Jak wysoka temperatura wpływa na panele fotowoltaiczne?

utworzone przez | mar 2, 2021 | Fakty i mity

Wiele osób uważa, że wyższe temperatury paneli PV sprawia, że produkują one więcej energii elektrycznej. To prawda, czy to kolejny mit o energii solarnej?

Jeśli zapytasz kogoś, kto jest nowy w tym temacie, prawdopodobnie powie Ci on któreś z tych stwierdzeń:

  1. Ciepło słoneczne może zwiększyć moc wyjściową paneli słonecznych,
  2. Im wyższa temperatura, tym uzyskamy większą produkcję.

Technicznie mówiąc, oba te stwierdzenia są błędne – postaram się wytłumaczyć dlaczego.

Panele słoneczne – co to?

Panele słoneczne – Tak potocznie nazywa się moduły fotowoltaiczne, które pod wpływem działania promieni słonecznych, produkują prąd stały, który transportowany jest do falownika. Ten prąd stały jest zamieniany na prąd przemienny właśnie w falowniku, na taki jaki mamy w naszych gniazdkach.

Standard Test Conditions (STC)

Z angielskiego STC znaczy Standardowe parametry testowe. Są to parametry, dla których producenci podają moc swoich paneli. Parametry te to:

  • Natężenie promieniowania słonecznego 1000W/m2
  • Temperatura modułu 25°C
  • Współczynnik masy powietrza AM1.5

Jak temperatura wpływa na produkcje energii?

Ciepło na pewno wpływa negatywnie na produkcję energii. A zaraz wytłumaczę, w jaki sposób to następuje.

Kiedy sprawdzi się kartę katalogową znajdziemy tam parametry o nazwie „Współczynniki temperaturowe”, są to:

  • Współczynnik temperaturowy dla mocy maksymalnej
  • Współczynnik temperaturowy dla napięcia obwodu otwartego
  • Współczynnik temperaturowy dla natężenia obwodu zamkniętego

Parametry te opisują w jaki sposób moc, napięcie i natężenie zmieniają się w zależności od zmiany temperatury powyżej lub poniżej 25°C

Przykładowe wartości dla paneli używanych przez naszą firmę to:

  • Współczynnik temperaturowy dla mocy maksymalnej -0,36%/OC
  • Współczynnik temperaturowy dla napięcia obwodu otwartego -0.33%/OC
  • Współczynnik temperaturowy dla natężenia obwodu zamkniętego +0,049%/OC

Jak widzimy, wartość dla mocy maksymalnej jest wartością ujemną. Znaczy to, że dla każdego 1°C powyżej temperatury 25°C, moc panelu spadnie o podaną wartość procentową. Jedynie wartość dla natężenia prądu jest dodatnia, ale jest to tak mała wielkość, że jej wpływ jest pomijalny.

Jak obliczyć spadek mocy panelu w zależności od temperatury?

Jak obliczyć spadek mocy panelu w zależności od temperatury?

Do obliczeń przyjmijmy, że panel fotowoltaiczny może się nagrzać na dachu (w wyniku bezpośredniego promieniowania słonecznego na powierzchnię modułu) do temperatury 60°C. Oznacza to, że temperatura zwiększyła się o 35°C od STC. Panele fotowoltaiczny 400W Ulica Solar, charakteryzuje się współczynnikiem temperaturowym dla mocy maksymalnej -0,36%/°C.

A więc otrzymujemy wynik:

α = −0,36%/°C
Tn = 60°C
TSTC = 25°C
Tr = Tn − TSTC
Pmax = 400W
Pzm = Pmax * α
Pnowe = Pmax + (Pzm * Tr)

A więc,

Pzm = 400W * (-0,36%/°C) = 400W * (−0,0036/°C) = −1,44W/°C
Tr= 60°C − 25°C = 35°C
Pnowe= 400W+ (−1,44W/°C*35°C) = 400W + (−50,4W) = 349,6W

Jak widzimy, moc panelu 400W przy temperaturze modułu 60 st. C spadnie do 349,6W. Jest to spadek wydajności o 12,6%, przy zmianie o 35 st. C od temperatury STC czyli 25°C.

Co to oznacza?

Oznacza to tyle, że jak większości urządzeń elektrycznych, panele fotowoltaiczne źle znoszą upały. Fakt mocniejsze słońce daje więcej energii, ale niestety przez wysokie temperatury sam panel nie może więcej wyprodukować.
Z tego właśnie względu, najlepsze miesiące produkcyjne to nie są lipiec i sierpień, a właśnie maj i czerwiec, a nawet późny kwiecień. W tych miesiącach słońce jest już wystarczająco wysoko i długo na niebie by produkcja była duża, a temperatura powietrza jest zbliżona do temperatury 25°C, czyli optymalnej dla produkcji.

Chłodzenie paneli słonecznych

Można by w związku z tym pomyśleć, że warto byłoby chłodzić panele słoneczne. Naturalnie są one chłodzone przez cyrkulacje powietrza, dlatego instalacje gruntowe trochę mniej się grzeją, ponieważ powietrze owiewa je bez przeszkód z każdej strony. Natomiast przy instalacjach dachowych, ruch powietrza pod panelami jest dość ograniczony.

