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.
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.
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 .
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).
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.
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.
To jest jedno z pierwszych pytań jakie zadają sobie przyszli prosumenci. Odpowiedź na to pytanie jest bardzo ważna od strony racjonalności gospodarowania swoimi pieniędzmi. Pytanie o wielkość instalacji PV zadają dwie grupy inwestorów.
Pierwsza grupa to ci, którzy budują, dopiero co wybudowali albo kupili dom oraz druga grupa zamieszkujących swój dom od minimum roku. W przypadku nowych domów nie ma historii zużycia energii. Trzeba ją oszacować korzystając np. z wiedzy własnej albo audytu elektryka. Można skorzystać również z licznych kalkulatorów dostępnych w internecie, określających tzw. profil i wielkość zużycia energii elektrycznej w ciągu roku.
Druga grupa prosumentów ma łatwiejsze zadanie, bo wystarczy, że przeliczy z faktur wielkość zakupu energii np. z poprzedniego roku. Należy wziąć pod uwagę tylko opłaty za dostarczoną energię wyrażoną w kWh (kilowatogodzinach). Opłaty stałe w tym wyliczeniu pomijamy. Mając, albo oszacowane albo rzeczywiste roczne zużycie energii możemy odpowiedzieć na tytułowe pytanie. Otóż, otrzymane zużycie energii podzielimy przez 1000 i otrzymamy nawet dość dokładną moc elektrowni, którą powinniśmy zainstalować.
Przykładowo, nasze zapotrzebowanie roczne to 4000kWh (4MWh). Po podzieleniu przez 1000 otrzymamy 4kW (kilowatów). Skąd ta liczba 1000? Wynika ze statystyki, z przeciętnej produkcji energii elektrycznej z określonej mocy instalacji, zamontowanej w określonym położeniu geograficznym (dla centralnej Europy w tym Polski), skierowanej modułami na południe i pod kątem 35 st. w stosunku do powierzchni ziemi.
Ważna poprawka do naszych obliczeń wynika z przepisów ustawy OZE, regulujące rozliczenie dystrybutora energii (OSD) z prosumentem. Otóż, energia wyprodukowana, ale nie zużyta na własne potrzeby, a wysłana do zakładu energetycznego zostanie w następnej fakturze w 80% odjęta od energii przez nas pobranej. Wobec tego należałoby podnieść o ok. 20% moc planowanej instalacji fotowoltaicznej. W naszym przypadku ostatecznie oczekiwana moc instalacji to ok 4,8kW. Przy rocznej względnie powtarzalności zużycia energii, moc instalacji sprawdza się wtedy jako optymalna. Moc planowanej elektrowni należy również zwiększyć w przypadku ustawienia modułów w stronę inną niż południowa. Przykładowo położenie elektrowni na zachód lub wschód to potrzeba zwiększenia mocy o następne 20%, a ustawienie na południowy zachód o ok.10%. Docelowo, ideałem jest zejście z opłatami rocznymi za energię tylko do wysokości niskich w sumie opłat stałych (abonament), w tym całkowite rozliczenie wysłanego do sieci prądu.
Bardzo ważne jest posiadanie z zakładem energetycznym umowy na roczne rozliczenie energii. Jeżeli mamy np. rozliczenie dwumiesięczne to trzeba to zmienić na okres roczny. Musimy pamiętać o tym, że jeżeli zbudujemy zbyt dużą instalacje fotowoltaiczną (przewymiarujemy) i nie wymyślimy sposobu na zużycie nadmiaru wyprodukowanej energii, to nie będziemy mogli jej rozliczyć i „pójdzie” za darmo do sieci, a my przecież zapłaciliśmy za zamontowanie elektrowni w cenie proporcjonalnej do jej mocy. Pojawią się pewnie wtedy różne pomysły na zagospodarowanie nadwyżki. Rozwiązania legalne (zainstalowanie klimatyzacji, podgrzewanie wody w basenie, dogrzewanie się grzejnikami elektrycznymi, ładowanie nowego samochodu elektrycznego, czy zasilanie koparek bitcoinów) oraz te nielegalne ( np. odsprzedaż, nieodpłatne odstąpienie energii sąsiadowi).
Zdarza się często, że zbyt mała ilość użytecznego miejsca na dachu lub na gruncie nie pozwala na instalację elektrowni optymalnie dostosowanej mocą do naszych potrzeb. Nie powinno to nas zbytnio martwić. W przypadku zbyt małej instalacji, nie uda nam się co prawda maksymalnie zejść z opłatami za energię elektryczną, ale oczywiście montaż nawet kilku modułów jest również opłacalny. Wszak energia ze słońca jest za darmo!
