Sprawność modułów fotowoltaicznych

Sprawność, inaczej efektywność modułów słonecznych jest parametrem określającym jaką mocą elektryczną (w watach) będziemy dysponować po naświetleniu powierzchni modułu przez słońce. Wiemy, że promieniom słonecznym w dotarciu do ziemi mogą przeszkadzać różne zjawiska np. mgła, chmury, deszcz, czy nawet smog. Musimy do obliczeń założyć pewną wartość, w sumie uniwersalną i stosowaną powszechnie. Otóż przyjmuje się, że promienie słoneczne, po dotarciu do powierzchni ziemi, na każdy jej metr kwadratowy naświetlają strumieniem o mocy 1000 Watów. Gdybyśmy mieli do dyspozycji panele fotowoltaiczne o sprawności 100%, to z każdego 1m2 ich powierzchni uzyskalibyśmy moc elektryczną wielkości 1000W.  Sprawność modułu PV możemy wobec tego zapisać matematycznie:

Sprawność = Moc modułu / Moc promieniowania słonecznego

wzór na sprawność modułu fotowoltaicznego

W praktyce spotykane w handlu moduły mają efektywność tylko 16-20%. Czy dla przeciętnego użytkownika instalacji fotowoltaicznej parametr sprawności ma istotne znaczenie? Przy małej dostępnej powierzchni na której planujemy zamontować panele będziemy skłonni wybierać moduły o większej sprawności, na zasadzie im więcej watów upchamy na danej powierzchni, tym cała instalacja będzie większej mocy i spełni nasze oczekiwania. W większości przypadków jednak sprawność modułów nie jest parametrem najważniejszym, a dodatkowo musimy zdawać sobie sprawę, że najnowsze moduły bijące rekordy efektywności, biją także rekordy cenowe.

Kilowat czy kilowatogodzina?

Posługiwanie się wartościami z błędnie zapisanymi jednostkami to tak jakby dogadywać się ze sobą w różnych językach.

Dość często mylona jest jednostka mocy (kilowat) z jednostką energii elektrycznej (kilowatogodzina). Dla przypomnienia przedrostek „k” (kilo) oznacza jednostkę 1000 razy większą.

Przykład wpisu zamieszczonego na jednym z forów dyskusyjnych, cyt.:” Moja instalacja fotowoltaiczna wyprodukowała w marcu 100 kw”. Oprócz zapisu w jednostkach niewiadomego pochodzenia (kw?), to jeżeli już miałby być kW, to przecież i tak nie można podawać produkcji energii w jednostkach mocy. Jeżeli mówi się o wyprodukowanej energii, to operujemy kilowatogodziną (kWh), a nie kilowatem (kW).

Jeszcze ciekawiej wygląda zapis mocy kW (kilowat) z przekręconym, błędnym zapisem kV (kilowolt), np. cyt: „ moduł słoneczny 300 kV” (sic!). Dla przypomnienia, kilowolt to jednostka napięcia elektrycznego równa 1000V, a 300 kilowolt to już rząd wielkości mogący określać np. napięcie linii energetycznych przesyłowych najwyższych napięć. Ogólnie o wielkościach i jednostkach stosowanych w fotowoltaice do poczytania w słowniku fotowoltaicznym.

Uruchomienie instalacji fotowoltaicznej bez wymiany licznika?

Po montażu instalacji fotowoltaicznej, a przed wymianą licznika przez pracownika Zakładu Energetycznego (OSD), najczęściej zadawane jest pytanie: Czy mogę już włączyć moją elektrownię i ewentualnie co się stanie, jeżeli ją uruchomię?
Od strony formalnej jest to nielegalne, ale co się będzie działo od strony technicznej (elektrycznej)?

Przy prawidłowo wykonanej instalacji fotowoltaicznej nie stanie się nic groźnego i zagrażającego życiu lub zdrowiu. Może jednak narazić nas na zupełnie niespodziewane koszty.