A więc czy jest jakiś inny sposób na to, by schłodzić panele w czasie upałów?

Odpowiedź brzmi niestety nie. Użycie wentylatorów czy klimatyzatorów jest nieopłacalne, bo więcej energii zużyjemy próbując schłodzić te panele, niż wyprodukują one dzięki obniżeniu temperatury.
To może chłodzenie wodą?
I tu też pojawia się znaczący problem. Woda, którą byśmy mieli chłodzić panele, musiałaby być bardzo czysta. Nie mogłaby to być zwykła woda z kranu. A również koszt zwykłej wody z kranu, nie mówiąc już o filtrowanej, jest większy niż zyski ze zmniejszenia temperatury modułów.

<a href="https://amgroupsolar.com/author/artur/" target="_self">Artur Serkowski</a>

Artur Serkowski

Posiadam bogate doświadczenie w projektowaniu systemów fotowoltaicznych. Ponad 10-letnie owoce moje pracy przekazuję na tym blogu dotyczącym energetyki słonecznej.

Jesteś zainteresowany fotowoltaiką?

Umów się na bezpłatną konsultację ze specjalistami – dowiedz się jak możesz oszczędzać!

Posiadamy własne ekipy instalacyjne, 12 lat doświadczenia w branży energetyki słonecznej.

Razem tworzymy dobrą energię!

ILE PRĄDU ZUŻYWA POMPA CIEPŁA?

Na wstępie należy podkreślić, że w każdym budynku jednorodzinnym zużycie energii jest bardzo indywidualną sprawą. Zależy to od wielu czynników np. wielkość rodziny, tryb życia, jaki prowadzi, czy to, w jaki sposób spędza czas wolny.  Pompy ciepła zyskują coraz większą...

Z gruntu, wody czy powietrza – rodzaje pomp ciepła

Pompy ciepła to coraz modniejsze rozwiązanie na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Mogą być zamontowane zarówno w nowym budownictwie jak i budynkach już zamieszkałych. Rodzaje pomp ciepła wyodrębnione zostały na podstawie źródeł, z których pozyskiwane jest...

Ile kosztuje pompa ciepła?

Koszty instalacji pompy ciepła zależą od wielu czynników i potrafią być naprawdę rozbieżne. Dla domu średniej wielkości o powierzchni ok. 150 m2 mogą się one wahać na poziomie od 28 do 43 tysięcy złotych. Na całkowity koszt instalacji wpływa m.in. to czy w domu...

Województwo pomorskie a fotowoltaika – Trójmiasto i inne ośrodki już korzystają

Obecnie nikogo nie trzeba już przekonywać, jak ważna dla naszego środowiska jest fotowoltaika. Trójmiasto, a także inne ośrodki udowadniają, że mieszkańcy województwa pomorskiego chętnie korzystają z instalacji OZE. Mogą to robić dzięki dobrym warunkom oraz licznym...

Najnowsze artykuły

 

ILE PRĄDU ZUŻYWA POMPA CIEPŁA?

ILE PRĄDU ZUŻYWA POMPA CIEPŁA?

Na wstępie należy podkreślić, że w każdym budynku jednorodzinnym zużycie energii jest bardzo indywidualną sprawą. Zależy to od wielu czynników np. wielkość rodziny, tryb życia, jaki prowadzi, czy to, w jaki sposób spędza czas wolny.  Pompy ciepła zyskują coraz większą...

Z gruntu, wody czy powietrza – rodzaje pomp ciepła

Z gruntu, wody czy powietrza – rodzaje pomp ciepła

Pompy ciepła to coraz modniejsze rozwiązanie na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Mogą być zamontowane zarówno w nowym budownictwie jak i budynkach już zamieszkałych. Rodzaje pomp ciepła wyodrębnione zostały na podstawie źródeł, z których pozyskiwane jest...

Ile kosztuje pompa ciepła?

Ile kosztuje pompa ciepła?

Koszty instalacji pompy ciepła zależą od wielu czynników i potrafią być naprawdę rozbieżne. Dla domu średniej wielkości o powierzchni ok. 150 m2 mogą się one wahać na poziomie od 28 do 43 tysięcy złotych. Na całkowity koszt instalacji wpływa m.in. to czy w domu...

POMPA CIEPŁA – czy warto się na nią zdecydować?

POMPA CIEPŁA – czy warto się na nią zdecydować?

Pompy ciepła w dalszym ciągu traktowane są na rynku jako nowość i oryginalny sposób ogrzewania. Nie zmienia to faktu, że zainteresowanie nimi stale rośnie, dlatego w tym artykule pomożemy usystematyzować wiedzę na ich temat.    Jak działa pompa ciepła? Jest to...

Skontaktuj się z nami

AM Group Solar

 

Umów się z nami na bezpłatne spotkanie, na którym przeanalizujemy Twoje potrzeby
i zaproponujemy najlepszą ofertę. Fotowoltaika nie ma dla nas tajemnic.

 

Masz pytania?

+48 734 151 444
INFOLINIA CZYNNA PN-PT, W GODZ. 8-16

Chcesz żebyśmy do Ciebie zadzwonili i opowiedzieli o naszej ofercie?