Panele fotowoltaiczne, Wszystko, co musisz o nich wiedzieć

W tym artykule znajdziesz odpowiedzi na najbardziej nurtujące pytania, jak znaleźć dobre panele i czym kierować się w ich wyborze .

Każdy z nas przy tak ważnych zakupach, jak np. panele fotowoltaiczne, które będą z nami przez wiele lat potrzebuje rzetelnych informacji. Niestety, często są sytuacje, w których sprzedawca zachwala swoje produkty, zwracając uwagę na szczegóły, które tylko pozornie wyróżniają je od innych. Co tak naprawdę się liczy? Jakie informacje są dla nas istotne? Jak dokonać dobrego wyboru na lata?

Podczas zakupu paneli fotowoltaicznych należy pamiętać o zasadzie, że niska cena pociąga za sobą najczęściej niską jakość. Poniżej przedstawiamy czynniki, które powinieneś wziąć pod uwagę podczas wyboru paneli fotowoltaicznych. Zwróć szczególną uwagę na te na górze wykresu.

Poniżej przedstawiamy najpopularniejszych producentów paneli fotowoltaicznych, których produkty możesz znaleźć w wielu przedstawicielstwach i sklepach w Polsce.

Na szczególną uwagę zasługuje fakt, że wszystkie tych z tych firm są naprawdę godne polecenia. Można pokusić się o stwierdzenie, że wybór którejś z wyżej wymienionych marek będzie dobrym wyborem paneli fotowoltaicznych dla Twojej przydomowej mini elektrowni fotowoltaicznej.

Na wykresie o którym wspomniano wcześniej na samej górze artykułu znajduje się „Instalator”. Nie bez powodu - nieprawidłowo zainstalowana i zamontowana instalacja fotowoltaiczna będzie dla ciebie kłopotem, który może poważnie nadwyrężyć budżet, spowoduje rosnącą irytację i długie dochodzenie do swoich praw.

Aby mieć 100% pewność, że wykonasz wyboru właściwego i doświadczonego Instalatora, wypełnij formularz, a już niebawem dostaniesz odpowiedź na swoje zapytanie.

Jeśli potrzebujesz więcej informacji o markach wyróżnionych w tabeli powyżej przejdź do artykułu o producentach paneli słonecznych. Dowiesz się tam, która z marek produkuje najbardziej wydajne panele, która jest najdłużej na rynku oraz, która daje najdłuższą gwarancję na swoje produkty.

Fakty i mity na temat paneli fotowoltaicznych.

Na samym początku weźmy na tapet najczęściej występujące usterki i problemy związane z panelami fotowoltaicznymi. Dzięki temu będziemy mieli wgląd, którymi sprawami naprawdę trzeba się interesować, a które warto pominąć.

Cień – wróg numer 1

Cień odgrywa ważną rolę w codziennej pracy (albo przestoju w pracy) paneli fotowoltaicznych. Gdy część modułu jest w pełnym słońcu, a druga część jest zasłonięta chmurami - jego środku powstaje bardzo wysoka temperatura. Całe szczęście na straży tej sytuacji stoją diody bocznikowe, które wyłączają z zacienioną część modułu, dzięki czemu temperatura tam nie wzrasta a ogniwa fotowoltaiczne nie zostaną uszkodzone. Jest to szczególnie istotne w przypadku okazjonalnych źródeł zacienia, jaki może zostać spowodowany przez ptasie odchody na panelu. Diody bocznikowe mają swoją żywotność. Jeżeli panel jest zainstalowany w takim miejscu, że przez większość dnia jest zacieniony - diody, prędzej czy później, przestaną działać. Jest jednak rozwiązanie tego problemu - można zastosować mikrofalowniki lub optymalizatory mocy. Zmniejszają one negatywny wpływ cienia na moduł i na całą instalację fotowoltaiczną.

Inne problemy fotowoltaiki

W tabele poniżej Instytut TÜV Rheinland oraz SolarBankability zebrali najważniejsze dane dotyczące najpopularniejszych usterek paneli w wielkopowierzchniowych farmach fotowoltaicznych. Wyniki prezentuje wykres poniżej

Dokładniejsze omówienie wykresu znajdziesz [tutaj]. Teraz skupimy się na ogólnych wnioskach.

Wspomniana wcześniej niewłaściwa instalacja jest najgorszym, co może przytrafić się panelom fotowoltaicznych. Jak widać na wykresie – zdecydowana większość pozostałych problemów spowodowanych jest niską jakością wykonania paneli lub użytych materiałów. O tym także wspomniano już wcześniej – wraz z wyższą ceną idzie wyższa jakość.

