panele fotowoltaiczne słoneczne pv

Panele fotowoltaiczne-zielona energia dla Twojego domu i firmy.

Panele fotowoltaiczne zwane również panelami słonecznymi lub panelami PV dzięki coraz bardziej zaawansowanym technologiom wytwarzania osiągają już sprawności ponad 20%. Produkcja zielonej energii w panelach fotowoltaicznych jest głównym sposobem wykorzystywania odnawialnych źródeł energii do produkcji energii elektrycznej. Poniższy wpis porusza najważniejsze zagadnienia związane z panelami słonecznymi.

Ogniwa fotowoltaiczne, z czego są zbudowane i jakie są rodzaje?

ogniwa polikrystaliczne i monokrystaliczne

Ogniwa fotowoltaiczne, czyli główny element każdego panelu PV wytwarza się z krzemu. Ze względu na sposób produkcji ogniwa dzieli się na polikrystaliczne i monokrystaliczne.

Te pierwsze wytwarzane są z kilku bloków krzemu połączonych w jedną dużą bryłę, a następnie odpowiednio pociętej. Natomiast monokrystaliczne jak nazwa wskazuje, są tworzone z jednego kryształu. Ogniwo polikrystaliczne jest idealnie kwadratowe, a połączone ogniwa tworzą jednolitą płytę. Monokryształ ma kształt walca, dlatego ogniwo monokrystaliczne jest kwadratem ze ściętymi rogami.

Jaką budowę ma panel fotowoltaiczny?

Wszystkie panele fotowoltaiczne składają się z wielu połączonych ze sobą szeregowo ogniw. Jest to zasada dotycząca zarówno paneli monokrystalicznych jak i polikrystalicznych. Identyczny jest też materiał, z którego są wykonane ogniwa. Umieszczone są one w stalowej lub aluminiowej ramie, która ochrania kruche ogniwa. Dodatkowo zabezpieczone są folią EVA i PET oraz hartowaną szybą.

Przewody przyłączeniowe wyprowadzone są na zewnątrz. Obecnie dostępne moduły mają zazwyczaj trzy diody bocznikujące połączone równolegle z łańcuchem 20-24 ogniw. Każdy fragment pracuje niezależnie dzięki czemu umożliwiają one przepływ prądu w sytuacji zacienienia jakiegoś ogniwa.

Rodzaje paneli fotowoltaicznych.

Główny podział paneli fotowoltaicznych wynika z technologii wytwarzania ogniw słonecznych, z których zbudowane są panele. Tak samo jak ogniwa fotowoltaiczne, panele dzielimy na polikrystaliczne i monokrystaliczne.

Różnice między panelami słonecznymi polikrystalicznymi a monokrystalicznymi.

Różnic między tymi panelami jest wiele, a wygląd jest główną pozwalającą na ich odróżnienie. Polikrystaliczne mają charakterystyczną niebieską barwę, natomiast monokrystaliczne są czarne.

Dzięki technologicznym udoskonaleniom procesu produkcji monokryształu koszt produkcji uległ zmniejszeniu. W wyniku tego różnica w cenie paneli monokrystalicznych nie jest tak duża, jak kilka lat temu. Aby porównać ceny, należy przeliczyć ile PLN kosztuje 1 Wp mocy. W 2019 roku panele monokrystaliczne zdecydowanie przeważają w instalacjach prosumenckich.

Kluczową różnicą jest wydajność paneli, czyli procent energii słonecznej przetwarzanej na elektryczną. Sprawność paneli polikrystalicznych kształtuje się na poziomie 15-17%, natomiast monokrystalicznych średnio na 18-21%. Różnica wynika z tego, że w łączonych kryształach swoboda ruchu elektronów jest ograniczona. Drugim czynnikiem jest wyższa czystość monokryształu, która również wpływa na wyższą wydajność.

Ostatnią ważną różnicą jest moc. Panele polikrystaliczne nie przekraczają mocy 290 W, natomiast jest to moc najsłabszych paneli monokrystalicznych. Dzięki nieustannym pracom nad możliwościami ogniw słonecznych najmocniejsze panele osiągają w 2019 roku moc na poziomie aż 400 W.

