Am publicat deja un articol pe blog despre vară și energia fotovoltaică, discutând despre cum afectează factori precum temperaturile ridicate sau smogul performanța panourilor solare fotovoltaice. Dar ce se întâmplă cu sezonul rece? Sunt afectate panourile solare în timpul iernii?
România, deși nu are o climă la fel de extremă ca Finlanda sau Canada în ceea ce privește temperaturile scăzute, experimentează cu siguranță ierni reci și ninsori abundente în anumite regiuni ale țării. Aceste condiții pot afecta producția sistemului fotovoltaic și pot chiar să-l dăuneze dacă zăpada este îndepărtată în mod inadecvat.
Astăzi, la SOLARIX, discutăm despre iarnă și panourile solare fotovoltaice
Cum afectează frigul panourile solare?
Deși temperaturile scad în anumite perioade, soarele răsare tot anul, iar panourile solare sunt capabile să producă electricitate datorită luminii soarelui, nu datorită căldurii. Prin urmare, panourile solare continuă să producă energie electrică curată și gratuită și în timpul iernii.
Așa cum probabil știți deja, din cauza numărului mai mic de ore de lumină în perioada de iarnă, producția de energie electrică a panourilor este mai redusă. Dar ce se întâmplă cu frigul? Ce efect are asupra panourilor solare?
În general, performanța optimă a panourilor solare se realizează la 25ºC, care este temperatura celulei în condițiile de testare standard (STC) în laborator. La această temperatură, panourile oferă cel mai bun randament.
De fapt, căldura este cea care afectează performanța panourilor solare într-o oarecare măsură, dar panourile totuși produc mai multă electricitate în timpul verii, deoarece avantajul orelor de lumină mai lungi compensează pierderile de performanță. Producătorii oferă coeficienți de temperatură pentru a facilita calcularea scăderii în performanță atunci când temperatura depășește 25°C.
Cu toate acestea, nu este nevoie să vă îngrijorați prea mult. Pierderile de performanță cauzate de variațiile de temperatură sunt, în general, minime în condițiile climatice din țara noastră, iar panourile sunt proiectate să funcționeze într-un interval larg de temperatură, de la -40°C până la 85°C.
În esență, este puțin probabil ca temperaturile să fie la fel de favorabile ca în laborator, astfel încât panourile solare să ofere performanța maximă. Totuși, acest lucru nu ar trebui să vă preocupe, deoarece panourile au fost proiectate să continue să producă energie și să rămână rentabile în ciuda variațiilor de temperatură.
Vom prezenta mai jos câteva exemple pentru a ilustra acest aspect.
Și norii, ploaia sau zăpada? Cum afectează acestea panourile solare?
După ce am clarificat cum influențează temperaturile scăzute performanța panourilor, apar mai multe întrebări legate de modul în care celelalte fenomene ale naturii din timpul iernii afectează panourile solare fotovoltaice:
- Panourile solare generează electricitate și în zilele înnorate, deși randamentul lor poate scădea cu 20% sau mai mult față de normal. Deși norii limitează radiația directă a soarelui, nu o blochează complet să ajungă la panouri. Modulele solare captează nu doar lumina vizibilă, ci și alte radiații cu diferite lungimi de undă care penetrează norii. Acest fenomen este cunoscut sub numele de radiație difuză.
- Ploaia, în general, este benefică, deoarece elimină praful și murdăria (cum ar fi excremente de păsări) care se acumulează pe suprafața panourilor și afectează producția de energie.
- În ceea ce privește zăpada, efectul său este destul de interesant. Așa cum era de așteptat, dacă panoul este complet acoperit de zăpadă și lumina nu ajunge la suprafața sa, nu poate produce energie. Cu toate acestea, nu prea se întâmplă ca panourile să rămână acoperite complet cu zăpadă pentru perioade îndelungate. Atunci când suprafața lor este curată, dar există zăpadă în jur, acestea pot produce chiar mai multă energie decât într-o zi noroasă obișnuită.
Acest lucru se întâmplă datorită fenomenului albedo, și anume reflectării luminii solare de către zăpadă, care îmbunătățește producția de energie solară. În acest context, modulele bifaciale sunt un element important în creșterea generării de energie a sistemului.
Panourile solare pe timp de iarnă: cum să procedați dacă panourile solare sunt acoperite de zăpadă
Întreținerea panourilor solare în timpul iernii nu diferă semnificativ față de restul anului.
