Mikroinstalacja fotowoltaiczna (w skrócie PV, z ang. photovoltaics), najprościej mówiąc, wytwarza prąd na bazie promieniowania słonecznego.

Sprawniejsze poruszanie się po grubych katalogach producentów PV zapewni utrwalenie trzech parametrów, które pomogą nam zrozumieć, dlaczego sprawność działania modułów to zaledwie jeden z wielu czynników, na które należy zwrócić uwagę zapoznając się z ofertą danej firmy.

Są to:
·    Promieniowanie słoneczne całkowite, określane w W/m2 (Watt na metr kwadratowy),
·    Napromieniowanie słoneczne, określane w kWh/m2/rok (kilowatogodziny na metr kwadratowy na rok),
·    Usłonecznienie, mierzone w h/rok (godziny na rok).

Promieniowanie
Promieniowanie słoneczne całkowite to parametr określający chwilową wartość gęstości mocy promieniowania słonecznego docierającego do m2 powierzchni. Jako, że ściśle łączy się z aktualnymi warunkami pogodowymi, jego wartość będzie się wahać. Zazwyczaj mieści się w przedziale 800 - 100W/m2. Wartością idealną jest 1000W/m2, możliwą do osiągnięcia wyłącznie w bezchmurne, słoneczne dni.

 Promieniowanie słoneczne całkowite, rys. Viessmann

Zdarza się, że promieniowanie słoneczne całkowite przekracza 1000W/m2, jednak dzieje się to niezwykle rzadko i tylko w miejscach, w których nie myśli się raczej o budowie domu. Dla przykładu, najwyższe natężenie odnotowano na Kasprowym Wierchu. Wynosiło 1200W/m2. Także w pasie nadmorskim pomiary wskazują niekiedy 1050W/m2.

Napromieniowanie
Napromieniowanie słoneczne to parametr łączący się z tym, który omówiliśmy wcześniej, jednak dzięki niemu dochodzimy do niezwykle istotnej konkluzji.

 źródło: PVGRIS

Powyższa mapa pokazuje nasłonecznienie dla Polski. Średnie nasłonecznienie w naszym kraju waha się w przedziale 1100 – 1300 kWh/m2/rok. Ukazuje to potencjał, jakim dysponuje energetyka prosumencka. Dla porównania, średnie nasłonecznienie dla Rzymu wynosi ok. 1550kWh/m2/rok.

Mimo to jednak wciąż jesteśmy w stanie wyprodukować wystarczająco dużo prądu przy pomocy PV, aby zaspokoić potrzeby 4-osobowej rodziny, które – zgodnie z danymi opublikowanymi przez Tauron – oscylują w granicach 2100 kWh. To również oznacza, że taka instalacja zamontowana na dachu zajmie niewielką jego powierzchnię. Przykładowo, z 70 metrów powierzchni  fotowoltaika może wyprodukować 10 000 kWh energii elektrycznej. Rzecz jasna, o ile zostaną zachowane zasady optymalnego montażu.

Warto bowiem pamiętać, że instalacja fotowoltaiczna musi znajdować się na dachu skierowanym na południe. Musi także być ustawiona pod odpowiednim kątem nachylenia do płaszczyzny – zwłaszcza, jeśli nie jest w pełni zautomatyzowana, czyli nie śledzi wędrówki słońca po horyzoncie. Zwykle kąt ten wynosi 34O.

Usłonecznienie
Ostatni z omawianych parametrów, czyli usłonecznienie, to czas podawany w godzinach, podczas których na powierzchnię Ziemi bezpośrednio padają promienie słoneczne. Ten opisujący bardziej warunki pogodowe niż zasoby energii słonecznej parametr pomaga w oszacowaniu warunków pracy instalacji, np. w wyliczeniu godzin pracy pompy cyrkulacyjnej w instalacji kolektorów słonecznych.

W Polsce średnie usłonecznienie, określane wymiennie nasłonecznieniem, wynosi 1600 godzin rocznie. Oznacza to, że mamy 66 dni słonecznych w roku. Jest to przeciętny wynik, który pozwala myśleć realnie o fotowoltaice jako systemie wspomagającym gospodarkę energetyczną naszego domu, np. w połączeniu z pompą ciepła.

wykres: Viessmann

Warto bowiem pamiętać, że 5/6 całkowitej energii słonecznej otrzymujemy pomiędzy kwietniem a wrześniem, czyli miesiącami wiosenno-letnimi. Na okres zimowo-jesienny przypada zaledwie 1/6 sumarycznego udziału. Stąd konieczność wsparcia PV dodatkową techniką grzewczą.

DM

Artykuł został napisany na podstawie materiałów dydaktycznych firmy Viessmann z konferencji „Dom energooszczędny” Psary z 27 czerwca 2015.

Treści zawarte w publikacji nie stanowią oficjalnego stanowiska organów Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Katowicach