Montaż paneli fotowoltaicznych jest wymagającą inwestycją. Przed podjęciem decyzji dotyczących doboru paneli PV należy rozważyć szereg czynników, które zadecydują o ostatecznym efekcie i wymiarze korzyści finansowych. Na rynku dostępnych jest bardzo dużo firm oraz paneli PV. Inwestycja powinna być poprzedzona wnikliwą analizą dotyczącą rodzaju paneli, poprzez osiągane przez nie parametry, aż po systemów montażowych. Jak wybrać moduły PV i na co zwracać uwagę?
Jak zbudowana jest instalacja fotowoltaiczna?
Instalacje fotowoltaiczne są coraz bardziej popularne wśród prywatnych i instytucjonalnych inwestorów, którzy poszukują źródła taniej energii. Coraz powszechniejsza jest także wiedza na ich temat – po bliższym zapoznaniu się z tą technologią, okazuje się, że wcale nie jest to wiedza tajemna. W gruncie rzeczy instalacja fotowoltaiczna jest dość prosta i nie wymaga dużych modyfikacji instalacji elektrycznej. Instalacja PV kłada się z kilku elementów:
- panele słoneczne wraz z systemem montażowym, umieszczane na dachu lub na ziemi na specjalnych konstrukcjach wsporczych;
- inwenter (falownik), który przetwarza napięcie stałe uzyskiwane przez ogniwa PV na zmienne 230 V/50 Hz wykorzystywane przez urządzenia elektryczne;
- zabezpieczenia AC/DC – chroniące instalację przed przepięciami i wyładowaniami atmosferycznymi;
- okablowanie solarne;
- akumulatory (w przypadku instalacji off-grid);
- dwukierunkowy licznik (dotyczą prosumentów).
Rodzaje paneli fotowoltaicznych
Panele fotowoltaiczne produkowane są w różnych technologiach. Poszczególne ich rodzaje różnią się między sobą pod względem właściwości oraz wydajności. Przy wyborze warto więc zastanowić się, jakie efekty chce się osiągnąć. Najczęściej używane są poniższe rodzaje paneli.
Panele monokrystalicze
Zbudowane są z jednego, wytrzymałego kryształu krzemu w czarnym kolorze. Ich proces produkcji jest skomplikowany, co przekłada się na ich wysoką cenę. Są jednak bardzo wydajne – na prąd przetwarzają aż 20% energii słonecznej. Dzięki temu doskonale sprawdzają się, jeśli nie dysponujemy dużą powierzchnią do ich montażu. Są też odporne na warunki atmosferyczne.
Panele polikrystaliczne
W tym wypadku na panel składa się nie jeden, a wiele kryształów krzemu o niższej czystości. Taka struktura obniża nieco wydajność paneli (do 16-18%), ale za to są tańsze i działają sprawnie nawet przy niskim nasłonecznieniu. Dzięki temu mogą z powodzeniem być używane przez cały rok w polskim klimacie.
Panele z krzemu amorficznego
Są najtańsze z tego zestawienia, ale trzeba się liczyć z tym, że są też stosunkowo najgorszej jakości. Nie są tak wytrzymałe i zdecydowanie najmniej wydajne. Wybór tych paneli podyktowany jest przede wszystkim ich niewielką wagą (można je montować na elewacji) oraz niską podatnością na warunki atmosferyczne, dzięki czemu mogą pracować przez cały rok bez większych spadków wydajności.
Panele dwustronne
Mogą być monokrystaliczne, polikrystaliczne lub amorficzne. Wyróżnia ich przede wszystkim to, że mogą produkować prąd, gdy są naświetlane z dwóch stron. Dzięki temu zwiększają swoją wydajność nawet o kilkanaście procent. Z oczywistych względów nie montuje się ich na dachu. Można postawić je na sztorc lub lekko nachylone, a pod spodnią część ogniwa ułożyć podsypkę odbijającą promienie słoneczne.
Panele szkło-szkło
Standardowy panel fotowoltaiczny z wierzchu pokryty jest szkłem, a z dołu folią (laminatem). Ogniwa, które chroni tafla szkła od spodu, są wytrzymalsze i bardziej odporne na warunki pogodowe. Cechują się także wysoką żywotnością. W ich przypadku gwarancja na uzysk (czyli wytwarzanie zadeklarowanej ilości prądu) wynosi nawet 30 lat.
Parametry paneli fotowoltaicznych – jak je czytać?
Parametry techniczne ogniw fotowoltaicznych podaje się w dwóch formatach – STC oraz NOCT. Pierwszy z nich określa, jakie osiągi ma panel w testowych warunkach pogodowych – nasłonecznienia na poziomie 1000 W/m2 oraz temperatury otoczenia panelu na poziomie +25°C. Takie warunki w Polsce są bardzo rzadkie, więc realne osiągi panelu byłyby znacznie gorsze.