Wszystko zależy od dwóch czynników, tj od tego jaki aktualnie posiadamy rodzaj licznika oraz od tego czy energia, którą zacznie produkować załączona elektrownia będzie w całości konsumowana przez nasze urządzenia domowe, czy jej nadwyżka będzie próbowała „wydostać się” przez licznik poza naszą domową instalacje elektryczną w kierunku sieci zasilającej. Liczniki energii elektrycznej dzielą się na indukcyjne i elektroniczne.

Starszy ze stosowanych w Polsce, licznik indukcyjny posiada aluminiową tarczę, która obraca się z szybkością zależną od wielkości zużycia energii elektrycznej oraz od jej kierunku. Wyglądałoby, że przy produkcji naszej energii licznik będzie się kręcił w drugą stronę, zmniejszając nasze rachunki za prąd. Niestety, nic z tego. Liczniki indukcyjne mają wbudowaną blokadę wstecznego obrotu tarczy. Co prawda, mogą się jeszcze gdzieś uchować najstarsze liczniki indukcyjne bez blokady tarczy, ale jest to bardzo mało prawdopodobne.

W sytuacji posiadania licznika indukcyjnego, przy produkcji energii z naszej elektrowni PV większej niż pobór przez domowe urządzenia, uzyskamy co najwyżej zatrzymanie licznika i tym samym nie zaliczenie nam wyprodukowanej energii.

W przypadku liczników elektronicznych, są one tak skonstruowane, że naliczają wielkość zużytej energii niezależnie od kierunku jej płynięcia. Jest to oczywiście bardzo niekorzystna sytuacja, ponieważ produkcja energii z naszej instalacji fotowoltaicznej będzie zaliczana na nasze zużycie. Jak widać z powyższego, należy jednak poczekać na pracownika z elektrowni, który założy nam licznik dwukierunkowy.

Liczniki jednokierunkowe elektroniczne i licznik indukcyjny:

Kto może montować fotowoltaikę?

Na powyższe pytanie należy odpowiedzieć, że każdy, kto ma odpowiednie umiejętności i uprawnienia, a przydałoby się, że ma oprócz tego odpowiednie doświadczenie. W artykule poprzednim, dotyczącym bezpieczeństwa instalacji fotowoltaicznej, opisane zostały między innymi poważne konsekwencje błędów popełnionych podczas jej montażu.

Przy ubieganiu się u operatora OSD o podłączenie instalacji fotowoltaicznej (mikroinstalacji) do elektrycznej sieci zasilającej należy wykazać, że została ona wykonana przez instalatora posiadającego odpowiednie kwalifikacje zawodowe. W tym miejscu przywołujemy dwie ustawy: Prawo Energetyczne i o Odnawialnych Źródłach Energii.

W pierwszej ustawie mówi się o tym, że instalacja elektryczna musi być wykonana zgodnie z wymogami technicznymi i eksploatacyjnymi. Dzięki temu mogą zostać zapewnione wymogi dotyczące bezpieczeństwa pracy instalacji po stronie użytkownika (budynku) jak i po stronie operatora sieci energetycznej. W związku z powyższym osoba wykonująca instalację elektryczną powinna posiadać świadectwo kwalifikacyjne w zakresie grupy urządzeń G1-E/D („E” – Eksploatacja, dotyczy osób pracujących na stanowiskach wykonujących pracę w zakresie obsługi, konserwacji, remontów, montażu i kontrolno-pomiarowym niskiego napięcia do 1kV- AC i 1,5kV-DC, „D” – Dozór, dotyczy stanowisk kierujących czynnościami osób wykonujących prace w zakresie eksploatacji oraz stanowisk pracowników technicznych sprawujących nadzór nad eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci niskiego napięcia do 1kV- AC i 1,5kV-DC ).

