Jeśli planujesz zainstalować panele słoneczne, jednym z pierwszych pytań jest ile energii elektrycznej rzeczywiście wyprodukują w ciągu roku?

Ja, szczerze mówiąc, zainstalowałem swoje panele bez takiego badania. Po prostu skierowałem je na południe i zamontowałem pionowo - pod kątem 90°. Jednym z powodów tej decyzji było to, aby zimą mniej zasypywał je śnieg i mogły lepiej działać przy niskim położeniu słońca.

Po kilku miesiącach eksploatacji zacząłem się zastanawiać: jak bardzo spadnie generacja zimą?

Posiadam 3,84 kW paneli słonecznych, a zimą nawet niewielka generacja byłaby już przydatna. Na przykład, aby częściowo zasilać kocioł, pompy i kilka żarówek.

Oczywiście każda instalacja jest indywidualna. Na generację wpływają orientacja, kąt nachylenia, miejsce instalacji, pogoda i wiele innych czynników.

Dlatego chciałem nie tylko zgadywać, ale spróbować ocenić to bardziej technicznie.

W tym celu skorzystałem z Global Solar Atlas - serwisu, za pomocą którego można modelować oczekiwaną generację elektrowni słonecznej, uwzględniając jej moc, orientację i kąt nachylenia. To nie jest reklama. Ten serwis szybko się wyszukuje, wydaje się, że nie ma reklamy i jest wspierany przez szereg firm.

Umożliwia wskazanie miejsca instalacji, mocy stacji słonecznej, orientacji i kąta nachylenia paneli oraz uzyskanie przybliżonego prognozy generacji.

W tym artykule pokażę to na własnym przykładzie.

Na początek otwieramy Global Solar Atlas i znajdujemy na mapie miejsce, gdzie zainstalowane są panele słoneczne.

W moim przypadku to obwód Iwano-Frankiwsk.

Serwis od razu pokazuje podstawowe informacje o potencjale słonecznym tej okolicy.

Na przykład, dla mojego punktu Global Solar Atlas pokazuje:

Ostatnie dwa wskaźniki są szczególnie interesujące do porównania.

Serwis ocenia, że dla tej okolicy optymalny kąt nachylenia paneli wynosi około 38°, podczas gdy moje panele są zainstalowane pionowo - pod 90°.

To znaczy, że moja instalacja świadomie różni się od optymalnej.

I dlatego po prostu wzięcie liczby z mapy jest niewystarczające. Trzeba podać rzeczywiste parametry własnej stacji słonecznej.

W bloku Choose PV system to calculate energy yield można zmienić konfigurację systemu PV. Na początek wybierzemy Small residential.

Wyświetli się standardowa stacja słoneczna:

Ale musimy podać swoje parametry. Klikamy Change PV System.

Podaję swoje parametry:

Parametr	Wartość
Typ systemu	Small residential
System size / Moc paneli słonecznych	3,84 kWp
Azymut paneli PV / Azymut	180°
Kąt nachylenia paneli PV / Kąt nachylenia	90°

Co to jest kWp? kWp (kilowat szczytowy) - to nominalna, lub szczytowa, moc elektrowni słonecznej.

Azymut 180° oznacza, że panele są skierowane na południe.

Dla mojej instalacji odpowiada to rzeczywistemu położeniu paneli.

90° to pionowa instalacja.

To znaczy, że panele są faktycznie zainstalowane na pionowej ścianie budynku, a nie na nachylonym dachu.

To ważne, aby wskazać w kalkulatorze, ponieważ kąt nachylenia bezpośrednio wpływa na ilość energii słonecznej, którą otrzymuje powierzchnia panelu w ciągu roku. Klikamy Otwórz szczegóły:

Po wprowadzeniu tych parametrów Global Solar Atlas oblicza oczekiwaną generację.

Dla mojego systemu pokazuje:

lub około:

Moja stacja ma moc 3,84 kWp, więc jeśli przeliczymy wynik na specyficzną produkcję:

To już dość wygodna liczba do porównania różnych instalacji słonecznych.

Na przykład, można powiedzieć, że w moich warunkach każdy zainstalowany kilowat paneli słonecznych według obliczeń Global Solar Atlas powinien produkować około 774 kWh rocznie.

To nie oznacza, że moja stacja codziennie będzie produkować tę samą ilość energii elektrycznej.

Wręcz przeciwnie - generacja w ciągu roku jest bardzo nierównomierna.

I tutaj staje się interesujące spojrzenie nie tylko na roczny wynik, ale także na miesięczny.

Warto zwrócić uwagę na jeden moment: podane w interfejsie Average hourly profiles - to nie gotowa tabela miesięcznej generacji. To profil godzinowy, na podstawie którego można zobaczyć, o których godzinach dnia i w jakich miesiącach oczekiwana jest generacja.

