Якщо ви плануєте встановити сонячні панелі, одне з перших питань - скільки електроенергії вони реально вироблятимуть протягом року?

Я, чесно кажучи, встановлював свої панелі без такого дослідження. Просто спрямував їх на південь і встановив вертикально - під кутом 90°. Одна з причин такого рішення - щоб взимку їх менше засипало снігом і вони могли краще працювати при низькому положенні сонця.

Через кілька місяців експлуатації мені стало цікаво: а наскільки сильно впаде генерація взимку?

У мене встановлено 3,84 кВт сонячних панелей, і взимку навіть невелика генерація вже була б корисною. Наприклад, щоб хоча б частково живити котел, насоси та пару лампочек.

Звичайно, кожна установка індивідуальна. На генерацію впливають орієнтація, кут нахилу, місце встановлення, погода та безліч інших факторів.

Тому захотілося не просто гадати, а спробувати оцінити це більш технічно.

Для цього я скористався Global Solar Atlas - сервісом, за допомогою якого можна змоделювати очікувану генерацію сонячної електростанції з урахуванням її потужності, орієнтації та кута нахилу. Це не реклама. Цей сервіс швидко гуглиться, наче не має реклами та підтримується рядом компаній.

Він дозволяє вказати місце встановлення, потужність сонячної станції, орієнтацію та кут нахилу панелей і отримати приблизний прогноз генерації.

У цій статті покажу це на власному прикладі.

Для початку відкриваємо Global Solar Atlas і знаходимо на карті місце, де встановлені сонячні панелі.

У моєму випадку це Івано-Франківська область.

Сервіс одразу показує базову інформацію про сонячний потенціал цієї місцевості.

Наприклад, для моєї точки Global Solar Atlas показує:

Останні два показники особливо цікаві для порівняння.

Сервіс оцінює, що для цієї місцевості оптимальний нахил панелей становить приблизно 38°, тоді як мої панелі встановлені вертикально - під 90°.

Тобто моя установка свідомо відрізняється від оптимальної.

І саме тому просто взяти цифру з карти недостатньо. Треба задати реальні параметри власної сонячної станції.

У блоці Choose PV system to calculate energy yield можна змінити конфігурацію PV-системи. Спочатку оберемо Small resedential.

Відобразиться стандартна сонячна станція:

Але нам треба задати свої параметри. Тиснемо Change PV System.

Я задаю свої параметри:

Параметр	Значення
Тип системи	Small residential
System size / Потужність сонячного поля	3,84 kWp
Azimuth of PV panels / Азимут	180°
Tilt of PV panels / Кут нахилу	90°

Що таке kWp? kWp (кіловат-пік) - це номінальна, або пікова, потужність сонячної електростанції.

Азимут 180° означає, що панелі спрямовані на південь.

Для моєї установки це відповідає реальному розташуванню панелей.

90° - це вертикальна установка.

Тобто панелі фактично встановлені на вертикальній стіні будинку, а не на похилому даху.

Це важливо вказати в калькуляторі, тому що кут нахилу безпосередньо впливає на кількість сонячної енергії, яку отримує поверхня панелі протягом року. Клікаємо Open detail:

Після введення цих параметрів Global Solar Atlas розраховує очікувану генерацію.

Для моєї системи він показує:

або приблизно:

Моя станція має потужність 3,84 kWp, тому якщо перевести результат у специфічний виробіток:

Це вже досить зручна цифра для порівняння різних сонячних установок.

Наприклад, можна сказати, що в моїх умовах кожен встановлений кіловат сонячних панелей за розрахунком Global Solar Atlas має виробляти приблизно 774 кВт·год на рік.

Це не означає, що моя станція щодня вироблятиме однакову кількість електроенергії.

Навпаки - генерація протягом року дуже нерівномірна.

І саме тут стає цікаво подивитися не тільки на річний результат, а й на помісячний.

Тут варто звернути увагу на один момент: наведені в інтерфейсі Average hourly profiles - це не готова таблиця місячної генерації. Це погодинний профіль, за яким можна побачити, в які години доби і в які місяці очікується генерація.