Wyżej wymienione osoby mają więc, także kwalifikację do montażu systemu fotowoltaicznego, który jest rodzajem instalacji elektrycznej. Często powyższe szkolenia organizowane są przez SEP (Stowarzyszenie Elektryków Polskich), stąd nazywane są (nieprawidłowo) jako uprawnienia SEP E i D.

samodzielny montaż panelu słonecznych

Ustawa o Odnawialnych Źródłach Energii (OZE), oprócz uznania za wystarczające kwalifikacji G1-E/D, wprowadza dodatkowe alternatywne uprawnienia, które powinny mieć osoby dokonujące montażu fotowoltaiki. Chodzi tutaj o specjalizowane kwalifikacje dla monterów instalacji fotowoltaicznych, które są wydawane po odbyciu szkolenia i zdaniu egzaminu przed Urzędem Dozoru Technicznego (certyfikat UDT).

Reasumując, montaż, nadzór, pomiary i sporządzenie wniosku do OSD o przyłączenie mikroinstalacji do sieci energetycznej, w tym o wymianę licznika na dwukierunkowy, mogą przeprowadzić osoby mające kwalifikacje G1-E/D lub kwalifikacje UDT.

Szczególnie kwalifikacje UDT są dobrze widziane na rynku wykonawców fotowoltaiki, ponieważ dają względnie dużą gwarancję, że mamy do czynienia z profesjonalnym usługodawcą.

Ważność certyfikatu OZE UDT (ważny 3 lata) możemy łatwo sprawdzić na stronie Uprawnienia UDT .

Produkcja elektrowni słonecznej – ekspozycja na wschód, zachód, północ.

Statystyka ponownie przydaje się do kalkulowania spodziewanych uzysków z ogniw fotowoltaicznych. Korzystamy z portalu PVGIS wg parametrów w poniższej tabeli:

Porównujemy roczną produkcję elektrowni słonecznej w przypadku dachów skierowanych na wschód, zachód i północ. W jednym z poprzednich artykułów (Wielkość produkcji elektrowni słonecznej w różnych miesiącach roku) obliczony został uzysk roczny dla dachu ustawionego na południe. Dla przypomnienia dla mocy 1 kW jest to wielkość 995,6 kWh.
Wyniki obliczeń pokazane są w tabeli poniżej:

Na uwagę zasługuje wynik uzyskany dla ustawienia na północ. Wbrew obiegowym opiniom, że z takiego ustawienia ogniw słonecznych uzyskamy w ciągu roku jakąś bardzo znikomą energię, to jednak jest to ponad 50% energii, której wyprodukujemy z ustawienia na południe.
Niewielka różnica w produkcji między ustawieniami na wschód i zachód może wynikać z położenia geograficznego Polski. (półkula wschodnia). Oprócz tego jest dodatkowa korzyść położenia modułów na wschód, która wynika z tzw. współczynnika temperaturowego modułu PV. Ogniwa fotowoltaiczne wytwarzają większe napięcia przy niższych temperaturach, a jak wiadomo pora dnia przedpołudniowa (słońce świeci od wschodu), wiążą się właśnie jeszcze z nienagrzanym, chłodniejszym powietrzem.
Wielu przyszłych prosumentów rozważa umieszczenie paneli fotowoltaicznych na dachu jednocześnie na połaci od strony zachodniej i wschodniej. Co możemy powiedzieć o takiej konfiguracji? Produkcja w ciągu roku będzie niemal identyczna, jak przy ustawieniu wszystkich modułów na jedną ze stron świata (wschód lub zachód) pod warunkiem skorzystania z dwóch niezależnych wejść falownika tzw. MPPT . Zmieni się natomiast rozkład produkcji energii w ciągu dnia. Ilość wyprodukowanych kWh w godzinach porannych, ale i popołudniowych da nam możliwość elastyczniejszego „regulowania” zużycia energii, aby jej autokonsumpcja była największa. Dla przypomnienia, wg aktualnych przepisów, energia wysłana do sieci odlicza się w następnym okresie rozliczeniowym w 80%. Wobec tego, bardziej opłacalne jest zużywać jak najwięcej energii na bieżąco niż oddawać ją do sieci energetycznej. I jest jeszcze jeden przypadek warty przeanalizowania. Chodzi o usytuowanie modułów jednocześnie w trzech różnych orientacjach tj. na południe, wschód i zachód. Takie konfiguracje możemy dość często spotkać w przypadku dachów o skomplikowanych kształtach. Przy dwóch wejściach MPPT ,w które najczęściej wyposażone są falowniki, błędem jest przyłączanie do jednego wejścia MPPT dwóch stringów spiętych ze sobą szeregowo. Łączymy wybrane dwa stringi ze sobą równolegle, co da nam optymalnie energetycznie wykorzystanie instalacji. W powyższym przypadku konieczne jest zastosowanie odpowiednich obliczeń, które dopasują parametry napięciowo-prądowe modułów do wejść falownika.
W powyższych rozważaniach pominięto konieczność, ale i jednocześnie zaletę stosowania specjalizowanych urządzeń optymalizujących pracę pojedynczych modułów, ze względu na występowanie dużej ilości zacienień zależnych od fragmentów konstrukcji dachu, kominów, lukarn itp. lub od innych obiektów (budynki, drzewa).