Panele monokrystaliczne full black (all black).

Wielu producentów stawiając również na estetykę ma w swojej ofercie panele full black. Piękny czarny, głęboki odcień uzyskany jest dzięki zastosowaniu czarnej podbitki (back sheet) i czarnej ramy. Dzięki temu idealnie komponują się z czarnym lub antracytowym dachem. W związku z kolorem nagrzewają się one bardziej,  przez co nieznacznie tracą na wydajności.

Panele fotowoltaiczne wymiary i waga.

Na rynku występują panele składające się z 48, 60 i 72 ogniw fotowoltaicznych. Największą popularnością dla instalacji domowych cieszą się panele o 60 ogniwach. Ich wymiary wahają się w granicach 1650×992 mm do 1690×1046 mm i są zależne od modelu i producenta. Waga jednego modułu wynosi od 18 do 21 kg i jest zależna od takich samych czynników jak wymiary.

Montaż paneli fotowoltaicznych w pionie i poziomie.

Panele PV nie mają przypisanej orientacji pionowej lub poziomej (chyba że producent wyklucza możliwość montażu w poziomie). Układ dostosowuje się więc do powierzchni montażowej, miejsca montażu oraz występowania ewentualnych zacienień.

Niezależnie od orientacji, panel powinien mieć odpowiednie punkty podparcia określone w instrukcji. Nieprawidłowo rozmieszczone mogą powodować nadmierne obciążenie panelu np. przez śniegi i jego uszkodzenie. Moduły zamontowane niezgodnie z instrukcją nie podlegają gwarancji.

Należy dodać, że koszt konstrukcji do montażu poziomego może być nawet o kilkadziesiąt procent wyższy ze względu na większą ilość szyn i elementów mocujących. Jeśli nie ma przeciwwskazań, korzystne jest wybranie układu pionowego paneli.

Montując panele na dachu płaskim lub gruncie należy wziąć pod uwagę cień, który będzie rzucać wcześniejszy rząd paneli. Minimalna odległość wylicza się ze wzoru, uwzględniając kąt, pod którym zamontowane są panele, szerokość geograficzną miejsca montażu, kąt padania promieni słonecznych dla najkrótszego dnia w roku (21 grudnia) o godzinie 12 oraz orientację modułu. Zachowanie tej odległości pozwoli na maksymalne wykorzystanie promieniowania słonecznego.

Dzięki diodom bypass panel jest dzielony na 3 pionowe części. Zacienienie jednego nie wyłącza pracy całego modułu. Jeśli więc cień będzie pojawiał się z boku panelu, korzystne jest pionowe ułożenie. Natomiast jeśli cień będzie przesuwał się od dołu do góry, ułożenie poziome zminimalizuje negatywne skutki zacienienia.

Zacienienie paneli fotowoltaicznych.

Projektując instalację fotowoltaiczną należy tak rozmieścić panele, aby uniknąć zacienienia. Nawet niewielkie zacienienie obniża wydajność systemu,  dlatego w przypadku wystąpienia należy niwelować skutki. Sposobów jest kilka, które zostały opisane w artykule: Jak zacienienie paneli fotowoltaicznych wpływa na wydajność instalacji?

Ceny paneli fotowoltaicznych.

Ceny paneli porównujemy w przeliczeniu na Wp (Watt peak) ze względu na różne moce paneli. Znając cenę panelu i jego moc możemy obliczyć cenę wyrażoną w PLN/1Wp. Należy jednak brać pod uwagę, że im mniejsza wydajność panelu, tym tańszy 1Wp, ale ilość paneli musi być większa, by osiągnąć zamierzona moc.  Ceny za 1 szt. panelu monokrystalicznego zaczynają się od 500 zł netto i dochodzą do 2 tys. zł za panele o najwyższej mocy, czyli 400 W.

Jakie jest optymalne ułożenie paneli słonecznych.

Panele słoneczne skierowane idealnie na południe będą miały największą wydajność. Każde odchylenie od kierunku optymalnego, jakim jest 180 stopni, powoduje straty w produkcji. Nie determinuje to jednak opłacalności inwestycji i nawet ułożenie wschód-zachód gdzie straty wynoszą 15%-20% może mieć satysfakcjonującą stopę zwrotu.