Zdziwiony brakiem mikropęknięć w zestawieniu Instytut TÜV Rheinland i SolarBankability? Są one niewidoczne dla ludzkiego oka, mimo iż zmniejszają one możliwości panelu do produkcji energii, to stanowią też zaczątek do innych, poważniejszych usterek. Wśród nich znaleźć można m.in. ślimacze ścieżki, hotspoty, czasem także pęknięcia szyby. Wspomniano o nich teraz, ponieważ w dalszej części tego wpisu będziemy wspominać o rozwiązaniach konstrukcyjnych, które minimalizują ryzyko mikropęknięć modułów fotowoltaicznych. Warto podkreślić fakt, że nawet, jeśli wymienione wyżej problemy mają miejsce, to początkowo nie wpływają one na wydajność panelu w dużym zakresie (czerwony słupek).

Należy to powtórzyć: zakup dobrych paneli i zatrudnienie doświadczonego instalatora oraz należyta konserwacja pozwoli na utrzymanie paneli w dobrym stanie przez długi czas.

Warunki atmosferyczne – jak wpływają na działanie paneli fotowoltaicznych

Jak doskonale widać na powyższym zestawieniu, warunki atmosferyczne takie jak grad, śnieg, pioruny, nie są głównym zmartwieniem na farmach fotowoltaicznych. Cytując TÜV Rheinland "pioruny, burze i gradobicia powodują spadek mocy zaledwie w przypadku 10% modułów elektrowni i wydają się obniżać całkowitą moc systemu o mniej niż 1%". Więcej informacji znajdziesz tutaj

Uczciwy fachowiec dobierze takie panele o właściwej sprawności, by w 100% odpowiadały Twoim potrzebom a także zastanym warunkom. Wypełnij poniższy kalkulator i czekaj na kontakt do instalatora z Twojej okolicy.

[oferty od dobrych instalatorów – symulacja]

Jakie są rodzaje paneli fotowoltaicznych dla Twojej przydomowej mini elektrowni

Na rynku nieustannie pojawiają się kolejne odmiany modułów fotowoltaicznych, jednak można z duża stanowczością stwierdzić, że więcej mają cech wspólnych, niż odróżniających.

Według instytutu PRVEL odpowiedni dobór materiałów i odpowiednia kontrola jakości w fabryce przewyższają swoją ważnością technologie i rozwiązania zastosowane do budowy konstrukcji. W codziennym użytkowaniu chodzi o to, ze dwa moduły mogą mieć niemal identyczny projekt, ale o jakości i niezawodności panelu stanowić będzie miejsce, w którym powstało. Jedna fabryka ma dobry i nowoczesny park maszynowy i lata doświadczenia w produkcji, w drugiej, z kolei – pracują w większości ludzie, w dodatku – od niedawna. Budowa na pierwszy rzut oka może być ta sama – jakość wykonania zdecydowanie przeważa szalę na korzyść fabryki nowoczesnej.

Różnice między panelami monokrystalicznymi i panelami polikrystalicznymi

Panele monokrystaliczne pozwalają na uzyskanie wyższej sprawności. Przez sprawność rozumiemy możliwość generowania większej mocy pochodzącej z 1m2 instalacji, co jest bardzo ważne w przypadku instalacji znajdujących się na dachach. Kolejnym, mniejszym, argumentem na korzyść paneli monokrystalicznych jest fakt, że cechują się odrobinę większą odpornością na mikropęknięcia. Wynika to z faktu, iż monokryształy to jednolita masa, a polikryształy to scalone części mniejszych kawałków krzemu, który jest półprzewodnikiem w instalacji fotowoltaicznej.

Warto dodać, że panel polikrystaliczny o mocy 400Wp to bez mała to samo, co panel monokrystaliczny 400Wp (jeśli mają te same rozmiary). Ogniwa polikrystaliczne są też odrobinę tańsze w produkcji.

Kolejna różnica jest wygląda paneli. Polikrystaliczne są niebieskie, podczas gdy monokrystaliczne są czarne z białymi kropkami. Na rynku znaleźć także można panele fotowoltaiczne monokrystaliczne bez białych kropek, o tym poniżej.

Panele FULL BLACK – czy to się opłaca?