Czy panele słoneczne mogą być niebezpieczne?

Jak każda instalacja elektryczna, tak i instalacja fotowoltaiczna, w wyniku niezgodnego z normami i niefachowego montażu może przyczynić się do powstania wielu problemów natury technicznej, ale także problemów z bezpieczeństwem przeciwporażeniowymi i przeciwpożarowym. Należy na początku wspomnieć, że jeden moduł fotowoltaiczny generuje napięcie stałe powyżej 24 V, a w instalacjach składających się z kilkunastu, kilkudziesięciu modułów powstają napięcia zbliżające się wielkością do 600-800V, a prądy sięgają 8A. Ten poziom napięcia i natężenia prądu jest groźny dla życia i zdrowia człowieka i zwierząt. Współczesne generatory składające się z modułów fotowoltaicznych mają tzw. separację od potencjału ziemi. To właściwie jedyny atut bezpieczeństwa. W przypadku przypadkowego dotknięcia jednego bieguna napięcia modułów (plus lub minus) nie zostaniemy porażeni prądem. Jednocześnie trzeba pamiętać, że moduły nie wytwarzają napięcia tylko w ciemności (w nocy) lub wtedy, jeżeli są dobrze zasłonięte. W ciągu dnia wszystkie czynności łączeniowe z modułami wymagają dużej ostrożności. Nawet odłączenie napięcia generatora wyłącznikiem głównym (są często montowane w lub przy falowniku) nie powoduje „zdjęcia” napięcia z poszczególnych modułów, czy z całych stringów. Lepszy poziom bezpieczeństwa zapewniają rozwiązania z mikroinwerterami, które są montowane bezpośrednio pod modułami i pracują na znacznie mniejszych jednostkowo napięciach.

O ile dotykowa wartość napięcia stałego jest mniej groźna od tej samej wartości skutecznej napięcia przemiennego, to występuje inna, istotna różnica. Prąd stały różni się od prądu przemiennego tym, że inaczej przebiega zjawisko gaszenia łuku elektrycznego, który powstaje podczas rozłączania (łączenia) lub zwarcia obwodów o napięciu rzędu kilkuset woltów i prądzie kilku amperów. Wyładowanie łukowe powstające z przepływu prądu przemiennego jest stosunkowo szybciej, samoistnie gaszone ze względu na naturę tego prądu (przebieg sinusoidalny). W przypadku rozłączania obwodów napięć stałych powstający łuk elektryczny jest trudniejszy do opanowania. Jeżeli w sposób szybki i na odpowiednią odległość nie odsuniemy rozłączanych styków, łuk będzie się rozwijał uzyskując coraz większą temperaturę (nawet do kilku tysięcy °C). Ten efekt może stopić izolację przewodów, łączników, ale co gorsza spowodować poparzenia osób lub pożar instalacji fotowoltaicznej. Oprócz tego, jeżeli zdarzenie to ma miejsce podczas prowadzenia robót na dachu, może w wyniku porażenia prądem lub poparzenia spowodować szok i upadek z dachu, który z kolei może przyczynić się do dodatkowych obrażeń.