W Polskich warunkach dla południowej części kraju optymalny kąt nachylenia paneli wynosi 20-30 stopni natomiast dla północy 25-35 stopni.  Najczęściej panele są montowane równolegle do dachu, dlatego posiadają kąt tożsamy z kątem dachu. Montaż paneli pod odpowiednim kątem jest na tyle istotny, gdyż najwyższa wydajność jest przy prostopadłym padaniu promieni słonecznych na ogniwa fotowoltaiczne.

Które panele fotowoltaiczne są najlepsze w 2019 roku?

Które panele fotowoltaiczne są najlepsze w 2019 roku?

Subiektywne oceny są różnorodne i biorą pod uwagę różne kryteria. Poniżej przedstawimy wyniki testów niezawodności PVEL 2019.

Ocena dokonywana jest na podstawie 4 testów dotyczących:

1 – cykli termicznych
2 – wilgoci i ciepła
3 – obciążeń dynamicznych
4 – odporności na PID

Badanie to jest dobrowolne, dlatego nie wszyscy czołowi producenci biorą w nim udział. Wśród wyróżnionych we wszystkich 4 testach w 2019 roku znajdują się panele:

  • GCL GCL-P6/60Hxxx
  • GCL GCL-P6/72Hxxx /
  • JA Solar JAM60S02-xxx/PR
  • LONGi LR6-72PH-xxxM
  • LONGi LR6-60PB-xxxM

Producenci paneli fotowoltaicznych.

Na rynku istnieją dziesiątki producentów ogniw fotowoltaicznych. Tak jak w każdej branży istnieje ranking najlepszych producentów. W przypadku fotowoltaiki jest to system klas Tier. Ranking ten posiada trzy poziomy i poza danymi technicznymi uwzględnia renomę samego producenta.

Tier 1 – Producent tego poziomu wszystkie etapy produkcji paneli wykonuje samodzielnie. Taka firma inwestuje w rozwój i badania oraz wprowadza innowacje na rynek. Przedsiębiorstwo istnieje przynajmniej 5 lat i ma stabilną sytuację finansową.

W przypadku Tier 2 i Tier 3 producenci nie są w stanie całkowicie samodzielnie tworzyć paneli. Kupują podzespoły od producentów z Tier 1 (najczęściej ogniwa słoneczne). Proces produkcyjny nie jest również całkowicie zautomatyzowany, w związku z tym mogą częściej wystąpić błędy produkcyjne.

Część paneli z listy Tier 2 ma bardzo dobrą jakość, jednak samo przedsiębiorstwo jest młodsze (niż 5 lat) co dyskwalifikuje je do listy Tier 1.

Powszechnie uznawane marki Tier 1 to m.in.

Canadian Solar, Trina Solar, Jinko Solar,  Hanwha QCells, SunPower, JA Solar, Risen, Longi, GCL Systems, Suntech / Shunfeng, Seraphim, Chint / Astronergy, ZNshine Solar, First Solar, Talesun, Renesola, Eging, Phono Solar, BYD, Changzhou Almaden, China Sunergy, REC Group, Boviet, Sharp, LG,

Polscy producenci Tier 2: Bruk Bet Solar, Selfa

Od czego zależy efektywność paneli PV?

Nominalna moc paneli słonecznych wyrażana jest w Wp i oznacza wynik uzyskany w idealnych warunkach pracy (STC). Oznacza to, że panel osiąga swoją szczytową moc, gdy jego temperatura wynosi 25 st. C a nasłonecznienie 1000W/m2.

Efektywność w rzeczywistości może się różnić ze względu na czynniki takie jak:

-rodzaj panelu fotowoltaicznego i jego warunki techniczne

-region, w którym jest instalacja

-warunki pracy (nachylenie i orientacja dachu, zacienienie, wentylacja)

Co wpływa na opłacalność paneli fotowoltaicznych?

Opłacalność to jedno z głównych zagadnień, które przemawia za lub przeciw inwestycji. W przypadku fotowoltaiki jest kilka indywidualnych czynników decydujących o stopie zwrotu.