Тобто Global Solar Atlas дає можливість подивитися на сонячну станцію не тільки з точки зору "скільки кіловат-годин буде за рік", а й зрозуміти коли саме ця енергія з'являється.

Моя головна причина робити цей розрахунок - не річна генерація.

Влітку 3,84 кВт панелей і так виробляють достатньо енергії.

Мені цікавіша зима та можливі блекаути.

У будинку є котел, насоси та базове електроспоживання. Тому навіть відносно невелика генерація в сонячний зимовий день може бути корисною.

І тут вертикальне встановлення панелей стає цікавим компромісом.

Я свідомо відмовився від оптимального кута 38° на користь вертикального монтажу 90°.

Причини практичні:

Але за це доводиться платити меншою річною генерацією. Ось наприклад Average hourly profiles графік для 38 градусного монтажу:

Для моєї місцевості сервіс показує оптимальний кут близько 38°.

Це означає, що якби я проектував систему виключно для максимізації сонячної генерації, я б орієнтувався приблизно на цей кут.

Але в реальному житті максимальна річна генерація - не завжди єдина мета.

Мені важливо отримувати енергію саме тоді, коли вона потрібна, а також мати максимально просту конструкцію.

Тому 90° - це не "помилка в установці", а свідомий компроміс.

І тепер його можна хоча б приблизно оцінити цифрами. Візуально можна побачити, що графік з 90 градусами на холодні місяці більш "гарячий". Але по значенням не сильно більше. Тож я взяв значення двох таблиць і закинув до ШІ, щоб той порівняв. І результат такий:

Місяць	38°	90°	90° від 38°
Листопад	≈150 кВт·год	≈123 кВт·год	82%
Грудень	≈161 кВт·год	≈177 кВт·год	110%
Січень	≈208 кВт·год	≈227 кВт·год	109%
Лютий	≈268 кВт·год	≈258 кВт·год	96%
Листопад–лютий	≈787 кВт·год	≈785 кВт·год	≈100%

За рік вертикальна установка втрачає близько 30% генерації порівняно з оптимальним кутом 38°. Але якщо подивитися на холодні місяці - листопад, грудень, січень та лютий - різниця практично зникає (в цих місяцях). А в грудні та січні вертикальні панелі навіть дають приблизно на 10% більше генерації. Співідношення відсоткове. Але також закинув прорахувати станцію розміром 10кВт. Чогось, листопад порахувало значно краще на 10кВт станції. Звісно може ШІ щось не те нарахував. Тож, будь ласка, перевіряйте всю інформацію самостійно.

Місяць	38°	90°	90° від 38°
Листопад	≈480 кВт·год	≈480 кВт·год	100%
Грудень	≈434 кВт·год	≈465 кВт·год	107%
Січень	≈527 кВт·год	≈589 кВт·год	112%
Лютий	≈644 кВт·год	≈644 кВт·год	100%
Листопад–лютий	≈2085 кВт·год	≈2178 кВт·год	104%

І дані навіть трохи цікавіші. Не прям вогонь звісно. Але мінімальна необхідність чистки від снігу - це великий плюс. Звісно, якщо продавати електрику або активно використовувати - кут у 38 градусів у моєму випадку це +30% річного видобутку.

Global Solar Atlas прямо попереджає, що такі оцінки призначені насамперед для попереднього аналізу.

Сервіс використовує стандартні припущення щодо багатьох параметрів PV-системи. Для детального проєктування потрібні інструменти, які дозволяють врахувати більше параметрів самої електростанції та використовують детальніші метеорологічні дані.

Тому цифру 2971 кВт·год на рік не варто сприймати як гарантію.

Це прогноз.

А найцікавіше для мене - через рік порівняти цей прогноз із реальною генерацією моїх 3,84 кВт панелей.

Тоді вже можна буде перевірити, наскільки Global Solar Atlas виявився близьким до реальності саме для вертикальних панелей, встановлених на південній стіні. І буду робити висновки щодо/для збільшення домашньої СЕС.