Bardziej miarodajny jest format NOCT, który określa parametry ogniwa w normalnych warunkach pogodowych, czyli nasłonecznieniu wynoszącym 800 W/m2 oraz temperaturze otoczenia panelu +20°C.
Najważniejszymi parametrami paneli słonecznych, które należy brać pod uwagę, są moc, wydajność oraz tolerancja mocy. Warto zapoznać się bliżej z tą terminologią, gdyż w niektórych przypadkach może okazać się myląca.
Zacznijmy od mocy. Określa ona ile prądu jest w stanie wyprodukować dany panel. Nie do końca będzie to więc czynnik miarodajny, bo nie mówi nic o tym, ile realnie tego prądu otrzymamy. Ta wartości będzie się bowiem różnić w zależności od warunków atmosferycznych. Znacznie ważniejsza jest tolerancja mocy. Dzięki niej dowiemy się w jakim stopniu produkcja prądu może różnić się od tej przeprowadzonej w warunkach testowych.
Z przedstawionymi pojęciami wiąże się także pojęcie wydajności. Ten parametr mówi o tym, w jakim stopniu panel fotowoltaiczny przetwarza energię słoneczną. W prostych słowach – ile z dostarczonej energii słonecznej przerobi na prąd. Tę wartość trzeba brać pod uwagę szczególnie wtedy, gdy nie mieszkamy w wyjątkowo nasłonecznionym miejscu.
Gwarancje paneli fotowoltaicznych
Producenci paneli fotowoltaicznych wydają dwa świadectwa gwarancji. Pierwszym z nich jest standardowa gwarancja na produkt, którą zazwyczaj wydaje się na 10-12 lat, a niekiedy nawet na 15 lat. Można w tym dostrzec regułę, że im dłuższy jest ten okres, tym lepszej jakości jest ogniwo i tym wytrzymalsze są jego komponenty.
Ważniejsza jest jednak gwarancja na zachowanie sprawności, czyli utrzymanie odpowiedniego poziomu mocy. Gwarancję tę wydaje się zazwyczaj na 25 lat, ale – UWAGA! – nie oznacza to, że przez ten okres moc paneli będzie taka sama. Po określonym okresie spada ona do poziomu 80% mocy początkowej. Po pierwszym roku użytkowania dopuszczalny jest natomiast spadek o 3%. Większa deklarowana utrata mocy może świadczyć o tym, że ogniwo jest po prostu złej jakości.
Odporność na efekt PID i szkodliwe substancje
Efekt PID, czyli zjawisko degradacji indukowanej potencjałem, występuje w sytuacji, gdy wiele paneli połączonych jest w jeden szereg. Gdy ogniwa są niskiej jakości, prąd upływa do ziemi poprzez uziemioną konstrukcję montażową. Zjawisko to ma miejsce szczególnie przy wysokiej temperaturze i wilgotności. W efekcie drastycznie i bardzo szybko obniża się wydajność paneli, przez co inwestycja staje się zupełnie nieopłacalna.
Warto również sprawdzić, czy wybrany panel dobrze sprawdzi się w środowisku, w którym mieszkamy. Instalacje, które znajdują się na terenach morskich, powinny być wysoko odporne na działanie mgły solnej, by uniknąć korozji panelu. Z kolei te panele, które mają być montowane w pobliżu oczyszczalni ścieków, biogazowni lub masowej hodowli zwierząt muszą być odporne na amoniak.
Jak mądrze wybrać panele fotowoltaiczne?
Wbrew pozorom parametry najczęściej podkreślane i zachwalane przez producentów wcale nie są najważniejsze. Wiele z tych cech jest bardzo podobna w różnych modelach u różnych producentów, przez co można zająć się nimi na samym końcu. Poniżej znajduje się lista cech i parametrów – w kolejności od najważniejszego do najmniej ważnego – które będą pomocne w wyborze.
- Projektant/Instalator
- Cena
- Gwarancje produktu
- Ogniwa monokrystaliczne a ogniwa polikrystaliczne
- Szkło-szkło a szkło-folia
- Wytrzymałość mechaniczna
- Wydajność
- Moc paneli
Dlaczego to właśnie instalator i cena, a nie parametry panelu znalazły się na czele tej listy? To bardzo proste. Z badań Instytutu TUV Rheinland i SolarBankability wynika, że najczęstsze awarie paneli fotowoltaicznych pojawiają się w wyniku nieprawidłowej instalacji. To nie tylko ogromne straty finansowe, ale i potencjalne zagrożenie życia. Warto więc w pierwszej kolejności poświęcić kilka chwil na to, by wybrać specjalistów, którzy mają doświadczenie i wiedzę.