Totuși, dacă zăpada se acumulează în exces pe panourile dvs. solare, este recomandat să o îndepărtați. Fiți precaut, faceți acest lucru doar dacă acoperișul este în condiții de siguranță, cum ar fi în cazul acoperișurilor plate. În acest caz, folosiți unelte blânde pentru a nu zgâria sticla panourilor. Puteți folosi o mătură sau o racletă pentru îndepărtarea zăpezii, inclusiv le puteți curăța cu apă, dar doar la temperaturi peste 0°C, pentru a evita formarea gheții.
Dacă acoperișul dvs. este înclinat, îndepărtarea zăpezii poate fi foarte periculoasă, chiar și pentru un profesionist. Iar costul acestor operațiuni nu este rentabil în cazul locuințelor. În astfel de situații, este mai bine să lăsați zăpada să se topească și să alunece de la sine. Este preferabil să pierdeți câteva zile de producție de energie decât să vă puneți în pericol siguranța personală, nu-i așa?
Exemplu real de producție a unui sistem rezidențial în perioada de iarnă
Acum vă vom prezenta un exemplu concret al unei instalații rezidențiale reale, localizată în Spania (Catalonia), având o capacitate instalată de 5,46 kWp. Ne vom uita la performanța acesteia pe parcursul iernii, atât într-o zi însorită, cât și într-o zi cu nori, în vederea efectuării comparațiilor.
În acest scop, am selectat intenționat ziua cu cea mai mare producție și ziua cu cea mai scăzută producție din luna ianuarie. Să examinăm graficele:
Exemplu real de producție a unui sistem rezidențial în perioada de iarnă: zi cu cer înnorat
În graficul următor, prezentând producția cu ajutorul sistemului de monitorizare SolarEdge, vom analiza producția într-o zi cu cer înnorat. Instalația a reușit să producă „doar” 6,39 kWh. Totuși, este demn de menționat că aceasta a redus cu 27% consumul de energie al clientului nostru luată din rețea, un procentaj semnificativ în astfel de condiții.
Pe graficul producției solare, colorat în verde, se observă și un „traseu cu suișuri și coborâșuri”, specific zilelor cu cer înnorat, în care producția fluctuează, generând producții mai ridicate pe măsură ce cerul devine mai senin temporar:
Exemplu real de producție a unui sistem rezidențial în perioada de iarnă: zi însorită
Vă arătăm acum un grafic al aceleiași instalații, în aceeași lună de ianuarie, însă într-o zi de iarnă cu soare și cer senin. Producția sistemului a înregistrat o creștere semnificativă, atingând 18,9 kWh, ceea ce a dus la o reducere a consumului de energie luată din rețea cu 37%. Acest procentaj este chiar mai mare în termeni comparativi, deoarece și consumul clientului nostru a fost mai ridicat.
Examinând curba graficului verde, se poate observa o linie mult mai fluidă și uniformă, caracteristică unei producții stabile și constante pe timp de cer senin. De asemenea, curba de consum, reprezentată în roșu, prezintă momente de consum maxim care reflectă cererea de energie în funcție de utilizarea electrocasnicelor pe parcursul zilei.
Exemplu real privind producția unei instalații pe parcursul iernii și verii
Este important să subliniem, așa cum menționam la început, că exemplele prezentate anterior reprezintă limitele seriei lunare și au fost selectate pentru a ilustra diferențele dintre zilele înnorate și cele însorite din timpul iernii.
Totuși, media producției pentru această instalație în luna ianuarie a fost de 14,28 kWh pe zi. Acesta este un rezultat inferior celei mai bune zile de producție pe care am arătat-o, dar în același timp, semnificativ mai mare decât cei 6,39 kWh înregistrati în ziua înnorată cu producția minimă menționată anterior.
Dar în timpul verii? Cât a produs această instalație în vara anului precedent?
Analizați următorul grafic. În iulie 2022, producția totală a sistemului a atins 1 MWh (1.000 kWh), iar gradul de autoconsum a fost de 53%. Aceasta înseamnă o medie zilnică de 32,26 kWh, mai mult decât dublu față de situația anterioară:
Cum vi s-a părut acest articol referitor la performanța panourilor solare în sezonul rece?
În concluzie, producția de energie solară poate fi afectată în timpul lunilor de iarnă din cauza condițiilor meteorologice, cum ar fi zăpada și zilele înnorate. Cu toate acestea, panourile solare pot încă genera electricitate în zilele înnorate, deși la o rată redusă în comparație cu zilele însorite.
Luând măsuri de precauție adecvate pentru a asigura siguranța în timpul curățării panourilor solare și ținând cont de efectul albedo, se poate continua să se obțină energie curată și sustenabilă pe parcursul lunilor de iarnă.
În orice anotimp, utilizarea panourilor fotovoltaice ajută la reducerea costurilor energetice. Acest lucru face ca sistemul fotovoltaic să fie rentabil pe parcursul întregului an.