To znaczy, że Global Solar Atlas daje możliwość spojrzenia na stację słoneczną nie tylko z punktu widzenia "ile kilowatogodzin będzie w ciągu roku", ale także zrozumienia kiedy dokładnie ta energia się pojawia.

Moim głównym powodem do wykonania tego obliczenia nie jest roczna generacja.

Latem 3,84 kW paneli i tak produkują wystarczająco dużo energii.

Interesuje mnie zima i możliwe blackouty.

W domu jest kocioł, pompy i podstawowe zużycie energii. Dlatego nawet stosunkowo niewielka generacja w słoneczny zimowy dzień może być przydatna.

I tutaj pionowa instalacja paneli staje się interesującym kompromisem.

Świadomie zrezygnowałem z optymalnego kąta 38° na rzecz pionowego montażu 90°.

Przyczyny są praktyczne:

Ale za to trzeba płacić mniejszą roczną generacją. Oto na przykład Average hourly profiles wykres dla montażu 38 stopni:

Dla mojej okolicy serwis pokazuje optymalny kąt około 38°.

To oznacza, że gdybym projektował system wyłącznie w celu maksymalizacji generacji słonecznej, kierowałbym się mniej więcej tym kątem.

Jednak w rzeczywistości maksymalna roczna generacja nie zawsze jest jedynym celem.

Ważne jest dla mnie uzyskiwanie energii dokładnie wtedy, gdy jest potrzebna, a także posiadanie jak najprostszej konstrukcji.

Dlatego 90° to nie "błąd w instalacji", a świadomy kompromis.

I teraz można to przynajmniej w przybliżeniu ocenić liczbami. Wizualnie można zobaczyć, że wykres z 90 stopniami w zimnych miesiącach jest bardziej "gorący". Ale wartości nie są znacznie większe. Więc wziąłem wartości z dwóch tabel i wrzuciłem do SI, aby porównał. I wynik jest taki:

Miesiąc	38°	90°	90° w stosunku do 38°
Listopad	≈150 kWh	≈123 kWh	82%
Grudzień	≈161 kWh	≈177 kWh	110%
Styczeń	≈208 kWh	≈227 kWh	109%
Luty	≈268 kWh	≈258 kWh	96%
Listopad–luty	≈787 kWh	≈785 kWh	≈100%

Rocznie pionowa instalacja traci około 30% generacji w porównaniu do optymalnego kąta 38°. Ale jeśli spojrzeć na zimne miesiące - listopad, grudzień, styczeń i luty - różnica praktycznie znika (w tych miesiącach). A w grudniu i styczniu pionowe panele nawet dają około 10% więcej generacji. Stosunek procentowy. Ale także wrzuciłem do obliczenia stację o wielkości 10 kW. Czegoś, listopad obliczyło znacznie lepiej dla stacji 10 kW. Oczywiście może SI coś źle policzyło. Więc proszę, sprawdzajcie wszystkie informacje samodzielnie.

Miesiąc	38°	90°	90° w stosunku do 38°
Listopad	≈480 kWh	≈480 kWh	100%
Grudzień	≈434 kWh	≈465 kWh	107%
Styczeń	≈527 kWh	≈589 kWh	112%
Luty	≈644 kWh	≈644 kWh	100%
Listopad–luty	≈2085 kWh	≈2178 kWh	104%

I dane są nawet trochę ciekawsze. Nie bezpośredni ogień oczywiście. Ale minimalna konieczność czyszczenia ze śniegu - to duży plus. Oczywiście, jeśli sprzedajesz energię elektryczną lub aktywnie korzystasz - kąt 38 stopni w moim przypadku to +30% rocznej produkcji.

Global Solar Atlas wyraźnie ostrzega, że takie oceny są przeznaczone przede wszystkim do wstępnej analizy.

Serwis korzysta z standardowych założeń dotyczących wielu parametrów systemu PV. Do szczegółowego projektowania potrzebne są narzędzia, które pozwalają uwzględnić więcej parametrów samej elektrowni i wykorzystują dokładniejsze dane meteorologiczne.

Dlatego liczby 2971 kWh rocznie nie należy traktować jako gwarancji.

To prognoza.

A najciekawsze dla mnie - za rok porównać tę prognozę z rzeczywistą generacją moich 3,84 kW paneli.

Wtedy będzie można sprawdzić, jak Global Solar Atlas okazał się bliski rzeczywistości dla pionowych paneli zainstalowanych na południowej ścianie. I będę wyciągał wnioski dotyczące/na zwiększenie domowej elektrowni słonecznej.