Pierwszym czynnikiem jest koszt inwestycji, który zależy od wielkości instalacji i ceny komponentów. Najczęściej jest wyrażany w PLN/1kWp.

Kolejnym są warunki montażowe,  czyli nachylenie dachu i azymut. Im bliższe idealnym tym efektywność jest wyższa. Kluczowe jest również zacienienie, które obniża sprawność systemu fotowoltaicznego.

Im wyższa jest cena energii elektrycznej,  tym krótszy okres zwrotu. Podwyżki cen prądu wpływają korzystnie na opłacalność inwestycji.

Ostatni z podstawowych czynników to zużycie energii. Im jest wyższe, tym jednostkowy koszt instalacji jest niższy. Profil zużycia energii, w którym duży procent zajmuje autokonsumpcja, również przyczynia się do wyższej stopy zwrotu.

Nowości. Panele glas glas i dachówka fotowoltaiczna.

Podwójnie przeszklone panele fotowoltaiczne zyskują na popularności dzięki coraz częstszemu zastosowaniu wiat pokrytych panelami tzw. carporty.  Podstawową różnicą paneli szkło-szkło jak sama nazwa wskazuje, jest hartowane szkło po obu stronach panelu a nie jak w tradycyjnych gdzie os spodu są zabezpieczone folią tedlar. Dzięki zastosowaniu szyby wzrasta żywotność paneli i odporność chemiczna, ale zwiększa się też waga i koszt.

Dzięki większej odporności na obciążenia statyczne i mniejszej elastyczności spowodowanej zastosowaniem podwójnego szkła panele te mogą być w wersji bezramkowej. Mają elegancki wygląd i idealnie nadają się do zastosowania w nowoczesnych przestrzeniach.

Dachówka fotowolaiczna może zrewolucjonizować budownictwo. Jest to produkt dwa w jednym, który zintegrowany z budynkiem będzie pełnił funkcję pokrycia dachowego i będzie produkował prąd. Montaż jest prosty, bo dachówki fotowoltaiczne są kompatybilne ze standardowymi dachówkami (kilka modeli). Minusem takiego rozwiązania jest sporo wyższy koszt w przeliczeniu na 1 Wp.

Gwarancje na panele fotowoltaiczne.

Gwarancje to jedna z kluczowych kwestii, która powinna determinować wybór marki paneli słonecznych.  W przypadku modułów wyróżniamy dwa rodzaje gwarancji:

-gwarancja na produkt: wynosi od 10 do 25 lat w zależności od marki. Obejmuje wszystkie wady i błędy produkcyjne.

-gwarancja na uzysk/wydajność: wynosi 25 lat. Producent gwarantuje, że wydajność nie będzie niższa niż zazwyczaj 80% po 25 latach od wydajności początkowej. W liniowej gwarancji mocy spadek wydajności wynosi w przedziale 0,5% do 0,7%.

Odliczenie kosztu paneli od dochodu, ulga podatkowa.

Od 2019 roku koszt instalacji fotowoltaicznej zamontowanej na dachu budynku mieszkalnego, gruncie lub garażu przeznaczonej na cele mieszkaniowej można odliczyć od dochodu. Podstawą jest imienna faktura wystawiona przez firmę wykonawczą.

Dotacja na panele fotowoltaiczne.

Od września 2019 roku instalując panele o mocy od 2 kWp do 10 kWp, można skorzystać z dotacji w wysokości 5 tys. zł w ramach programu Mój Prąd.

Czy warto myć panele fotowoltaiczne?

Montaż paneli z minimum 10% spadkiem sprawia, że panele pod wpływem deszczu ulegają samooczyszczeniu. Mycie paneli fotowoltaicznych nie jest więc konieczne ale, zalecane kiedy są zabrudzone odchodami ptasimi, pyłkami roślin lub grubą warstwą kurzu. Należy pamiętać, że zabrudzenia obniżają wydajność instalacji. Mycie powinno być demineralizowaną wodą pod niskim ciśnieniem. Nie należy stosować środków chemicznych i przyrządów myjących, które mogłyby porysować panele. Najważniejszą zasadą jest mycie ostudzonych paneli lub wcześnie rano, zanim zaczną pracę.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *