Przystępując do zakupu i montażu paneli fotowoltaicznych inwestor musi odpowiedzieć na kilka pytań związanych z wykorzystaniem tego typu instalacji, oraz dokonać wyboru konkretnego panelu PV. Jeżeli chodzi o wybór paneli fotowoltaicznych to głównym kryterium jakim kieruje się blisko 90% klientów jest nominalna sprawność urządzenia mająca w powszechnej opinii wyłączny wpływ na wielkość uzyskanej energii elektrycznej, oraz cena. Prawidłowy dobór tych urządzeń jest zagadnieniem bardziej złożonym, a parametrów jakie powinny zostać uwzględnione mamy nieco więcej niż wymienione powyżej
Budowa modułów z których składają się panele PV.
Obecnie na rynku królują trzy rozwiązania konstrukcji paneli fotowoltaicznych:
Panele polikrystaliczne
Zbudowane są z modułów wykonanych z wielu kryształów krzemu. Taka struktura modułów jest prostsza w produkcji, a zatem ich cena jest niższa w porównaniu do np. paneli monokrystalicznych. Panele polikrystaliczne charakteryzują się niższą sprawność modułów wynoszącą maksymalnie do ok. 21%. Prosta konstrukcja oraz niższe ceny uczyniły te moduły najbardziej popularnymi na rynku.
Panele monokrystaliczne
Zbudowane są z modułów wykonanych z pojedynczych kryształów krzemu. Tego typu rozwiązanie umożliwia uzyskanie większej niż w przypadku modułów polikrystalicznych sprawności wynoszącej do 25%. Należy w tym miejscu zaznaczyć iż nie wszystkie dostępne na rynku panele legitymują się tak wysoką sprawnością. Powodem tego są nieregularne kształty modułów w wyniku czego nie pokrywają one całej powierzchni panelu.
Panele cienkowarstwowe
Panele cienkowarstwowe charakteryzują się niższą ceną w odniesieniu do rozwiązań opisanych powyżej, ale również niższą sprawnością nie przekraczającą 16%, przy czym nie są one bardzo podatne na wysokie temperatury w związku z czym w miesiącach występowania wysokich temperatur nie powinien być odczuwalny spadek ich sprawności.
Dzielą się one na kolejne trzy grupy zależne od materiału z jakiego zostały wykonane:
Panele z krzemu amorficznego, których sprawność dochodzi do 16%. Poza niską sprawnością ich wadą jest spadek mocy maksymalnej pojawiający się wraz z upływem czasu. Odpowiada za to zmiana konduktywności krzemu amorficznego następująca w wyniku działania światła słonecznego.
Panele z CdTe wykonane w oparciu o tellurek kadmu, których sprawność dochodzi do ok. 14%. Decydując się na zakup tego typu paneli trzeba mieć na uwadze że wprawdzie ich eksploatacja nie zagraża środowisku, ale ich utylizacja będzie generować dodatkowe koszty.
Panele CIS i CIGS są wykonane z miedzi, indu, selenu lub galu (dotyczy paneli CIGS). Osiągają sprawność na poziomie 8%. Zaletą tego typu paneli jest dobre wykorzystanie promieniowania rozproszonego, z którym mamy do czynienia w pochmurne dni.
Ponadto na etapie planowania inwestycji powinny zostać uwzględnione czynniki takie jak
Temperature Coefficient of Power – temperaturowy współczynnik mocy – pozwala określić spadek wydajności paneli w czasie występowania podwyższonej temperatury ( zakres podwyższonych temperatur zaczyna się od ok. 26 – 27°C). Wynosi on od około -0.15%/°C w przypadku paneli amorficznych do nawet -0.47%/°C dla paneli mono- i polikrystalicznych.
Spadek mocy maksymalnej w czasie – zjawisko wynikające ze starzenia się paneli fotowoltaicznych. Jest naturalnym procesem, którego uniknąć się nie da. Informacja o spadku mocy maksymalnej powinna być udostępniona przez producenta konkretnego urządzenia, z reguły oscyluje ona na poziomie około 1 – 1,5% rocznie.