Coraz więcej instalacji fotowoltaicznych powstaje na gruncie, budynkach gospodarczych lub na wiatach samochodowych. Dlaczego takie umieszczenie elektrowni fotowoltaicznej cieszy się rosnącą popularnością? Jest kilka przyczyn.
Jeżeli chodzi o duże systemy, to umiejscowienie na gruncie jest wprost konieczne, bo elektrownie te wymagają znacznej powierzchni, mierzonej często w hektarach. Największa do tej pory ( grudzień 2019r.) elektrownia fotowoltaiczna w Polsce powstała w gminie Czernikowo, obejmując obszar ponad 7,5 ha, a moc zainstalowana tej farmy PV wynosi 3,77 MW.
Z innych przyczyn, dlaczego niektórzy inwestorzy nie montują modułów fotowoltaicznych na dachach swoich domów, należy wymienić brak optymalnego nasłonecznienia dachu budynku w wyniku jego położenia w stosunku do stron świata, istniejącego zacienienia dachu np. od rosnących w pobliżu drzew lub budowli, skomplikowane kształty połaci dachowych, kominy czy okna dachowe, które z kolei ograniczają, także dostępne miejsca dla modułów. Montaż na dachu budynku, szczególnie o dużym pochyleniu połaci jest trudniejszy i bardziej niebezpieczny niż montaż na wiacie samochodowej, która jest często znacznie niższa, a dodatkowo nie wymaga uciążliwego transportu modułów na dach domu.
Należy, także wymienić decyzję inwestorów, które wynikają z obawy o późniejszy stan szczelności dachu, ponieważ konstrukcje wspierające, na których montowane są moduły winne być przytwierdzane do elementów konstrukcyjnych np. krokwi. Wprawna ekipa montująca nie pozostawi po sobie dziurawego, przeciekającego dachu, ale obawy właścicieli domów, zdarza się, że są często uzasadnione. Co do kosztów montażu na budynku mieszkalnym, a kosztów montażu np. na wiacie (carporcie), to te drugie powinny być mniejsze, chociażby z opisanych wyżej względów.
Mała instalacja fotowoltaiczna w ogrodzie
Lokalizacje instalacji na gruncie lub budynkach gospodarczych, które są znacznie (kilkaset metrów) oddalone od rozdzielnicy domowej lub złącza kablowego w ogrodzeniu mogą z kolei przysporzyć dodatkowych kosztów wynikających z konieczności zastosowania odpowiednio długich i o większych przekrojach kabli elektrycznych. Także dodatkowa ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa (ochronniki) jest droższa przy większych odległościach między modułami, a falownikiem i przyłączem elektrycznym. Zwolennicy okresowego mycia i czyszczenia modułów będą na pewno zadowoleni z instalacji zamontowanej na gruncie lub na niskim garażu. Czynności tam są o wiele prostsze do przeprowadzenia niż na wysokim, stromym dachu.
Panele słoneczne na stodole
Powyższe uwagi dotyczą także serwisu instalacji np. wymiany modułów, czy naprawy okablowania. Nie sposób nie wspomnieć o zagrożeniach pożarowych, które dotyczą przecież każdego rodzaju instalacji elektrycznych. Opanowanie, czy ograniczenie pożaru i jego skutków niewątpliwie jest trudniejsze dla budynku mieszkalnego niż dla innego obiektu.
Dodatkowo należy przypomnieć, że w drugiej połowie 2019 r. zrównano podatek VAT na usługę montażu instalacji na budynku i montażu obok budynku. W chwili obecnej VAT na te rodzaje prac wynosi 8%.
W przypadku braku możliwości umieszczenia modułów fotowoltaicznych na dachu budynku, można rozważyć montaż modułów ustawionych pionowo (90 st. w stosunku do powierzchni ziemi) np. na elewacji budynku, ścianie, balkonach.
Panele słoneczne na ścianie elewacyjnej biurowca – fasadowe panele fotowoltaiczne
Czy taka elektrownia wyprodukuje satysfakcjonującą nas wielkość energii? Najlepsze efekty w skali roku uzyskujemy przy usytuowaniu modułów dokładnie na południe oraz pochylone 35 stopni w stosunku do powierzchni ziemi. Przy pomocy kalkulatora PVGIS obliczony został uzysk roczny przykładowej instalacji o mocy 1 kW mocowanej pionowo na elewacji budynku.
