Randamentul panourilor fotovoltaice în timpul lunilor de iarnă este afectat de mai mulți factori, inclusiv durata mai scurtă a zilei, intensitatea mai scăzută a iradierii solare și creșterea acoperirii noroase.
Aceste condiții conduc la o scădere a producției de energie, între 10-30% din capacitatea maximă a sistemului.
Cu toate acestea, eficiența pe timp de iarnă poate fi îmbunătățită prin adoptarea de strategii specifice.
Randamentul mediu al unui panou în timpul iernii
Performanța sistemelor fotovoltaice în timpul lunilor de iarnă este un aspect crucial în evaluarea eficienței globale a acestor sisteme energetice.
În ciuda condițiilor mai puțin favorabile, panourile fotovoltaice moderne sunt concepute pentru a asigura o producție semnificativă de energie chiar și în cele mai reci luni.
Acest lucru este posibil datorită utilizării celulelor fotovoltaice de nouă generație, care sunt deosebit de sensibile la lumină și pot transforma în energie chiar și radiațiile solare difuze, tipice zilelor înnorate.
În mod obișnuit, randamentul pe timp de iarnă al unui sistem fotovoltaic poate scădea cu 10-30 % față de capacitatea sa maximă.
Pentru un modul cu o capacitate nominală de 300-400 Wp, aceasta înseamnă că producția poate varia între 30 și 120 Wp în timpul lunilor reci.
Analizând producția sezonieră, un sistem de 3 kW poate genera aproximativ 100-300 kWh în lunile de iarnă, față de o producție anuală medie de 4 100 kWh.
Pe de altă parte, pentru un sistem de 6 kW, producția pe timp de iarnă poate varia de la 198 la 585 kWh, comparativ cu un total anual de aproximativ 8 000 kWh.
De ce poate scădea randamentul în timpul iernii?
solar panels covered in snow during winter, created with generative ai
Acest lucru se întâmplă deoarece eficiența acestei tehnologii depinde de o serie de factori diferiți, printre care:
- Înclinarea și orientarea: unghiul și direcția față de soare în care sunt instalate panourile fotovoltaice joacă un rol crucial în determinarea cantității de radiații solare pe care o pot capta. O înclinare și o orientare optime depind de latitudinea locului de instalare și trebuie concepute astfel încât să maximizeze expunerea la soare în timpul celor mai productive ore ale zilei;
- Tehnologia utilizată: panourile fotovoltaice sunt împărțite în principal în trei categorii: siliciu monocristalin, policristalin și film subțire. Fiecare tehnologie are caracteristici specifice de eficiență și de comportament în condiții de lumină diferite. În general, panourile din siliciu monocristalin oferă cele mai bune performanțe în materie de eficiență, deși la un cost mai ridicat;
- Temperaturile ambientale: contrar a ceea ce s-ar putea crede, temperaturile ridicate pot reduce eficiența panourilor fotovoltaice. Aceste dispozitive, de fapt, generează mai multă energie în condiții de radiații solare puternice, dar la temperaturi moderate. Căldura excesivă poate provoca o scădere a potențialului electric generat, reducând astfel eficiența sistemului;
- Iradierea solară: cantitatea de energie produsă de un sistem fotovoltaic depinde direct de intensitatea radiației solare care lovește panourile. Acest parametru variază în funcție de anotimp, de momentul zilei și de condițiile meteorologice, motiv pentru care amplasarea geografică a instalației joacă un rol decisiv în determinarea randamentului global;
- Prezența obstacolelor peisagistice și non-peisagistice: obstacolele fizice precum copacii, clădirile sau alte structuri pot arunca umbre pe panouri, reducând semnificativ eficiența acestora. Chiar și umbrirea parțială poate avea un impact semnificativ asupra producției de energie a întregului sistem. Prin urmare, este esențial să se evalueze cu atenție poziția panourilor pentru a minimiza efectul umbrei.
De asemenea, nu trebuie subestimată importanța întreținerii constante, preventive și temeinice.
Praful, frunzele și alte resturi care se acumulează pe panouri pot împiedica capacitatea acestora de a absorbi lumina soarelui.
Cum să îmbunătățești performanța panourilor
Eficiența energetică a panourilor fotovoltaice este un aspect crucial pentru maximizarea producției de energie solară, reducerea costurilor și contribuția la durabilitatea mediului.
Din acest motiv, trebuie luate în considerare o serie de măsuri, în primul rând decizia de a investi în tehnologii de înaltă eficiență.
În același timp, trebuie depuse eforturi pentru a crea cele mai bune condiții posibile pentru ca panourile fotovoltaice să funcționeze la cel mai bun nivel.
Prin urmare, dacă te afli într-o zonă în care temperaturile devin caniculare în timpul verii, pot fi instalate sisteme de răcire sau de ventilație care pot fi utilizate pentru disiparea căldurii în exces.
Acestea pot include soluții pasive, cum ar fi îmbunătățirea fluxului de aer din jurul panourilor, sau soluții active, cum ar fi utilizarea de materiale termoconductoare care ajută la reducerea temperaturii panourilor.
În plus, se pot lua în considerare și unele dispozitive avansate, cum ar fi optimizatoarele de putere.
Aceste dispozitive, amplasate direct pe panourile solare sau pe șirurile de module, sunt concepute pentru a maximiza producția de energie a fiecărui panou, îmbunătățind semnificativ performanța generală a sistemului.
Optimizatoarele fotovoltaice îndeplinesc o serie de funcții esențiale:
- optimizează eficiența fiecărui modul, asigurându-se că fiecare panou funcționează la potențialul său maxim în ciuda variațiilor de iradiere, umbrire, murdărie sau uzură.
- facilitează conexiunea dintre modul și invertor, făcând fiecare panou independent și permițând gestionarea fină a eficienței și randamentului întregului sistem.
- transmit datele privind producția și randamentul în timp real, datorită sistemelor integrate de colectare a datelor, permițând monitorizarea constantă și identificarea timpurie a oricăror anomalii.
Din punct de vedere tehnic, optimizatoarele utilizează tehnologia MPPT (Maximum Power Point Tracking) prin convertoare DC/DC specifice, optimizând tensiunea și curentul pentru a maximiza producția de energie.
Acest lucru asigură că, chiar și în cazul unei defecțiuni sau al reducerii eficienței unuia sau mai multor module, sistemul continuă să funcționeze eficient, excluzând panourile problematice și valorificându-le la maximum pe cele funcționale.
În cele din urmă, adoptarea optimizatoarelor fotovoltaice este o soluție strategică pentru îmbunătățirea performanței și eficienței instalațiilor solare, oferind în același timp capacități avansate de monitorizare și gestionare.
Alternativ, este posibil să se investească în implementarea unui sistem de stocare care permite ca energia care nu este consumată imediat de locuința să fie stocată și exploatată în perioada de iarnă.
Ai la dispoziție ajutorul și experiența noastră pentru a rezolva orice îndoială -> Află mai multe!