Výkon fotovoltických panelov v zime

Výkon fotovoltických panelov v zimnom období je jednou z najčastejších tém pri rozhodovaní o inštalácii solárnej elektrárne. Mnohí majitelia domov majú obavy, že fotovoltika v zime takmer nefunguje alebo že jej prínos je zanedbateľný. Realita je však podstatne komplexnejšia. Fotovoltické panely v zime vyrábajú elektrinu, no ich výkon je ovplyvnený viacerými fyzikálnymi, klimatickými a prevádzkovými faktormi.

Pre správne pochopenie zimného výkonu fotovoltiky je dôležité rozlišovať medzi okamžitým výkonom panelov a celkovou výrobou elektriny počas zimných mesiacov.

vykon-fotovoltickych-panelov-v-zime-novaco

Výkon fotovoltických panelov v zime: Ako fungujú fotovoltické panely v zime?

Fotovoltické panely premieňajú slnečné žiarenie na elektrickú energiu. Na rozdiel od solárnych kolektorov na ohrev vody nepotrebujú teplo, ale svetlo. To znamená, že samotná nízka teplota výkon panelov neznižuje, práve naopak.

Z pohľadu fyziky

  • fotovoltické články majú vyššiu účinnosť pri nižších teplotách
  • chladné prostredie znižuje elektrické straty
  • panely môžu mať vyšší okamžitý výkon než v horúčavách

Zimný problém fotovoltiky teda nie je teplota, ale množstvo dopadajúceho slnečného žiarenia.

Hlavné faktory ovplyvňujúce výkon v zime

Výkon fotovoltických panelov v zimných mesiacoch ovplyvňuje kombinácia viacerých faktorov, ktoré sa navzájom kumulujú.

Najdôležitejšie faktory

  • kratšia dĺžka dňa
  • nižší uhol dopadu slnečných lúčov
  • častejšia oblačnosť
  • snehová pokrývka
  • orientácia a sklon panelov

Práve súbeh týchto faktorov spôsobuje, že zimná výroba je výrazne nižšia než letná.

Kratší deň a nižšia intenzita slnka

V zime je slnko nad obzorom podstatne kratší čas než v lete. Zároveň sa pohybuje nižšie nad horizontom, čo znižuje intenzitu dopadajúceho žiarenia.

Dôsledky pre fotovoltiku

  • menej hodín výroby denne
  • nižší špičkový výkon počas dňa
  • posun výroby do kratšieho časového okna

Aj pri jasnom zimnom dni je celková denná výroba citeľne nižšia než v lete.

Vplyv oblačnosti a zimného počasia

Zimné obdobie je charakteristické vyšším výskytom oblačnosti, hmly a zrážok. Tieto javy výrazne znižujú množstvo priameho slnečného žiarenia.

Pri oblačnosti

  • panely vyrábajú elektrinu aj z difúzneho svetla
  • výkon však môže klesnúť na 10 až 30 % nominálneho výkonu
  • výroba je nestabilná a kolísavá

Aj zamračený zimný deň však neznamená nulovú výrobu.

Sneh na fotovoltických paneloch

Sneh je špecifickým faktorom zimného obdobia. Ak panely zakryje súvislá vrstva snehu, výroba elektriny môže dočasne klesnúť na minimum.

Dôležité sú však tieto skutočnosti

  • panely sú zvyčajne inštalované pod uhlom
  • sneh sa často zosúva samovoľne
  • tmavý povrch panelov urýchľuje topenie snehu
  • po odhrnutí snehu výkon okamžite naskakuje

Krátkodobé zasneženie má menší vplyv než dlhodobá oblačnosť.

Význam sklonu a orientácie panelov

Sklon panelov má v zime výraznejší vplyv než v lete. Panely optimalizované len na letnú výrobu nemusia v zime pracovať efektívne.

Zimne výhodnejší je

  • väčší sklon panelov
  • orientácia čo najviac na juh
  • minimalizácia tienenia

Strmší sklon pomáha

  • lepšiemu dopadu nízkeho zimného slnka
  • rýchlejšiemu zosúvaniu snehu

Pre celoročnú výrobu sa často volí kompromis medzi letným a zimným nastavením.

Koľko elektriny vyrobí fotovoltika v zime

V našich klimatických podmienkach sa výroba fotovoltického systému v zime výrazne líši od leta.

