Potřebují solární panely přímé sluneční světlo? Jak vypadá výkon v závislosti na podmínkách?

Jak vypadá výkon solárních panelů v závislosti na podmínkách?

Podmínky	Typický výkon (% od optimálního)	Poznámky
Jasná obloha, přímé slunce	100% (referenční hodnota, STC)	Standardní testovací podmínky: 1 000 W/m², teplota článku 25 °C
Oblaka – tenká až hustá vrstva	10–80%	Výkon závisí na hustotě oblačnosti; rozsah sahá od mírně zatažené oblohy po husté mraky
Silně zatažená obloha / déšť	10–30% od optimálního výkonu	Déšť také čistí sklo
Částečné stínění panelů	25–50% od optimálního výkonu	Ztráta výkonu je větší než rozsah stíněné plochy (viz níže)
Zvýšený výkon na okraji oblačnosti	Krátkodobé zvýšení výkonu ve srovnání s výkonem za jasné oblohy	Je reálné, ale dočasné; nemá významný vliv na celkový výkon

Tyto hodnoty jsou uvedeny v našich zdrojových datech jako plánovací údaje, nikoli jako záruky. Měření na místě vždy poskytne přesnější výsledky – pokud na základě těchto údajů navrhujete systém, nejprve po dobu jednoho týdne měřte skutečný výkon na místě.

Proč stínění způsobuje větší ztráty výkonu, než by se dalo očekávat?

Částečně stíněný panel může ztratit mnohem více výkonu, než odpovídá pouze zastíněné ploše. K tomu dochází díky dvěma hlavním faktorům:

Bypass diody: Když je část modulu zastíněna, zastíněné články přestanou přispívat k napětí a proud v celém řetězci solárních panelů klesne. Bypass dioda modulu odklání proud kolem zastíněné části, čímž chrání samotný modul, ale zároveň znemožňuje těmto článkům produkovat energii.

Propojení solárních panelů: V sériovém uspořádání panelů určuje proud nejslabší článek v řetězci – takže jeden zastíněný panel ovlivňuje výkon celého řetězce. Právě proto může stín na rohu jednoho panelu způsobit ztrátu výkonu celého systému o 25 až 50 %.

Elektronika na úrovni jednotlivých panelů tento problém přímo řeší: mikroinvertery převádějí stejnosměrný proud (DC) na střídavý proud (AC) u každého panelu; optimalizéry výkonu plní stejnou funkci na straně stejnosměrného proudu. V každém případě zastíněný panel již nemá vliv na výkon sousedních panelů. Pokud je na vaší ploše skutečný stín z parapetu, řady stromů nebo jiných překážek, vynaložte prostředky na elektroniku na úrovni jednotlivých panelů nebo na studii vlivu stínů, než začnete nakupovat další panely. Náš nástroj pro analýzu vlivu stínů mapuje polohu překážek po celý rok.

Vliv chladných, zatažených počasí a teplotních změn: Chladné a zatažené počasí mohou ovlivnit výkon solárních panelů. Pro správné výpočty výkonu je tedy důležitá také korekce teplotních podmínek.

Jedno tvrzení z původního článku je potřeba opravit. Panely nevyrábějí více energie v chladném počasí, protože „vodivost se nezlepšuje“. Skutečným faktorem ovlivňujícím výkon panelů je napětí: napětí na panelu stoupá s klesající teplotou článků. Při stejném množství osvětlení může chladný, oblačný den produkovat více energie než horký, vlhký odpoledne na jednotku osvětlení. Z toho vyplývají dvě praktické důsledky:

– Zima není tak špatnou sezónou, jak si lidé myslí. Chladný vzduch spolu s nízkým úhlem dopadu slunce často představují lepší podmínky pro výrobu energie než vlhké letní odpoledne. – Sníh představuje problém pouze z hlediska pokrytí panelů, nikoli z hlediska teploty. Výkon panelů klesá, pokud leží sníh na jejich skle, ale vrátí se po tání nebo odstranění sněhu. Hladký, nakloněný povrch panelů sníh sám odstraní; panely umístěné v oblastech s častým sněžením však vyžadují zvláštní opatření k jeho odstraňování.

Znečištění ovzduší a vlhkost mají stejný vliv na výkon panelů jako mraky – obojí snižuje množství slunečního záření dosahujícího skla a vlhký vzduch rozptyluje světlo.

Důsledky toho pro výběr lokality a velikosti panelových systémů:

Deset až šest hodin slunečního záření denně je hodnota, se kterou designéři pracují při plánování systémů výroby energie ze solárních panelů. I když panely stále produkují méně energie, než je tato hodnota, nedostatek energie musí být doplněn pomocí baterií. Naklon a orientace panelů: Úhel naklonu 30–45° je vhodný pro většinu oblastí; přesný optimální úhel závisí na zeměpisné šířce a na tom, zda je cílem maximalizace roční výroby energie nebo výroby energie v zimním období. Náš kalkulačka optimálního úhlu naklonu vypočítá optimální hodnotu pro vaši lokalitu. Technologie panelů: Vysokooptimální solární články a konstrukce typu PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) zachycují více nepřímého a odraženého světla, a proto při zatažené obloze ztrácejí méně energie než standardní solární panely. Dvoustranné panely (s sklem na obou stranách) navíc získávají energii ze světla odraženého od země nebo sněhu. Ranní slunce je obzvláště důležité na místech, kde je odpoledne stíněno. Orientace panelů směrem na východ je oprávněnou designovou volbou – není to kompromis.

Údržba za špatných povětrnostních podmínek

Údržba solárních systémů je nutná i za špatných povětrnostních podmínek. Je důležité pravidelně kontrolovat funkčnost panelů, čistit je od nečistot a zajistit, aby byly správně instalovány a připojeny k elektrické síti.

Deště provádí „úklid“ zdarma – smyje prach a nečistoty z skel. Právě proto je výkon solárních panelů často lepší den po bouři než v dny před ní. Deště však nemůže odstranit čistý sníh ani listí. Po bouří je třeba kontrolovat povrch a odstranit veškeré zbytky nečistot. Nejlevnějším způsobem, jak včas zaznamenat problémy s znečištěním nebo sníženým výkonem solárních panelů, je použití monitorovacího systému, který zaznamenává denní výkonnost panelů.

Co tato stránka nezahrnuje

Tato stránka vysvětluje, jak podmínky osvětlení ovlivňují výkon solárních panelů na úrovni jednotlivých modulů. Nezabývá se však chováním baterií při nízkých teplotách, výběrem solárních systémů určených k provozu mimo síť („off-grid“) ani výběrem regulátorů nabíjení za proměnlivých světelných podmínek. Pro mapování překážek po celý rok použijte náš nástroj pro analýzu stínů; pro výpočet optimálního úhlu náklonu panelů podle vaší geografické šířky použijte náš kalkulačku optimálního úhlu náklonu. Kompletní informace o solárních systémech určených k provozu mimo síť naleznete v článku naše solární světla typu „all-in-one“.