Pozbycie się białych kropek z paneli monokrystalicznych wpływa korzystnie na ich wygląd, jednak odbija się na wydajności, ponieważ, jak doskonale wiemy – czarne powierzchnie nagrzewają się szybciej, a panele słoneczne niezbyt lubią wysoką temperaturę. Różnicę najlepiej widać w bezchmurną pogodę:

Panele Full-Black mogą być tak samo wydajne, ale z uwagi na konieczność zastosowania lepszych ogniw są droższe od „zwykłych” paneli takiej samej mocy

Ogniwa fotowoltaiczne cięte na pół i całe – różnice

Kilka lat temu REC wpadło na genialny pomysł przecięcia ogniwa na pół i ułożenia w dwa bloki zmniejszając przy tym wewnętrzną rezystancję i zwiększając odporność na temperaturę. Pomysł ten zrewolucjonizował branżę, ponieważ ogniwa cięte z na pół dają nieco więcej mocy z 1m2 bez zwiększania ich ceny.

Ułożenie tych ogniw w dwa bloki w pewnych warunkach pozwala na zminimalizowanie strat związanych z zacienieniem panelu. Warto jednak wziąć poprawkę na fakt, że takich warunków nie spotkamy na dachu spadowym, a tyczy się sytuacji, gdy jeden rząd modułów zasłania wieczorem rząd za nim. Niesie to korzyści dla instalacji na dachach płaskich i w instalacjach gruntowych.

Ogniwa cięte na pół są także bardziej odporne na wspomniane już parokrotnie mikropęknięcia ogniw. Są jednak bardziej podatne na rozwarstwienie. Uważa się, że wraz z rozwojem branży i techniki, czynniki te zostaną zniwelowane.

Rozmiary paneli: małe, duże i bardzo duże

Kominy, jaskółki i inne elementy rzucające cień mogą ograniczać przestrzeń na dachu, która mogłaby zostać wykorzystana na umiejscowienie paneli fotowoltaicznych. Odpowiednie rozplanowanie instalacji na dachu jest bardzo ważne. Moduły różnią się rozmiarem, dlatego warto pamiętać, że moduł o mocy 550 Wp niekoniecznie mógł zostać zrobiony z lepszych ogniw od tego o mocy 300 Wp. W tym przypadku może być tylko większy.

Zgodnie z logiką – mniejsze moduły łatwiej jest rozplanować na dachu, aby zmaksymalizować pozyskiwaną moc. Nie jest to jednak zasada, która zawsze się sprawdza. W tym przypadku także pomoże Ci doświadczony instalator.

Mimo, iż różnica nie jest znacząca, należy wspomnieć o tym, że ogniwa w bardzo dużych modułach mogą być nieco bardziej narażone na mikropęknięcia. Spowodowane jest to faktem, że ramka nie chroni ich w takim stopniu.

Wartością, której należy się bliżej przyjrzeć jest sprawność [%], o której już niebawem.

Przykład modułu o wysokiej sprawności i dużych rozmiarów:

Busbary - czym są, jak je umieszczać i w jakiej ilości

Busbary możemy dostrzec z przodu ogniw - są to przewody nazywane także szynami zbiorczymi, ponieważ (w uproszczeniu) “zbierają” ruch elektronów poruszonych promieniami słońca, a więc pozyskują prąd z ogniwa. Są bardzo ważnymi elementami konstrukcji moduły fotowoltaiczengo, nalezy zwrocic szczegolna uwagę, gdzie się znajdują, oraz ile ich jest.

Busbary z przodu ogniwa i znaczenie ich ilości

Przyjmuje się zasadę, że im więcej busbarów, tym wydajnośc modułu jest większa. Gdy busbary umieszczone są z przodu ogniwa - zgodnie z logiką - zasłaniają je od dostępu promieni słonecznych. Cień, który rzucany jest przez busbary na ogniwo można jednak zminimalizować poprzez zmianę kształtu busabarów - z płaskiego paska na cienki drut. Za standard uznaje sie 5 busbarów, 12 to maksimum, które przynosi korzyści. Różnic między panelami z 5 a z 12 busbarami wynosi około 25%.

Warto podkreślić fakt, że moduły z większą ilością busbarow cechuja sie wieksza odpornoscia na mikrpekniecia. Nawet jeśli pęknięcia się pojawia, moduły takie lepiej sobie radzą z tymi defektami. Elektrony nie są w stanie “przeskoczyć” pęknięcia - zwiększenie ilości busbarów pomoże elektronom w uzyskaniu odpowiedniej ścieżki. Widać to dobrze na poniższej grafice

Więcej busbarów ma odzwierciedlenie w wyższej sprawności a także lepszej gwarancji uzysku, należy sfokusować się na możliwościach osiągania wyników, a nie na szczegółach stricte technicznych.

