Wyjaśnienie godzin o największym nasłonecznieniu przy wyborze wielkości paneli słonecznych do oświetlenia ulicznego

Dlaczego decydujące są godziny o największym nasłonecznieniu, a nie godziny światła dnia?

Dwa różne obszary mogą mieć identyczną długość dnia, ale różnić się aż o 40% pod względem ilości godzin o największym nasłonecznieniu. Czynniki, które wpływają na tę wartość, to:

– Łatytuda : Im bliżej do ekwatora, tym większa jest ilość energii słonecznej (PSH – Photovoltaic Solar Hours) uzyskiwana rocznie. – Klimat : Ciągłe chmury znacząco ograniczają ilość energii słonecznej; najlepsze warunki występują w pustyniach i obszarach półsuchych. – Pora roku : W większości regionów ilość energii słonecznej wędruje między 30% a 50% w zależności od pory roku; to minimum zimowe, a nie średnia roczna, ma wpływ na efektywność pracy paneli słonecznych. – Wysokość : Cieńsza atmosfera powoduje większą intensywność promieniowania słonecznego przy tym samym kącie padania słońca. – Zasłony : Drzewa, budynki, a nawet sam stojak panelu mogą ograniczać ilość energii uzyskiwanej w okresie od 10 do 16 godziny, gdy produkuje się największa ilość energii.

Formuła obliczania rocznego wydajności paneli słonecznych z korekcją: Ogólnie przyjęte wyliczenie: Energia (kWh/rok) = PSH × Moc panelu (watt) × 365 × Efektywność systemu

Przykład: Panel o mocy 100 W, działający w warunkach 5 godzin świeżego światła słonecznego dziennie przy efektywności systemu na poziomie 0,85, generuje: 5 × 100 W × 365 × 0,85 = 155,125 kWh rocznie. (Wersja tej strony zawierająca błąd wyniosła 155,375 kWh; poprawna wartość to 155,1 kWh.)

Teraz przechodzimy do informacji dotyczących wyboru odpowiedniej wielkości komponentów. Czynnik 0,85 odnosi się do obciążeń połączonych z siecią lub bezpośrednio z panelami słonecznymi. Oświetlenie na ulicach zasilane bateriami nie wymaga użycia tego czynnika. Między panelami słonecznymi a diodami LED znajdują się kontrolery ładowania, baterie, sterowniki diod LED oraz kable – każdy z tych elementów ma wpływ na efektywność systemu. Gdy projektujemy takie oświetlenie, stosowany przez nas faktor obcięcia mocy jest znacznie niższy od 0,85; dokładny wymiar zależy od składu komponentów w zestawieniu potrzebnym do realizacji projektu. Wynik obliczeń uzyskany z tego wzoru należy traktować jako górni limit, po czym należy uwzględnić specyfiki rzeczywistej architektury systemu.

Typowe wskażycie mocy oświetlenia na ulicach według regionu

Tabela poniżej zawiera identyczne dane referencyjne jak na oryginalnej stronie: roczne średnie wartości wydajności paneli słonecznych, wraz z informacją o idealnej wydajności na jednego kilowata szczytowego (kWp) w standardowych warunkach testowych, zanim dojdzie do jakichkolwiek strat w systemie.

W tym tabeli znajdują się dwa ważne ostrzeżenia:

1. Średnie wartości ukrywają ogromne różnice pomiędzy poszczególnymi obszarami w danym kraju – lokalizacja przy brzegu morza i lokalizacja w wysokim pustyni, oddalonej o 300 km, mogą mieć znacząco różne wskażenia dotyczące ilości światła słonecznego w ciągu dnia.
2. W kolumnie „Produktivność energii słonecznej” podane są wartości idealne dla zasilania w formie prądu stałego (DC); to nie jest to, co faktycznie jest magazynowane w bateriach. Podczas wyboru rozmiaru systemu solarnego należy uwzględnić średnie wartości zimowych godzin słonecznych, a nie roczne średnie.

Jeśli nie posiadasz specyficznych danych dla danej lokalizacji, nasz kalkulator wydajności energii słonecznej umożliwi obliczenia z uwzględnieniem dostosowań, które możesz samodzielnie określić.

Zasady umieszczenia paneli słonecznych, które faktycznie wpływają na efektywność systemu

– Orientacja: prawdziwy południk na półkuli północnej, prawdziwy biegun południowy na półkuli południowej. Błąd w orientacji o wielkości 15° powoduje niewielkie straty w efektywności działania paneli słonecznych; błąd o wielkości 90° (gdy panely są skierowane cały dzień na wschód lub zachód) może prowadzić do znacznych problemów. – Ustawienie położenia paneli: należy dostosować ustawienie położenia paneli do lokalnej szerokości geograficznej. W przypadku stałych, zintegrowanych montaży ustawienie położenia paneli jest już włączone; sprawdź to przed zamówieniem, ponieważ panely przygotowane do pracy przy 30° mogą mieć słabe wyniki przy ustawieniu na 50°. – Sprawdzenie wpływu zacienienia przed wylaniem fundamentów: przejdź po terenie o godz. 10 rano i 15 po południu w najkrótszym dniu roku. Taka dwugodzinnowa inspekcja zapobiega typowym problemom, np. występowaniu drzew, które były małe podczas montażu, ale urosły do pełnej wielkości po pięciu latach. Detalne informacje na temat wpływu zacienienia na efektywność paneli słonecznych znajdziesz w artykule [„Jak zacienienie wpływa na działanie paneli słonecznych”].

Co na tej stronie nie jest opisane:

Na tej stronie jest opisany termin PSH (Power Supply Head) oraz przedstawiona metoda obliczania wymiarów elementów oświetleniowych. Nie uwzględniane są tu wpływy temperatury paneli słonecznych, metody wyliczania autonomiczności baterii ani wyniki działania oprogramowania do projektowania oświetlenia. Aby uzyskać pełne informacje dotyczące modelowania parametrów oświetlenia i autonomiczności systemu, skorzystaj z naszej usługi symulacji oświetlenia albo przekaż nam koordynaty obiektu – przygotujemy dla ciebie analizę wydajności systemu oświetleniowego.