Moc uzyskiwana w mniej sprzyjających warunkach( kolokwialnie rzecz ujmując w pochmurne dni) – przedstawiana przez producentów moc odnosi się do wyników uzyskanych w warunkach laboratoryjnych, z którymi rzadziej będziemy mieli do czynienia podczas rzeczywistej eksploatacji paneli w naszym domu. Dlatego też należy przeanalizować informacje dotyczące charakterystyki pracy w mniej sprzyjających warunkach. Uwarunkowaniami wyjściowymi (laboratoryjnymi) stosowanymi przez producentów są: natężenie promieniowania słonecznego na poziomie 1000 W/m2; temperatura ogniwa 25°C; spektrum promieniowania dla gęstości atmosfery równej 1,5. W warunkach polskiego klimatu panele PV najczęściej będą pracować w przedziale natężenia promieniowania słonecznego 400 – 800W/m2 w lecie, z kolei zimą będzie to 200 – 500W/m2. Dlatego też ważnym jest aby w Polskim klimacie panel fotowoltaiczny dobrze zagospodarowywał niskoenergetyczne promieniowanie słoneczne.
NOCT(normal operating cell temperature) – oznacza normalną temperaturę pracy ogniwa fotowoltaicznego. Warunki dla tego parametru zostały określone, jako temperatura otoczenie 20°C prędkość wiatru 1m/s natężenie promieniowania słonecznego 800W/m2. Ponieważ są to warunki, w jakich panel fotowoltaiczny bardzo często będzie pracował, producenci opracowują dla nich moc i pozostałe parametry.
Tolerancja mocy – każdy panel fotowoltaiczny nawet w ramach jednego modelu i nawet w ramach jednej serii będzie miał nieznacznie różną moc. Z tego powodu producent zawsze podaje moc z pewną tolerancją. Tolerancja może być -/0/+. W praktyce moduł z tolerancją 0/+5 nie będzie miał mocy niższej od nominalnej, ale może mieć wyższą od niej do 5%. Jeżeli tolerancja będzie wynosiła -5/+5, oznacza to iż moc może być niższa, lub wyższa od nominalnej do 5%. Dodatnia tolerancja oznacza, że dany panel fotowoltaiczny nigdy nie będzie miał mocy niższej niż nominalna może mieć jednak nieco wyższą.
Podsumowanie
Charakterystyka przedstawiona powyżej pokazuje że każda z dostępnych technologii ma zarówno zalety jak i wady. W trakcie wyboru konkretnego modelu/producenta/typu należy uwzględnić nie tylko sprawność nominalną, ale pozostałe parametry. Nie można także pominąć czynników związanych z lokalizacją budynku (kwestie zacienienia, orientację względem stron świata), oraz dostępną powierzchnię na której ma zostać wykonana instalacja. Trzeba przeprowadzić dokładną analizę ekonomiczno techniczną inwestycji. Jeżeli sami nie mamy doświadczenia, a przede wszystkim podstawowej wiedzy można zwrócić się do firm świadczących usługi szeroko rozumianego doradztwa energetycznego – unikałbym firm zajmujących się sprzedażą paneli fotowoltaicznych, oraz uniwersalnych analizatorów które zaczynają pojawiać się w internecie. W pierwszym przypadku obliczenia mogą być pozbawione obiektywizmu, gdyż ich celem jest zwiększenie sprzedaży urządzeń konkretnej firmy, w drugim wypadku opracowanie nie do końca będzie odzwierciedlało indywidualne potrzeby(algorytmy obliczeniowe pomijają część istotnych kwestii), zwłaszcza jeżeli dane wejściowe zostaną źle wprowadzone, co może się zdarzyć w przypadku osób nie będących branżystami. Z sytuacjami błędnych obliczeń mieliśmy dość często do czynienia kiedy kilka lat temu branża przeżywała boom związany z montażem paneli solarnych wykorzystywanych głównie do przygotowania c.w.u. Powstało wówczas wiele przewymiarowanych, lub niewłaściwie dobranych instalacji, które zamiast przynosić wymierny zysk, generowały straty.
Koszty analizy wykonane przez specjalistę są relatywnie niewielkie – ceny zaczynają się od około kilkuset złotych – w stosunku do utraconych potencjalnych zysków w przypadku źle dopasowanych urządzeń, jak i kosztu całej inwestycji.
Opracowanie zespół oszczędnybudynek.pl
