Fotowoltaika – jak wybrać panele fotowoltaiczne?

Co to są panele fotowoltaiczne?

Panele fotowoltaiczne to najbardziej charakterystyczna część instalacji PV. W odróżnieniu od kolektorów słonecznych, które podgrzewają wodę, wykorzystują energię słoneczną do produkcji prądu. W dużej mierze to od nich zależy efektywność i wydajność całego systemu.

Jak działają panele fotowoltaiczne?

Promienie słoneczne padające na ogniwa fotowoltaiczne generują prąd stały. Ten trafia do falownika, gdzie przekształca się w prąd zmienny, który można wykorzystać do zasilenia domu. Nadwyżki energii elektrycznej (niezużyte zapasy energii) trafiają do sieci (mogą być wykorzystywane w ciągu 365 dni od wprowadzenia energii do sieci i zakończenia okresu rozliczeniowego).

Rodzaje paneli fotowoltaicznych

Pierwszą rzeczą, którą musisz wybrać, jest rodzaj paneli, które chcesz zamontować. Oto najczęściej spotykane na rynku moduły, z których może się składać fotowoltaika:

• panele monokrystaliczne,
• panele polikrystaliczne (powoli wypierane z rynku przez panele monokrystaliczne).  

Różnią się przede wszystkim ceną oraz wydajnością, którą może osiągnąć instalacja.

Panele monokrystaliczne

W tym typie modułów ogniwa są wykonane z pojedynczych kryształów krzemu. Aby uzyskać monokryształy, wykorzystuje się metodę polskiego chemika – Jana Czochralskiego. Z roztopionego materiału powoli i stopniowo wyciąga się zarodek krystaliczny w taki sposób, żeby zapewnić jego stabilną krystalizację. Gotowe kryształy używane są w fotowoltaice. Panele monokrystaliczne mają żywotność co najmniej 30 lat.

Zalety paneli monokrystalicznych:

• wyższa wydajność (nawet o 16-20%),
• lepsza odporność na wyższe temperatury,
• mniejszy rozmiar (przez co zajmują na dachu mniej miejsca),
• optymalne wykorzystanie słońca w sezonie.

Wadą paneli monokrystalicznych jest:

• cena – ponieważ są trudniejsze w produkcji, zwykle są o kilka procent droższe od modułów polikrystalicznych.

Panele polikrystaliczne

Drugi rodzaj modułów popularnych w naszym kraju to panele polikrystaliczne. Produkuje się je przy pomocy znacznie prostszego procesu: krzem rozpuszcza się w podciśnieniu pod szkłem ochronnym, następnie przelewa się go do specjalnych kokili, w których zastyga. Na dalszym etapie produkcji precyzyjne piły wycinają słupki, które potem poddaje się oczyszczeniu. Gotowe płytki wchodzą w skład modułu fotowoltaicznego.

Zalety paneli polikrystalicznych:

• cena – są tańsze od paneli monokrystalicznych
• lepsza praca w świetle rozproszonym

Wady paneli polikrystalicznych:

• niższa wydajność
• większy rozmiar – przez co wymagają większej powierzchni dachu

Panele monokrystaliczne i polikrystaliczne to obecnie najpopularniejsze rodzaje modułów fotowoltaicznych. Oprócz nich na rynku dostępne są także panele cienkowarstwowe – wybierane mniej chętnie ze względu na niską sprawność (6-11%). Poniżej sprawdzisz, czym się charakteryzują i co mogą oznaczać dla Twojej fotowoltaiki.

Panele cienkowarstwowe

To cienkie ogniwa (warstwa generująca energię ma około 2 cm), które dopasowują się do kształtu dachu. Powstały jako alternatywa dla dużych modułów krzemowych. Najczęściej wytwarza się je przy wykorzystaniu:

• tellurku kadmu (panele CdTe),
• silikonu amorficznego (panele a-Si),
• połączenia miedzi, indu, galu i selenu (panele CIGS – ang. Copper Indium Gallium Selenide),
• arsenku galu (ogniwa GaAs).

Zalety paneli cienkowarstwowych:

• estetyczny wygląd,
• ciekawe kształty,
• mniejszy wpływ wysokiej temperatury na moc,
• wydajna praca nawet przy małej ilości światła.

Wady paneli cienkowarstwowych:

• dłuższy i droższy montaż,
• niska sprawność,
• podpięcie tylko pod falowniki z transformatorem (są bardzo rzadkie),
• duża powierzchnia zabudowy,
• niska dostępność.

Najważniejsze parametry paneli fotowoltaicznych

Gdy określisz już, który rodzaj paneli będzie dla Ciebie odpowiedni – dokonaj wstępnej selekcji produktów oferowanych przez różnych producentów. Koniecznie zapoznaj się z kartami technicznymi – znajdziesz w nich parametry, które dużo mówią o jakości i wydajności modułów.

1. Moc w punkcie MPP (PMPP) [W] STC

MPP to maksymalna moc uzyskiwana przez panele przy optymalnym nasłonecznieniu. STC to standardowe warunki atmosferyczne uzyskiwane w warunkach laboratoryjnych, które zakładają: nasłonecznienie na poziomie 1000 W/m², temperaturę ogniw o wartości +25 st. C i gęstość atmosfery równą 1,5 (AM = 1,5). Pamiętaj, że warunki laboratoryjne są bardzo trudne do osiągnięcia. Dlatego jeśli w panelach, które chcesz kupić, moc w punkcie MPP będzie bardzo niska – powinno Cię to zaalarmować. Na szczęście w dzisiejszych czasach parametr ten rzadko spada poniżej 330 W.