Orientačný podiel výroby

  • november až február približne 15 až 25 % ročnej výroby
  • december býva najslabší mesiac
  • január a február už vykazujú mierny nárast

Napríklad systém s ročnou výrobou 10 MWh vyrobí v zime rádovo jednotky MWh.

Porovnanie zimnej a letnej výroby

Rozdiel medzi letnou a zimnou výrobou je zásadný a treba s ním počítať už pri návrhu systému.

Letné obdobie

  • dlhé dni
  • vysoká intenzita žiarenia
  • vysoké prebytky energie

Zimné obdobie

  • krátke dni
  • nižší výkon
  • výroba často nestačí na pokrytie spotreby

Fotovoltika preto v zime znižuje spotrebu zo siete, ale ju úplne nenahrádza.

Vplyv nízkych teplôt na účinnosť panelov

Nízke teploty majú na samotné panely pozitívny vplyv.

Výhody chladu

  • vyššie napätie článkov
  • nižšie elektrické straty
  • vyššia okamžitá účinnosť

Pri jasnom mrazivom dni môžu panely krátkodobo dosahovať veľmi dobrý výkon vzhľadom na podmienky.

Fotovoltika v zime a batériové úložisko

Batéria v zime funguje inak než v lete. Keďže výroba je nižšia, batéria sa často nenabije do plnej kapacity.

Zimná realita batérie

  • slúži skôr na krátkodobé vyrovnávanie výroby
  • neumožňuje viacdňovú sebestačnosť
  • zvyšuje mieru využitia vlastnej energie

Batéria zvyšuje komfort, no v zime nezabezpečí energetickú nezávislosť.

Ako zvýšiť využiteľnosť fotovoltiky v zime

Aj keď zimu nemožno zmeniť, existujú spôsoby, ako maximalizovať prínos fotovoltiky.

Odporúčané opatrenia

  • optimalizácia sklonu panelov
  • minimalizácia tienenia
  • pravidelná kontrola zasneženia
  • presun spotreby do denného času
  • kombinácia s inými zdrojmi energie

Rozumné riadenie spotreby dokáže výrazne zvýšiť využiteľnosť vyrobenej energie.

Kombinácia fotovoltiky s inými technológiami

Fotovoltika v zime funguje najlepšie ako súčasť širšieho energetického konceptu.

Časté kombinácie

  • fotovoltika a tepelné čerpadlo
  • fotovoltika a akumulácia tepla
  • fotovoltika a inteligentné riadenie spotreby

Takýto systém znižuje celkové náklady na energiu počas celého roka.

Najčastejšie mýty o fotovoltike v zime

Okolo zimného výkonu koluje viacero mýtov.

Najčastejšie omyly

  • fotovoltika v zime nefunguje
  • panely potrebujú teplo
  • sneh úplne znehodnocuje systém
  • v zime nemá fotovoltika zmysel

V skutočnosti fotovoltika v zime vyrába menej, ale stále má významný prínos.

Záver

Výkon fotovoltických panelov v zime je prirodzene nižší než v letných mesiacoch, no to neznamená, že fotovoltika je v zime nefunkčná. Nízke teploty dokonca zvyšujú účinnosť panelov, zatiaľ čo hlavnými obmedzeniami sú kratšie dni, nižší uhol slnka a oblačnosť.

Správne navrhnutý fotovoltický systém berie zimné podmienky do úvahy už pri dimenzovaní a očakávaniach. Fotovoltika nie je sezónne riešenie, ale celoročný nástroj na znižovanie spotreby elektriny, ktorý má význam aj počas zimy.

Potrebujete vedieť či je pre vás fotovoltika vhodná? Kontaktujte nás tu.

NAJČÍTANEJŠIE ČLÁNKY

Najnovšie články na blogu

Energetický-audit-výrobného-podniku-novaco
Energetický audit

Energetický audit výrobného podniku: kde sa v praxi najčastejšie stráca energia

Vo výrobnom podniku sa energia nestráca na jednom mieste. Zvyčajne uniká po menších častiach naprieč technológiou, distribúciou médií, pomocnými systémami aj samotnou prevádzkou. Práve preto má energetický audit vo výrobe inú hodnotu než v administratívnej budove. Nejde len o prehľad faktúr alebo o jednu dominantnú položku spotreby. Ide o detailné zistenie, kde podnik platí za energiu, ktorá sa nepremieta do výkonu výroby, kvality produktu ani stability prevádzky.

Čítať viac »
energeticky-audit-novaco
Energetický audit

Energetický audit pred fotovoltikou alebo tepelným čerpadlom: prečo sa oplatí najprv znížiť spotrebu a až potom dimenzovať zdroj

Keď firma, obec, správca budovy alebo vlastník objektu uvažuje o fotovoltike alebo tepelnom čerpadle, veľmi často začne otázkou: aký výkon zariadenia potrebná potreba energie po odstránení zbytočných strát, po úprave regulácie a po realizácii základných úsporných opatrení. Práve tu má energetický audit zásadnú hodnotu. Nepovie len, aký zdroj sa dá osadiť, ale hlavne či ho nebudete dimenzovať na zbytočne vysokú spotrebu alebo na tepelnú stratu, ktorú ste si mohli ešte predtým znížiť.

Čítať viac »
energeticky-audit-novaco
Energetický audit

Ako si vybrať energetického audítora: 12 otázok pred podpisom zmluvy

Keď firma, obec, správca budovy alebo bytový dom rieši energetický audit, veľmi rýchlo narazí na praktický problém: podľa čoho si vybrať energetického audítora tak, aby audit nebol len formálny dokument, ale reálny podklad pre rozhodnutie, legislatívu, dotáciu alebo investície. Táto otázka je dôležitá aj preto, že na Slovensku je výkon činnosti energetického audítora regulovaný a oficiálny zoznam energetických audítorov vedie a zverejňuje SIEA. Zákon zároveň stanovuje, že energetický audit vykonáva energetický audítor a veľký podnik je povinný zabezpečiť jeho vykonanie aspoň raz za štyri roky, ak nejde cestou certifikovaného systému energetického alebo environmentálneho manažérstva.

Čítať viac »
energeticky-audit-novaco
Energetický audit

Energetický audit ako podklad pre investičné rozhodnutie: ktoré opatrenia robiť ako prvé

Energetický audit sa často vníma ako povinný dokument, ktorý treba vypracovať kvôli legislatíve, dotácii alebo internému reportingu. V skutočnosti je však jeho najväčšia hodnota úplne inde. Kvalitne spracovaný energetický audit dokáže firme, správcovi budovy alebo verejnému investorovi ukázať, ktoré opatrenia majú najvyšší technický efekt, ktoré najlepšiu ekonomiku, ktoré sú pripravené na okamžitú realizáciu a ktoré treba zaradiť až do ďalšej etapy.

Čítať viac »
energeticky-audit-novaco
Energetický audit

3 anonymizované prípadové štúdie energetických auditov: veľký podnik, verejná budova, bytový dom

Energetický audit sa často vníma ako povinný dokument, ktorý treba mať hotový kvôli legislatíve, dotácii alebo internému rozhodnutiu o investícii. V skutočnosti je však jeho najväčšia hodnota inde. Dobrý energetický audit nehovorí len to, že „niekde uniká energia“. Ukazuje, kde presne vznikajú straty, aké opatrenia majú najväčší technický aj ekonomický efekt, koľko budú stáť, koľko ušetria a v akom poradí má zmysel ich realizovať.

Čítať viac »
energeticky-audit-novaco
Energetický audit

Nová EED v praxi: spadá vaša firma do pásma nad 10 TJ alebo nad 85 TJ?

Nová EED mení jednu z najdôležitejších vecí v oblasti povinných energetických auditov a energetického manažérstva. Kým doteraz sa povinnosti v mnohých firmách vnímali hlavne cez kategóriu „veľký podnik“, článok 11 smernice (EÚ) 2023/1791 posúva logiku na inú úroveň: rozhodovať má priemerná ročná spotreba energie za predchádzajúce tri roky pri zohľadnení všetkých nosičov energie. Podľa výkladového odporúčania Komisie podniky nad 10 TJ spadajú do režimu energetického auditu, ak nemajú systém energetického manažérstva, a podniky nad 85 TJ majú zaviesť systém energetického manažérstva.

Čítať viac »

Získajte nezáväznú ponuku

Vyplňte krátky formulár a my vám pripravíme ponuku presne podľa vašich potrieb.