Czy fotowoltaika działa w zimie?

Fotowoltaika zimą

Panele fotowoltaiczne to urządzenia, które wykorzystują energię słoneczną do produkcji energii elektrycznej. Można je wykorzystać w gospodarstwie domowym albo firmie. Praca paneli zależy od promieniowania słonecznego. To właśnie promienie słoneczne padające na płytkę krzemową są potrzebne, aby instalacja przekształciła światło w energię elektryczną lub cieplną. Proces ten nazywamy zjawiskiem fotowoltaicznym.

Przekonaj się, jak działa panel fotowoltaiczny.

Czy panel fotowoltaiczny działa zimą? Tak, ponieważ fotowoltaika to system całodobowy i całoroczny. Nie przeszkadzają jej niskie temperatury, a nawet mróz. Warto jednak pamiętać, że w miesiącach zimowych, kiedy dni są krótsze, a promieniowanie słoneczne ograniczone, zmianom ulega sprawność i wydajność instalacji fotowoltaicznych.

Czy oznacza to, że fotowoltaika zimą jest nieskuteczna ze względu na krótkotrwałe nasłonecznienie lub opady śniegu?

Sprawdźmy.

Instalacja fotowoltaiczna a temperatura w zimie

Na pracę instalacji PV wpływa przede wszystkim nasłonecznienie. Można by sądzić, że im wyższa temperatura na zewnątrz, tym lepiej pracują panele fotowoltaiczne. Takie przekonanie ma podstawy w odniesieniu do kolektorów, jest jednak błędne w przypadku do paneli.

Fotowoltaika najlepiej radzi sobie w chłodnych porach, a wysokie temperatury mogą obniżyć jej sprawność. Co więcej, obecna technologia umożliwia pracę paneli w warunkach nawet -40 stopni Celsjusza. Tym samym niska temperatura zimą nie wpływa negatywnie na działanie instalacji.

Roczny bilans energetyczny. Sprawność paneli fotowoltaicznych w zimie i latem

Choć niska temperatura nie musi obniżać efektywności paneli słonecznych, inaczej jest z ograniczeniem ilości światła słonecznego. W efekcie w Polsce najwyższa wydajność paneli fotowoltaicznych występuje w okresie letnim (do 180 kWh na 1 kWp mocy instalacji). To właśnie wtedy najdłużej wystawione są one na działanie promieni słonecznych. Wówczas produkcja energii ze słońca nie tylko w pełni wystarcza na pokrycie zapotrzebowania energetycznego budynku, lecz zwykle zaczyna je przewyższać. Nadmiar prądu przekazywany jest wtedy do sieci energetycznej lub akumulatorów. 

Zimą promieniowanie jest 6-8 razy mniejsze niż latem, ponieważ, po pierwsze, mocno skraca się długość dnia, a po drugie, w Polsce rzadko występują mroźne, słoneczne dni. Krótszy dzień, większe zachmurzenie i mała intensywność promieniowania słonecznego zmniejszają więc skuteczność fotowoltaiki. Nie oznacza to jednak, że fotowoltaika zimą nie jest skuteczna! Wciąż wytwarza energię - po prostu w mniejszej ilości. Dla przykładu średnio w lutym produkcja energii to ok. 60 kWh na 1 kWp, w grudniu i styczniu – ok. 20-30 kWh. Może się jednak okazać, że w tych miesiącach ilość prądu wyprodukowanego przez instalację PV zimą nie zawsze wystarcza na pokrycie zapotrzebowania budynku.

Co wtedy?

Z pomocą przychodzi nam rezerwa energii wytworzona latem i zmagazynowana w sieci energetycznej. Zgodnie z obowiązującym prawem za każdy przesłany 1 kWh można odebrać 0,7 lub 0,8 kWh. Takie rozwiązanie możliwe jest oczywiście tylko w przypadku instalacji on-grid (podłączonych do sieci). Inaczej wygląda sytuacja właścicieli niepodłączonych do sieci, co opisaliśmy tutaj: Instalacja fotowoltaiczna off grid czy on grid? Sprawdź różnice.

Tym samym - nawet zimą instalacja fotowoltaiczna jest opłacalna.

Śnieg a fotowoltaika

Czy śnieg zalegający na dachu i modułach wpływa na sprawność paneli fotowoltaicznych w zimie? Tak, ponieważ powoduje zacienienie i wówczas nie produkują one energii elektrycznej. W najgorszej sytuacji są pod tym względem instalacje w górach, gdzie opady śniegu mogą pojawić się już we wrześniu. Najlepiej mają się natomiast instalacje na północy Polski, gdzie śnieg pada najrzadziej w ciągu roku.

Czy panele fotowoltaiczne trzeba odśnieżać?

Odśnieżanie modułów można przeprowadzić we własnym zakresie, zwykle jednak nie jest ono potrzebne. Kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych to najczęściej 30 lub 45 stopni, około 10 cm od powierzchni dachu. Sprawia to, że zalegająca na nich warstwa śniegu osuwa się pod wpływem grawitacji.

Jeśli instalacja nie jest całkowicie zasłonięta, pokrywa paneli fotowoltaicznych zacznie się nagrzewać pod wpływem słońca, a śnieg szybko się stopi.

Jeśli zdecydujesz, że Twoja instalacja wymaga odśnieżenia, koniecznie przeprowadź je ostrożnie, używając specjalnej szczotki, by nie zarysować powierzchni szyby. Możesz również poprosić o pomoc fachowców.

Podsumowanie

Korzystanie z fotowoltaiki do produkcji energii możliwe jest zarówno latem, jak i zimą, gdy ilość promieniowania słonecznego staje się mocno ograniczona. Ogniwa doskonale działają nawet w surowych warunkach, w bardzo mroźne dni. Są przy tym bezobsługowe, ponieważ nawet w śnieżnych miesiącach w większości przypadków nie wymagają odśnieżania.