Podsumowując - busbary z przodu ogniwa będą najbardziej budżetowym rozwiązaniem, jednoczenie nie będzie bardzo optymalne. Przyjrzyjmy się innym przykładom.

Panele MWT - co to?

Panelami fotowoltaicznymi, które nie posiadają z przodu busbarów są Panele MWT. Busbary zastapione zostały w tym przypadku przez tzw. “palce” - przewleczone przez dziury wywiercone w ogniwach.

Moduły shingled - panele typu gont

W tym przypadku nie ma w ogóle busbarów, a ogniwa fotowoltaiczne łączą się ze sobą bezpośrednio metodą “na zakładkę”, jako spoiwo wykorzystano klej przewodzący. Dzięki temu uzyskuje się wyższa sprawnosc, z drugiej jednak strony produkcja pochłania nieco więcej surowca. Przykład: Canadian Solar.

Klasa premium - Panele IBC

Najwyższa sprawność paneli IBC (interdigitated back contact, zwane też all back-contact) uzyskuje się dzięki szynom zbiorczym u spodu ogniwa. Dodatkowo szyny niemal całkowicie minimalizują możliwość powstawania mikropęknięć.

Zastosowanie takiej technologii wymagałoby od producentów specjalnego rodzaju ogniw krzemowych typu N, które są zazwyczaj droższe od powszechnie stosowanych ogniw typu P.

Klasa Lux, najwyższa półka - SunPower MAXEON

Każdemu, kto zastanawia się, co może być lepsze od szyn zbiorczym podpierających ogniwo fotowoltaiczne od spodu odpowiadamy: jednolita miedziana płytka przytwierdzona do całej powierzchni ogniwa.

Dzieki płytce zbierana jest energia z ogniwa (całkowicie pozbawione strat), dodatkowo sprawia, że ogniwo posiada wytrzymałość i ciągliwość płytki miedzi. Różnice prezentuje poniższy film:

[link do YT]

W przypadku paneli SunPower MAXEON zarówno dodatni, jak i ujemny biegun są na spodzie ogniwa oddzielone zaledwie cienką warstwą to lepiej reagują na cień, którego ogniwa tak bardzo nie lubią. Panele te nie pracą przez cień swojej mocy, diody bocznikowe zdecydowanie rzadziej muszą zostać aktywowane. Daje to nieco lepsze uzyski oraz dluzsza żywotność.

Panele SunPower są jedyne w swoim rodzaju pod względem budowy. Ich cena odzwierciedla technologię, w jakiej zostały wykonane, ale wg. ostrożnych szacunków blisko 95% z nich może działać nawet 40 lat bezawaryjnie.

Jakie panele fotowoltaiczne są lepsze: szkło-szkło, czy szkło-folia?

W ciągu ostatnich lat na popularności zyskują panele z taflą szkła po obu stronach, jednak ich wadą jest ich dostępność cenowa. Wśród zalet można wyróżnić:

Plus 1: Dłuższa gwarancja uzysku - szkło jest odporniejsze na czynniki chemiczne niż folia, dlatego panele szyba-szyba dłużej wytrzymują warunki atmosferyczne. W tym przypadku gwarancja uzysku określana jest na 30 lat (versus 25 lat), po upływie tego czasu dojdzie do szybszej utraty wydajności paneli fotowoltaicznych.

Plus 2: Są odporne na mikropęknięcia, zupełnie jak moduły IBC.

Panele typu szkło-szkło cechują się tym, że szyba jest cięższa od folii, a co za tym idzie- jest większe prawdopodobieństwo odklejenia, które może doprowadzić do odsłonięcia ogniw, a finalnie do korozji. Przypadki takie są najczęstsze w modułach bezramkowych. Trzeba jednak pamiętać o zasadzie cena-jakość. Dobrze wykonane moduły szkło-szkło są niemal niezniszczalne.

[przykładowy modul SOLARWAT Vision M]

[wykres]

Panele fotowoltaiczne dwustronne - co to jest?

Panelami fotowoltaicznymi dwustronnymi najczęściej są panele typu szkło-szkło z ogniwami posiadającymi dwie warstwy aktywne, w tym przypadku panele produkują prąd, gdy są naświetlane z obu stron. Gdy panele ustawione są we właściwy sposób spodnia część panelu może zwiększyć uzyski całego panelu od kilku do kilkunastu procent.