2. Moc w punkcie MPP (PMPP) [W] NOCT

Moc w punkcie MPP NOCT to moc pracy panelu w warunkach bardziej zbliżonych do rzeczywistości (odpowiadających tym w Polsce). Parametr uwzględnia nasłonecznienie na poziomie 800 W/m², temperaturę ogniw panelu o wysokości +20 st. C oraz gęstość atmosfery o wartości 1,5 (Am = 1,5). W przeciwieństwie do MPP STC – MPP NOCT bierze pod uwagę również prędkość wiatru (1 m/s).  Szczegółowy opis różnic standaryzacji badań paneli znajdziesz na stronie OZE Projekt.

3. Tolerancja mocy

Panele fotowoltaiczne prawie nigdy nie mają identycznych parametrów mocy. Różnice w ramach jednej partii mogą sięgać nawet 5%. Warto wiedzieć, że jeśli w instalacji znajdzie się choć jeden panel o mniejszej mocy, pozostałe ogniwa dostosują się do jego pracy. Najsłabszy panel warunkuje moc całej instalacji. Dlatego czytając kartę produktu koniecznie zwróć uwagę na tolerancję mocy. Szczególnie powinny Cię zaniepokoić wartości ujemne – jeśli je zauważysz, od razu zrezygnuj z zakupu produktu! Panele o nominalnej mocy 280 W i tolerancji -5% mogą tak naprawdę pracować na poziomie 266 W.

5. Temperaturowy współczynnik mocy PMPP [%/^oC]

Ten współczynnik opisuje spadek mocy wraz ze wzrostem temperatury. Mówiąc prościej – pokazuje, o ile procent zmniejszy się moc panelu z każdym stopniem powyżej temperatury testowej 25 st. C. Im niższa wartość współczynnika, tym lepiej (współczynnik bliski zeru oznacza wysoką wydajność panelu w warunkach roboczych).

6. Wydajność [%]

Im wyższa wydajność, tym wyższa sprawność Twojej fotowoltaiki (więcej uzyskanej energii). Panele o dużej wydajności skutecznie przetwarzają energię słoneczną w prąd elektryczny. Sprawdzając kartę techniczną produktu zwróć uwagę, by parametr ten wnosił nie mniej niż 19%.

7. Współczynnik wypełnienia FF (fill factor)

Współczynnik FF (Fill Factor) jest wielkością charakterystyczną dla danego ogniwa fotowoltaicznego (wykorzystywany jest do rynkowego porównywania jakości ogniw). Jego wartość równa jest stosunkowi mocy maksymalnej ogniwa do iloczynu jego maksymalnego napięcia i natężenia. Idealne ogniwo ma współczynnik FF równy 100%. FF na poziomie 70% to wynik w zupełności zadowalający.

8. Temperatura NOCT (temperatura modułu w warunkach pracy przyjętych za typowe)

Ten parametr określa jak bardzo panel się nagrzewa. Im niższa wartość, tym korzystniej wypadają moduły. Najlepsze panele mają wartość poniżej 45^oC.

9. Gwarancja na moduł

Kolejnym ważnym elementem karty jest gwarancja. Pamiętaj, że nie obejmuje ona całości instalacji. Jest wystawiana na jej poszczególne elementy – w tym przypadku moduły fotowoltaiczne. Okresy gwarancji i jej warunki mogą się od siebie różnić, ale zazwyczaj mieszczą się w przedziale 10-15 lat. Gwarancja producencka obejmuje najczęściej: wady produkcyjne, spadek mocy paneli fotowoltaicznych poniżej 80%, jak również uszkodzenia instalacji.

Wskazane powyżej parametry z karty produktu pomogą Ci wybrać takie panele, które odpowiedzą na Twoje potrzeby. Jeśli nie czujesz się z tym pewnie, warto zasięgnąć porady specjalisty, który ma wiedzę potrzebną do podjęcia dobrej decyzji.

Na co zwrócić uwagę podczas instalacji paneli fotowoltaicznych?

Kiedy Twoje panele zostaną już dostarczone, koniecznie obejrzyj je dokładnie. Zwróć szczególną uwagę na następujące elementy:

• Dokładność wykonania modułów – wypatruj wszelkich odkształceń i wygięć. Źle wyprodukowany panel będzie gorzej działał, może także częściej się psuć. Zabierając się do sprawdzania modułów, najlepiej poproś o pomoc ekipę montażową.
• Rozmieszczenie płytek krzemu – zwróć uwagę na to, czy płytki krzemu są równo i starannie ułożone. Powinny też przylegać szczelnie do folii na powierzchni modułu.
• Zanieczyszczenia między szybą a ogniwami – mogą w znaczący sposób wpłynąć na działanie modułów.
• Szczelne przyleganie folii – folia z tyłu panelu powinna przylegać do całej jego powierzchni.

Pamiętaj – jeśli tylko zauważysz jakieś nieprawidłowości, koniecznie zgłoś je kierownikowi ekipy, która montuje Twoje panele. Nigdy nie zgadzaj się na montaż uszkodzonych paneli.

Wybór paneli fotowoltaicznych wcale nie musi być trudny. Dzięki poradom zawartym w tym artykule wiesz już na co uważać i jakie są najważniejsze parametry Twoich paneli. Nie pozostało nic innego, jak zastosować tę wiedzę w praktyce, wybierając najlepsze dla Ciebie moduły. Ale jeśli wolisz zdać się na ekspertów, TAURON dobierze panele idealnie dopasowane do Twoich potrzeb.

 

DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ 

Podziel się: