może osiągać wartość blisko trzykrotnie wyższą niż w styczniu - ok. 473 kWh.
  
  
• przykład realnej instalacji: według informacji przedstawionych na stronie globenergia.pl instalacja fotowoltaiczna o mocy 9,86 kWp z modułami monokrystalicznymi MWT o mocy 340 Wp, zlokalizowana w Małopolsce, wyprodukowała w 2022 roku około 10,46 MWh energii, co nieco przekracza teoretyczne założenia wynoszące 9,86 kWh energii.

Warto zauważyć, że wydajność instalacji fotowoltaicznych może być różna w zależności od specyficznych warunków lokalnych, jakości użytych paneli oraz ich konserwacji. Ponadto, zmiany w pogodzie, takie jak zachmurzenie czy opady, mogą wpływać na krótkoterminowe fluktuacje w produkcji energii. Dlatego też, dokładne określenie produkcji prądu przez fotowoltaikę wymaga analizy indywidualnej dla każdej instalacji.

Przeczytaj również:

Samouczące się zagłuszarki innowacyjnym wyposażeniem wojsk USA

Mobile Launcher 2 nabiera kształtów. NASA buduje ogromny pojazd

Ogólnopolski Bilet Zintegrowany. Rząd rozważa pociągi, tramwaje i autobusy

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!