Wyróżnia się kilka opcji montażu paneli fotowoltaicznych dwustronnych:

skierowane “normalnie” na południe z podsypką, która odbija promienie słoneczne - można osiągnąć uzyski na poziomie +10-15%
ustawione na sztorc w kierunku wschód lub zachód - sprawdza się tylko w określonych warunkach, gdy zależy inwestorowi na produkcji prądu rankiem lub wieczorem
na trackerze jednoosiowych - można osiągnąć uzyski lepsze od 6 do 9%.

Tego typu paneli nie montuje się na dachu.

Panele z ogniwami innego typu

Poniżej prezentujemy panele fotowoltaiczne nowszej generacji. Panele wymienione wyżej korzystają z ogniw krzemowych krystalicznych najstarszej generacji.

Panele z krzemu amorficznego

Krzem amorficzny jest bardzo odporny na wysoką temperaturę, ale cechuje się osiąganiem niskiej sprawności. Z tego powodu nie jest rekomendowany na rozwiązanie wdrażane w instalacjach domowych, można pokusić się o stwierdzenie, że nie jest zbyt opłacalny. Krzem amorficzny jest często stosowany w panelach typu HIT lub HJT.

Panele HIT/ HJT

Ogniwa typu HIT lub HJT są klasycznymi ogniwami monokrystalicznymi otoczonymi z obu stron bardzo cienkimi płytkami z krzemu amorficznego. Połączenie to pozwala na osiągniecie najlepszych wyników, które pomagają uzyskać krzem krystaliczny - wysoką sprawność, a krzem amorficzny - wysoką odporność na temperaturę. Panele HIT/HJT są kosztowne, dlatego że jest to kompozyt trzech ogniw, jednak wysoka cena rekompensowana jest wysoką skutecznością działania.

Panele HIT/HJT z powodzeniem produkuje Panasonic oraz REC, który przekazują je na pół.

Panele cienkowarstwowe CdTE i CIGS

Wsród wielu zalet paneli cienkowarstwowych wyróżnic można między innymi odpornośc na niską temperaturę, estetyczny wygląd oraz odporność na mikropęknięcia. Panele cienkowarstwowe mają wygląd cienkich i giętkich taśm. Bardzo dobrze radzą sobie w warunkach niskiego nasłonecznienia, inaczej reagują na padający cień i posiadają jedną diodę bocznikową, a więc nie posiadają tylu komponentów, które mogą ulec zniszczeniu.

Jest jednak jeden aspekt, który skreśla panele cienkowarstwowe przy instalacji dachowej - mają niską sprawność, a więc są w stanie wyciągnąć mniej mocy z 1 m2 instalacji.

Panele te są dobrym rozwiązaniem dla farmy fotowoltaicznej, lub naprawdę duży dach pokryty blachą, która pozwala zminimalizować koszty montażu. Technicznie rzecz ujmując panele cienkowarstwowe wytwarzają o wiele wyższe napięcie niż krzemowe odpowiedniki, są także odporne na mikropęknięcia.

Wydajność paneli fotowoltaicznych

Oto podział paneli pod względem sprawności:

Bardzo wydajne (SunPower)
Średnio wydaje (REC, QCells, LONGi)
Mniej wydaje (wszystkie polikrystaliczne)

Trzeba jednak pamiętać, że trzecia kategoria nie oznacza, że wszystkie panele polikrystaliczne są złe i nie należy ich brać pod uwagę. Oznacza to, że będzie potrzebna ich większa ilość, aby uzyskać instalacje tej samej mocy. Warto zanotować, że ze wzrostem wydajności rośnie też zazwyczaj jakość wykonania (np. wyrażona w latach gwarancji), ale także bardzo znacząco wzrasta cena. Podsumowując:

bardzo wydajne oraz panele z kategorii lepszej jakości stosuje się na dachach - tam zazwyczaj ograniczeniem jest powierzchnia, a montaż pojedynczego panelu kosztuje więcej, a także ewentualna wymiana jest utrudniona,
średnio i mało wydajne ogniwa stosuje się w instalacjach na gruncie - są one bardziej opłacalne, powierzchnia nie jest ograniczeniem, a ich wymiana lub naprawa jest łatwiejsza.

Warto zapamiętać: często poprzez wydajność rozumiemy moc lub sprawność modułu, jednak tylko pojęć nie należy mylić!

Różnice między mocą [Wp] a sprawnością [%] panelu fotowoltaicznego?

Moc określa, ile prądu jest w stanie dany panel wyprodukować (w warunkach testowych, o których napisano wyżej), ale to wydajność / sprawność warunkuje, w jakim stopniu panel przemienia promieniowanie słoneczne w energię. Moc zależy od rozmiaru panelu, a sprawność już nie. Te dwa wskaźniki należy odróżniać i nigdy ze sobą nie mylić.