Odrębny temat, to zapewnienie bezpieczeństwa instalacji fotowoltaicznej wynikające ze skutków przepięć z sieci zasilającej lub z wyładowań piorunowych. Nagłe zdarzenia fizyczne (uderzenie pioruna) lub wzrosty (spadki) napięć w sieci dystrybucyjnej powodują niebezpieczne zakłócenia w pracy urządzeń elektrycznych. W dużym stopniu ograniczamy ryzyko uszkodzenia modułów i falownika stosując ochronniki przeciwprzepięciowe.

Oprócz zagrożeń związanych z elektrycznością, nie sposób nie wspomnieć o tym, że moduły są mocowane przez różnych „fachowców” lepiej lub gorzej do połaci dachu czy gruntu. W gwarze monterów fotowoltaiki istnieje określenie, że instalacja „odleci”. Dlaczego? Bo niezgodny ze sztuką budowlaną montaż modułów np. niedbałe przytwierdzanie do konstrukcji dachu i przy tym ustawienie modułów pod zbyt dużym kątem tworzącym tzw. żagiel, może przyczynić się w przypadku silnych wiatrów do zerwania modułów i w konsekwencji poczynienia wielu szkód.

Wszystkim opisanym wyżej przypadkom można jednak skutecznie zapobiegać. Najlepszym wyjściem jest zlecenie prac montażowych i konserwacyjnych osobom z odpowiednio wysokimi kwalifikacjami związanymi z instalacjami elektrycznymi i jednocześnie przeszkolonymi w zakresie montażu fotowoltaiki.

błędy instalatorów instalacji fotowoltaicznej

Jeżeli zdecydujemy się na samodzielny montaż, czujemy się na siłach, mamy wykształcenie techniczne (najlepiej elektryczne), to warto jest jednak aby nadzór nad pracami sprawowały osoby z doświadczeniem w instalacjach elektrycznych i uprawnieniami elektrycznymi grupy G1 (E i D) lub UDT (Urzędu Dozoru Technicznego). Będą i tak te uprawnienia konieczne do sporządzenia wniosku o przyłączenie mikroinstalacji fotowoltaicznej do sieci dystrybucyjnej.

Elektrownia fotowoltaiczna wykonana zgodnie z normami elektrycznymi, zaleceniami producentów modułów i inwerterów, z odpowiednio zamontowaną konstrukcją jest instalacją praktycznie bezobsługową i bezpieczną.

Konstrukcja i akcesoria do montażu modułów fotowoltaicznych

Od solidności i trwałości wykonania konstrukcji na której mocowane są moduły (panele) fotowoltaiczne zależy niezawodność działania domowej elektrowni słonecznej oraz bezpieczeństwo nasze i naszego dobytku. Ekipa dokonująca montażu oprócz wykazania się dużymi kwalifikacjami winna używać odpowiednich i często specjalistycznych narzędzi i części.

Przy montażu na budynkach, różnorodność w rodzajach stosowanych pokryć dachowych i kąta nachylenia połaci powoduje konieczność stosowania odmiennych rozwiązań. Chodzi tutaj o pierwszą konstrukcję, która pełni rolę podstawowego mocowania do podłoża. To od tej właśnie podstawy zależy, czy nasza elektrownia nie zostanie uszkodzona lub wprost porwana przez silny wiatr. Najczęściej stosuje się specjalne uchwyty (haki), które powinny być przytwierdzane do elementów nośnych (konstrukcyjnych) dachu np. do krokwi więżby dachowej. Używane są uchwyty różnego typu (S,T,U) do dachówek cementowych, ceramicznych lub specjalnych śrub dwugwintowych np. do blachodachówki. Inne uchwyty są stosowane w przypadku pokryć z blachy trapezowej lub na rąbek. Uchwyty nie powinno się mocować w większej odległości od siebie niż 120 cm.