Panele fotowoltaiczne na elewacji domu
Otrzymane wyniki poniżej:
Energia w kWh dla różnych miesięcy w roku
Dla przypomnienia należy podać, że moc 1 kW elektrowni, ale ustawionej optymalnie (azymut na południe i kąt pochylenia 35 stopni) wyliczono na 995,6 kWh w skali roku. Mimo, że panele ustawione pionowo wyraźnie „podbijają” produkcję w miesiącach zimowych, to nie na tyle, żeby skompensować jej stratę w miesiącach z długimi dniami.
W rezultacie moduły fotowoltaiczne mocowane na elewacji wypracują w ciągu roku 71,3% energii, którą wyprodukowałyby moduły ustawione pod kątem 35%.
Mając ograniczone środki na fotowoltaikę, możemy jednak zacząć od najmniejszych rozwiązań, chociażby po to, aby sprawdzić i ewentualnie przekonać się lub nie do własnej produkcji prądu elektrycznego.
Na zdjęciu poniżej widzimy dwa moduły fotowoltaiczne, których moc razem prawdopodobnie wynosi 500W (2x250W).
Dwa panele PV – Mikro elektrownia słoneczna
Ta mikroelektrownia słoneczna wyprodukuje w roku ok. 500kWh. Przemnażając przez koszt 1kWh (0,65zł) da nam to oszczędność roczną w kwocie 325zł. Napewno warto (nie jest to trudne) całą instalację zrobić samemu.
W poprzednim artykule obliczony został uzysk elektrowni o mocy 1 kW, ulokowanej w centrum Polski skierowanej na południe i pod kątem 35 stopni w stosunku do powierzchni ziemi. Ogólnie dostępny w internecie kalkulator PVGIS wyliczył dla tej konfiguracji roczną produkcję energii wielkości 995,6 kWh. Na dachach stromych, kąt połaci najczęściej mieści się w granicach 30-40 stopni. Inna sytuacja dotyczy dachów nachylonych pod niewielkim kątem lub płaskich. Do wyboru są dwie możliwości montowania modułów, można je ustawić pod pewnym kątem, albo położyć płasko na połaci dachowej. Ta pierwsza metoda jest częściej stosowana, ale i droższa, ponieważ wymaga montażu dodatkowej konstrukcji (tzw. trójkąty). Jeżeli jednak zdecydujemy się zamontować moduły poziomo na płaskim dachu, to czy dużo stracimy rocznie na produkcji energii?
Odpowiedź mamy na poniższych ilustracjach:
Wynik porównania jest następujący: moduły fotowoltaiczne ułożone poziomo (0 stopni) w stosunku do powierzchni ziemi wyprodukują rocznie 84,6% energii, którą wyprodukują moduły usytuowane optymalnie, czyli pod kątem 35 stopni ( 842,7/995,6 kwh *100% = 84,6% ). Tracimy wobec tego w skali roku ponad 15% energii.
Często słyszy się opinie, że instalacja fotowoltaiczna nie produkuje energii wtedy, gdy słońce jest przesłonięte chmurami lub np. zimą, bo jest zimno i mglisto. A tak naprawdę, jedynie w nocy możemy mówić o produkcji energii bliskiej zeru.
Największy uzysk energetyczny ze słońca mamy wtedy, gdy promienie słoneczne nie są niczym przesłonięte i padają prostopadle do modułu fotowoltaicznego. Oczywiście tylko instalacja nadążająca za słońcem (poziomo i pionowo) dałaby tutaj najlepsze efekty. Są to jednak rozwiązania droższe i rzadziej stosowane. Przyjmuje się, że statystycznie moc promieni słonecznych docierających do powierzchni ziemi wynosi 1000 W/m2 (watów na m2).
Na powyższym rysunku pokazane jest, co przeszkadza promieniom słonecznym.
Aktualnie produkowane i powszechnie stosowane moduły fotowoltaiczne mają jednak sprawność sięgającą zaledwie 18-20%. Wobec tego, to co ma do dyspozycji falownik naszej elektrowni, to moce 5-krotnie mniejsze od mocy promieni słonecznych padających na moduły PV. Mimo tego, nie jest tak źle. Obliczając na szybko, na dachu o powierzchni np. 30m2 możemy umieścić moduły fotowoltaiczne o łącznej mocy maksymalnej aż o wielkości 6000W (6kW). W geograficznym położeniu Polski (ilość godzin i średnie nasłonecznienie w roku) moduły o mocy 6kW wyprodukują rocznie ok. 6000kWh (6MWh) energii elektrycznej.