Przykładowa tabela pokazująca panele i ich możliwości:

[tabela]

Jak widać w tabeli panele Bruk-bet mają najwyższą moc, ale ich sprawność jest najniższa. Przewagę mocy gwarantują ogniwa - jest ich więcej. REC ma taką sama ilośc ogniw, co panele firmy Sharp, ale analizując ich wymiary okazują się one większe i cięższe, co może być kłopotliwe w przypadku montowania na dachu.

Zapamiętaj: Moduł o mocy 550Wp nie musi dostarczyć więcej mocy z 1m2 instalacji niz moduł o mocy 300Wp!

Czym jest wydajność panelu fotowoltaicznego?

Można przyjąć, że mianem wydajności mozna określać rzeczywiste roczne uzyski z 1m2 instalacji. Wydajność paneli fotowoltaicznych różni się od miejsca ich instalacji, ponieważ niektóre z nich lepiej performują w przypadku wysokich temperatur czy pochmurnej pogody. Poniżej znajdują się fragmenty z kart produktu, na podstawie których można dokonać porównania wydajności wybranych paneli.

Tolerancja mocy panelu słonecznego

Tolerancja mocy panelu fotowoltaicznego mowi, o ile większy lub mniejszy może być wynik pomiaru mocy panelu w warunkach testowych. Im wyższa tolerancja mocy, tym lepiej dla panelu, w panelach o ujemnej tolerancji najprawdopodobniej została zawyżona nominalna wartość ich osiągów, dlatego należy je unikać.

Zapamiętaj: Podczas zakupu paneli słonecznych z ujemna tolerancja mocy istnieje ryzyko, że instalacja będzie działać nawet o parę procent gorzej. Rozwiązaniem mogą być optymalizatory lub mikroinwertery. Unikaj takich rozwiązań.

Odporność na temperaturę

Nie jest tajemnicą, że panele słoneczne najlepiej pracują w niskiej temperaturze. Ich moc testuje się w warunkach STC, przy założeniu temperatury ogniwa równej 25*C. W praktyce panele osiągają wyższą temperaturę z uwagi na płynący przez nie prąd oraz promieniowanie. Jeśli dany panel ma sprawność 19%, to znaczy, że 81% energii w większości objawia się jako ciepło.

Jaką temperaturę może mieć panel w normalnych warunkach pracy? Należy spojrzeć do karty produktowej, która posiada informacje o temperaturze w warunkach NOCT i temperaturze współczynnika mocy (w obu przypadkach, im bliżej zera, tym lepiej). Obie te informacje pozwolą w ocenie, jak dany panel poradzi sobie z temperaturą. Wzór można zapisać tak:

Odporność na temperaturę = 100% + (temperatura w warunkach NOCT - 25) * temperaturowy współczynnik mocy

powyżej 95% odporności na temperaturę posiadają najlepsze moduły fotowoltaiczne, a dobre moduły osiągają wynik na poziomie 92%.

Wydajność paneli fotowoltaicznych w warunkach niskiego nasłonecznienia

Moc paneli podawana jest w warunkach STC, a więc przy 1000W/m2, a wartość ta w Polsce osiągana jest dość rzadko i jest to najczęściej wartość maksymalna. Najczęściej w Polsce osiąga się moc w granicach 200 - 600 W/m2. Dlatego warto brać pod uwagę fakt, jak panele będą pracować w wyżej wymienionym przedziale.

W tym celu wprowadzono pojęcie względnej sprawności w warunkach niskiego nasłonecznienia [%]. W praktyce można porównać “panel idealny” z “panelem rzeczywistym” (oba o mocy 300Wp), zobaczmy, jak zachowują się w sytuacji pełnego nasłonecznienia i w sytuacji zachmurzenia.

Oba panele w pełnym słoncu (1000W/m2) będa produkowac tyle samo mocy =300W. W warunkach nasłonecznienia (333Wm2), panel “idealny będzie produkować trzy razy mniej mocy (100 Wp), a panel “rzeczywisty” zadziała w tym nasłonecznieniu z 98% sprawnością, a więc da 98 W mocy.

Jak widać na wykresie, typowy moduł posiada najwyzsza sprawnosc względną w zakresie 600 - 900 W/m2, z kolei w zakresie od 200 do 500 W/m2 widać już spadek wyników.