Akcesoria do montażu modułów fotowoltaicznych

Przy okazji czynności mocowania śrub dwugwintowych do konstrukcji więżby można sprawdzić fachowość ekipy montującej. Umiejętność zlokalizowania poszczególnych krokwi jest bardzo istotna dla solidności przytwierdzenia konstrukcji, ale także dla szczelności dachu, który może zostać niepotrzebnie podziurawiony. Ze względu na konieczność chłodzenia modułu podczas jego pracy, należy zachować odpowiedni dystans modułu od powierzchni dachu. Nie ma z tym problemu w przypadku dachów płaskich, gdzie używa się wsporników tzw. trójkątów, aby ustawić moduły jak najbardziej optymalnie w stosunku do promieni słonecznych. Z kolei ze względu na zagrożenia atmosferyczne (silne wiatry) rezygnuje się często z ustawiania modułów pod dużymi kątami w stosunku do połaci dachowej. Trójkąty przykręcane są bezpośrednio do konstrukcji dachu lub stosuje się specjalne rozwiązanie balastowe (najczęściej bloczki betonowe).

Do uchwytów, śrub dwugwintowych lub trójkątów przykręcane są szyny (profile), które stanowią bezpośrednie oparcie dla modułów słonecznych. Moduły posiadają metalowe sztywne oramowanie, dzięki czemu mogą być przymocowane w czterech miejscach do dwóch rozstawionych szyn. Do tego celu służą dedykowane zaciski (klemy), skrajne i środkowe (mocujące dwa sąsiednie moduły).

Przykładowa konstrukcja do dachówki cementowej (betonowej) dla 4 modułów o wymiarach 1×1,7m ustawionych pionowo w jednym rzędzie będzie się składała z 6 uchwytów np. typu S (po 3 na każdą szynę), dwóch szyn po 4,2 metrów, 4 zacisków skrajnych, 6 zacisków środkowych oraz elementów złącznych czyli śrub i wkrętów. Dla blachodachówki zamiast uchwytów S zastosujemy śrubę dwugwintową z adapterem (płaskownikiem lub kątownikiem).

Bardzo ważna uwaga dotyczy materiału, z którego wykonane są poszczególne elementy konstrukcyjne i złączne. Otóż, na wkręty, śruby, nakrętki, podkładki uchwyty itp. używa się wyłącznie stali nierdzewnej A2 oraz aluminium na szyny, zaciski i niektóre elementy wsporcze . Nie wolno stosować elementów ocynkowanych. Nasza elektrownia słoneczna ma żywotność planowaną na ponad 20 lat, więc trudno sobie wyobrazić, aby elementy mocujące uległy wcześniejszej korozji lub wymiana np. uszkodzonego modułu była bardzo utrudniona przez zastosowanie rdzewiejących śrub lub zacisków.

Jak moduły fotowoltaiczne sprawują się zimą?

Jak wiadomo chmury, mgły, śnieżyce, czy nawet smog, czyli zjawiska  przesłaniające słońce mogą w dużym stopniu obniżać wielkość wyprodukowanej energii z fotowoltaiki. W okresie zimowym niższe temperatury nie powodują zmniejszania sprawności modułów. Wprost przeciwnie, im niższa temperatura powietrza, tym większe napięcia elektryczne pojawiają się na modułach. Przy obliczeniach instalacji, projektant bierze ten właśnie fakt pod uwagę przy określaniu maksymalnego napięcia, jakie może pojawić się na wejściu falownika. 

