Fotovoltika v zime a počas roka: Ako funguje výroba elektriny v zimných mesiacoch?
Koľko energie vyrobia solárne panely v chladných mesiacoch a čo robí s výkonom sneh?
Jednou z najčastejších obáv pri kúpe vlastnej fotovoltickej elektrárne je otázka, či má zmysel aj počas zimy. Medzi ľuďmi dodnes pretrváva mýtus, že solárne panely vyrábajú energiu z tepla a preto sú v chladnom období nepoužiteľné.
Pravda je však úplne iná. Fotovoltické panely nevyrábajú elektrinu z tepla, ale zo svetla. Aj keď sú zimné dni kratšie a slnko svieti pod nižším uhlom, správne navrhnutá fotovoltika dokáže dodávať energiu počas celých 12 mesiacov v roku.
Ako vyzerá celoročná výroba elektriny z fotovoltiky na Slovensku?
Produkcia elektrickej energie zo solárnych panelov nie je počas roka rovnomerná. Výkon systému sa prirodzene mení podľa ročných období a svetelných podmienok.
Pre lepšiu predstavu si ročnú produkciu systému na Slovensku môžeme rozdeliť do štyroch hlavných období:
- Jarné mesiace (Marec – Máj) | ~25 až 30 % ročnej výroby: Jar prináša ideálne podmienky. Dni sa predlžujú, slnko stúpa vyššie a vonkajšie teploty sú priaznivé. Panely sa neprehrievajú, vďaka čomu dosahujú vynikajúcu účinnosť.
- Letné mesiace (Jún – August) | ~40 až 45 % ročnej výroby: Obdobie vrcholnej produkcie s najdlhšími dňami v roku. Fotovoltika generuje obrovské množstvo energie, pričom vznikajú výrazné prebytky vhodné na ohrev vody, chladenie klimatizáciou alebo nabíjanie auta.
- Jesenné mesiace (September – November) | ~20 až 25 % ročnej výroby: Intenzita slnečného svitu postupne klesá, no jeseň stále prináša množstvo slnečných dní s veľmi dobrou výťažnosťou.
- Zimné mesiace (December – Február) | ~5 až 10 % ročnej výroby: Dni sú najkratšie, slnko je nízko nad obzorom a častokrát prevláda hmla či oblačnosť. Výroba elektriny nie je nulová, je len nižšia oproti dlhším dňom v roku.
Mýtus vs. realita: Ako vplýva mráz a chlad na fotovoltické panely?
Mnohých majiteľov prekvapí fyzikálny fakt, že kremíkové fotovoltické články milujú chlad.
Panely majú tzv. záporný teplotný koeficient. V praxi to znamená, že s klesajúcou teplotou ich účinnosť stúpa (približne o 0,3 % až 0,4 % na každý stupeň pod 25 °C). Ak v mrazivom januárovom dni svieti priame slnko, panely dokážu dosahovať svoj maximálny okamžitý výkon, pretože nedochádza k ich prehrievaniu tak, ako v horúcom lete.
Limitujúcim faktorom zimy tak nie je mráz, ale výhradne dĺžka dňa a uhol slnečných lúčov.
Čo sa deje, keď je zamračené alebo nasneží?
1. Difúzne svetlo pri oblačnosti
Aj keď je obloha zatiahnutá, svetlo sa cez mraky stále rozptyľuje (tzv. difúzne žiarenie). Moderné fotovoltické panely dokážu toto rozptýlené svetlo spracovať a vyrábať elektrinu aj pri pochmúrnom počasí, hoci na nižšom výkone (približne 10 až 25 % menovitého výkonu).
2. Sneh na paneloch
Súvislá vrstva snehu blokuje prístup svetla k článkom, čím sa výroba dočasne zastaví. Problém sa však väčšinou vyrieši sám. Panely sa inštalujú v sklone (štandardne 30° až 40°). Ich hladký sklenený povrch sa pri prvom slnečnom lúči alebo miernom oteplení zohreje a sneh z nich ľahko skĺzne.
Ako zefektívniť fungovanie fotovoltiky počas zimy?
Riešenia, ktoré pomáhajú vyťažiť maximum z elektrárne aj počas najchladnejších mesiacov:
Optimálny sklon panelov: Sklon okolo 35° je pre podmienky na Slovensku ideálnym kompromisom medzi vysokým letným výnosom a dostatočným zachytením nízkeho zimného slnka.
Pokrytie vlastnej spotreby domu: V zime fotovoltika vyrába menej, preto takmer 100 % vyrobenej energie okamžite spotrebuje samotná domácnosť (osvetlenie, spotrebiče, obehové čerpadlá). Minimalizujú sa tak prebytky a maximálne sa zhodnocuje každý vyrobený kilowatt.
Kombinácia s tepelným čerpadlom: Hoci fotovoltika v zime nepokryje celú spotrebu tepelného čerpadla, dokáže citeľne znížiť jeho prevádzkové náklady počas slnečných zimných dní.
Záver: Oplatí sa fotovoltika, aj keď je výroba v zime slabšia?
Dimenzovanie fotovoltickej elektrárne sa nikdy nerobí na základe jedného zimného mesiaca. Fotovoltika sa posudzuje z pohľadu celoročnej energetickej bilancie.
To, čo systém usporí a vyrobí od jari do jesene, s obrovskou rezervou vykompenzuje nižšiu výrobu v decembri a januári. Znižuje vaše celkové ročné účty za elektrinu až o 60 – 80 % a predstavuje najlepšiu investíciu do dlhodobej energetickej sebestačnosti.
Otázky a odpovede
Má zmysel v zime ručne odmetať sneh z panelov?
Vo väčšine prípadov to nie je potrebné ani bezpečné. Riziko úrazu pri lezení na zasneženú strechu nestojí za tých niekoľko kilowatthodín elektriny. Sneh vďaka sklonu a hladkému povrchu panelov väčšinou sám skĺzne hneď, ako vyjde slnko.
Koľko percent ročnej energie vyrobí fotovoltika v najslabšom mesiaci (v decembri)?
V decembri vyrobí fotovoltický systém približne 1,5 až 3 % zo svojej celoročnej produkcie. Je to prirodzený stav daný najkratšími dňami v roku a nízke slnečné žiarenie nepredstavuje poruchu zariadenia.
Funguje fotovoltický systém pri teplotách hlboko pod nulou?
Áno, fotovoltické panely aj moderné meniče napätia sú konštruované na prácu v extrémnych podmienkach (bežne od -25 °C do +60 °C). Mrazivé počasie im neškodí, naopak, nízka teplota zvyšuje ich elektrickú účinnosť.
Čo sa stane s prebytkami energie v zime?
V zimných mesiacoch prebytky energie prakticky nevznikajú. Všetku vyrobenú elektrinu v danom momente spotrebujú bežné domáce spotrebiče, osvetlenie alebo vykurovanie.
Znižuje hmla výkon solárnych panelov?
Áno, hustá hmla znižuje prestup slnečného žiarenia, čím dočasne klesá výkon panelov na minimum. Akonáhle sa hmla rozpustí, systém sa ihneď vráti k štandardnej výrobe z rozptýleného svetla.
Nenašli ste odpoveď na svoju otázku?
Ak potrebujete poradiť, pokojne nás kontaktujte e-mailom na info@icgrid.eu alebo telefonicky na čísle +421 949 004 743 a veľmi radi vám odpovieme na vaše otázky.
Prečítajte si aj