Najlepsze panele zachowują 97-98% sprawności względnej w warunkach na poziomie 200 W/m2 nasłonecznienia.

Dobrej klasy panele w tych samych warunkach zachowują 94 - 96% sprawności. Gorsze wyniki nie zasługują na dalszą analizę.

Informacje takie można odszukać w kartach produktu, przykladem moze byc wpis w karcie panelu NU-AK marki Sharp “Redukcja wydajności przy zmianie oświetlenia z 1000W/m2 na 200W/m2 (T modułu = 25°C) jest mniejsza niż 3%.” Widać tu niezbicie, że panel ten charakteryzuje się bardzo wysoką jakością oraz przydatnością w warunkach, jakie panują w Polsce.

Stosunek NOCT/ STC sprawdza odporność na temperaturę, a w większym stopniu wydajność w słoneczny dzień, im wynik bliższy 80%, tym lepiej dla panelu.

Uściślając:

Warunki STC to 1000 W/m2 nasłonecznienia, pozbawione wiatru i temperaturze ogniwa 25*C. W rzeczywistości nie mają one miejsca.
warunki NOCT to 800 W/m2 nasłonecznienia, lekki wiatr oraz około 45*C ogniwa. Lepiej odpowiadają stanowi faktycznemu.

Dzięki temu wskaźnikowi dowiadujemy się, jak dobrze badany panel radzi sobie w słoneczny, lekko wietrzny, jesienny dzień.

Najlepsze panele słoneczne mają stosunek NOCT / STC powyżej 75%

Dobrej klasy panele nie powinny mieć wyniku NOCT / STc niższego niż 72%.

Co sprawdza współczynnik wypełnienia FF?

Czystość ogniw określana jest współczynnikiem wypełnienia FF (fill factor), który jest stosunkiem mocy rzeczywistej do mocy pozornej. By się o tym dowiedzieć, trzeba wyliczyć współczynnik na podstawie wzoru:

Współczynnik wypełnienia FF = (Umpp*Impp) / (Uoc*Isc)

Współczynnik umożliwia ocenę jakości ogniw budujących panel. Ogniwa podzielic mozna na trzy klasy A, B i C. Analizie zasługują tylko panele typu A. Moduły polikrystaliczne wykonane z ogniw klasy A powinny cechować się współczynnikiem FF powyżej 0,75, nigdy poniżej 0,72!. Poniżej przedstawiono wyniki dla trzech modułów:

NU-AK 310 (Sharp) - 78%
BEM-320 (Bruk-bet) - 77,8%
REC Alpha 380Wp - 81,5%

Jak ocenia się niezawodność paneli fotowoltaicznych?

Poprzez niezawodność rozumie się przede wszystkim brak usterek, a najważniejszym elementem warunkującym ich brak jest zaufany, doświadczony i rzetelny instalator, który swoją niewiedzą nie zniszczy zakupionego sprzętu. Oto, jak kwestię procentowej ilości awarii ocenia DNV GL:

[wykres]

DNV GL wyróżniło czynniki, które należy analizować biorąc pod uwagę panele słoneczne i ich awaryjność:

doświadczenie producenta i jego renoma na rynku
testy - zarówno te obowiązkowe, jak i dodatkowe,
zaufanie branży - tzw. bankowalność
wiarygodność gwarancji,
budowa modułu fotowoltaicznego,
audyty fabryki
jawność, transparentność i kontrola materiałów

Jako klient ostateczny możemy pokusić się o sprawdzenie gwarancji na dane panele, ich budowę, wyniki w jednostce RVEL oraz doświadczenie marki, która stoi za danymi panelami.

Gwarancja na panele słoneczne - jakie są ich rodzaje i co oznaczają

Nie wszystkie panele sprzedawane są z 25-letnią gwarancją producenta. Wynika to z różnica między gwarancją produktu oraz gwarancją na moc, która często stosowana jest, by wprowadzić klienta w błąd.

Co to jest gwarancja na uzysk paneli fotowoltaicznych

Gwarancją na uzysk określana jest także liniowa gwarancja mocy, określa się przez nią minimalną wydajność panelu słonecznego w danym czasie. Gwarancja obejmuje normalną, powolną utratę wydajności, którą można przypisać do amortyzacji środka trwałego. Jeżeli dany panel przestanie działać z uwagi na złe wykonanie, to gwarancja na uzysk nie obejmie tego zdarzenia.

Dla przykładu: Kupujemy żarówkę, która po 25 latach działania będzie z mocą 80%. Po 15 latach używania żarówka przestaje działać, jednak gwarancja tego nie obejmuje, bo to gwarancja świecenia, a żarówka...nie świeci.