Zimą bardzo istotną wadą jest krótki dzień, czyli krótszy czas naświetlania modułów. Jeżeli nawet dociera do nich podobna ilość energii słonecznej jak latem, to w zdecydowanie w krótszym czasie. Oczywiście mitem jest twierdzenie, że w Polsce jest za małe roczne nasłonecznienie, aby moduły fotowoltaiczne działały efektywnie. Polska ma bardzo zbliżone warunki słoneczne do Niemiec, w których zainstalowano już ponad 50GW w fotowoltaice (najwięcej w Europie).

czy panele działają zimą - czy fotowoltaika działa zimą
czy panele działają zimą – czy fotowoltaika działa zimą

Co ze śniegiem i gradem?  Czy mogą zniszczyć moduły? Okazuje się, że moduły PV są bardzo odporne nawet na grad wielkości piłki golfowej. Przechodzą odpowiednie fabryczne testy i są bardziej wytrzymałe na gradobicie niż okna dachowe. Śnieg nie stanowi zagrożenia dla modułów od strony odporności na nacisk, która wynosi ok. 800 kg/m2. Zalegająca przez długi czas na panelach PV gruba warstwa śniegu, może jednak obniżyć wielkość wytwarzanej energii, więc należałoby śnieg uprzątnąć, szczególnie może to dotyczyć dachów płaskich i np. ułożenia modułów pod niewielkim kątem. Przy niewielkich opadach śniegu, występuje najczęściej naturalne jego zsuwanie się, wspomagane dodatnią temperaturą modułów, które w czasie pracy lekko się nagrzewają. Podsumowując, należy stwierdzić, że moduły fotowoltaiczne są urządzeniami bardzo odpornymi, nawet na ciężkie zimowe warunki atmosferyczne.

Wielkość produkcji elektrowni słonecznej w różnych miesiącach roku.

Najlepszą porą roku dla fotowoltaiki jest oczywiście lato, ale pozostałe miesiące roku są równie ważne. Nasłonecznienie w kwietniu lub maju może nam napędzić całkiem sporą ilość energii elektrycznej. Co na ten temat mówi statystyka?

Do projektowania instalacji i obliczeń produkcji energii elektrycznej z fotowoltaiki stosowane są najczęściej aplikacje (kalkulatory) m.in. od producentów falowników oraz kalkulatory organizacji gromadzących dane statystyczne nasłonecznienia w czasie i miejscu kuli ziemskiej.

Przy pomocy kalkulatora PVGIS ( Photovoltaics Geographical Information System) dokonano obliczeń biorąc pod uwagę położenie geograficzne – miejscowość w Centralnej Polsce, moduły fotowoltaiczne o mocy łącznej 1 kW (np.4 moduły po 250W) skierowane dokładnie na południe i pod kątem 35 stopni w stosunku do powierzchni ziemi. Wyliczony został uzysk energii w poszczególnych miesiącach i cała produkcja roczna.

Brak prądu? Co wtedy z instalacją fotowoltaiczną?

Czy zadajecie sobie pytanie: Jak działa fotowoltaika przy braku prądu?

Wyłączenie prądu przez zakład energetyczny i co wtedy z naszą elektrownią słoneczną?

Jeżeli mamy tzw. instalacje wyspową (off grid) lub hybrydową jesteśmy niezależni od dostaw energii przez OSD. Wytwarzamy swój prąd i zasilamy urządzenia wprost „ze słońca” lub z akumulatorów.

W elektrowniach off grid i hybrydowych jest zapewniona ciągłość zasilania. Takie elektrownie, jak wspomniano w poprzednim artykule oprócz swoich niewątpliwych zalet są jednak znacznie droższe od elektrowni on grid. W elektrowniach współpracujących z siecią (on grid) musi być zapewniony mechanizm odłączenia napięcia wytwarzanego przez falownik. Czyli natychmiast po odłączeniu nam napięcia przez zakład energetyczny falownik zaprzestaje podawać swoje napięcie wytworzone z modułów PV. To jest jedna z podstawowych, wymaganych przez OSD funkcji falownika.

Dlaczego? Wyjaśnienie jest proste. Chodzi o bezpieczeństwo. Wyobraźmy sobie sytuacje, że pracownicy zakładu energetycznego wykonują jakieś prace naprawcze czy modernizacyjne. Wyłączą napięcie i przystępują do pracy np. w posesji obok lub przy tej samej ulicy. Gdyby falownik nie odłączył napięcia, mogliby zostać porażeni prądem z naszej elektrowni!