Ponizsza tabela porownuje panele fotowoltaiczne ze standardowa gwarancją uzysku do paneli z półki premium.

[tabela]

Gdyby liniowa gwarancja mocy była naszym ostatecznym wyznacznikiem sprawności paneli, zauważymy, że inwestując w najlepsze panele na świecie, to uzyskać można około 6% więcej mocy niż przy wyborze paneli standardowych. Nie jest to wynik na tyle zadowalający, biorąc pod uwagę ciągle rosnące koszty. To pokazuje dobitnie, że gwarancja na uzysk nie jest najważniejszym powodem wyboru paneli.

Przypomnijmy: Panele szkło-szkło posiadają dłuższą gwarancję na uzysk, która obejmuje aż 30 lat. Jednak 25-letnia gwarancja mocy NIE gwarantuje działania modułu fotowoltaicznego przez okres 25 lat!

Co jeśli gwarancja na uzysk się skończy? Otóż panel nadal będzie działał, ale od tej pory panel może szybciej się popsuć oraz tracić wydajność.

Gwarancja produktu:

Dzięki gwarancji na produkt można bardzo wyraźnie odróżnić panele pv premium od całej reszty dostępnej na rynku. Obejmuje ona wszystkie możliwe wady materiałów oraz ich wykonania, np. rdzę, wadliwie podłączone ogniwa, odklejenie się folii itp. Jeśli panel słoneczny niespodziewania przestanie działać, można dochodzić swoich praw z racji gwarancji produktu.

Poniższa tabela prezentuje gwarancję produktu danych marek:

[tabela]

Górna część tabeli pokazuje panele fotowoltaiczne premium, dolna - panele z kategorii “dobre i tanie”. Widać niezbicie związek między okresem gwarancji a ich ceną.

Zapamiętaj: Nigdy nie rozważaj zakupu panelu fotowoltaicznego z gwarancją produktu krótszą niż 10 lat!

Szczegóły treści umowy zakupu mogą nam wiele powiedzieć o tym, jakim zaufaniem producent darzy panele fotowoltaiczne swojej marki. Niektóre gwarancje zawierają wiele wykluczeń, co w praktyce realnie uniemożliwia korzystanie z niej.

Oto kolejne powody, dla których trzeba zagłębić się bardziej w kwestię reputacji marki.

Gwarant jest najważniejszy

Reklamację zgłasza się do Instalatora, to on powinien przyjechać na miejsce instalacji, dokładnie ocenić jej zasadność, a następnie zaopiekować się reklamacją. Co w sytuacji, gdy instalator nie prowadzi już działalności? Zawsze można zgłosić sprawę bezpośrednio do producenta paneli pv.

W tym przypadku należy liczyć się z dwiema kwestiami: producent także może przestać istnieć na rynku, może także być niedostępny i niechętny do współpracy. Powinniśmy zainwestować nasze pieniądze i czas w wybór paneli producenta, który na rynku istnieje długo, jego produkty są dobrze znane, dostępne i posiada czynny oddział w naszej części świata (najlepiej także w naszym kraju).

Na co zatem zwracać uwagę?

Warto patrzeć na wartość marki, wskaźnika Altmana, status Tier-1 oraz rozmiar danej firmy. Należy sprawdzić, czy dana marka ma oddział w naszym kraju, lub chociażby w Europie.

PVEL - co to?

PVEL to niezależne laboratorium sprawdzające panele fotowoltaiczne. Część z ich wyników udostępniane są do wglądu publicznego w ich rocznych raportach.

Wyniki PVEL 2020 rok

Wyniki PVEL 2019 rok

Wytrzymałość mechaniczna panelu fotowoltaicznego

Jest określeniem, jak odporny jest badany panel na nacisk zalegającego śniegu oraz wiatru. Napór pokrywy śnieżnej symulowany jest poprzez nacisk od przodu, podczas gdy napór wiatru symuluje się od tyłu.

Maksymalna wytrzymałość mechaniczna modułu to w prawdziwym życiu kwestia drugiej kategorii, dlatego że:

5400Pa / 2400Pa w przypadku paneli krystalicznych wystarczy na grubą pokrywę śnieżną i naprawdę silny wiatr,
zdecydowanie bardziej od budowy modułu liczy się to, jak jest zamontowany
obciążalność mechaniczna informuje o wytrzymałości całego modułu, ale nie o możliwości powstawania mikropęknięć ogniw

Są na rynku producenci, którzy chwalą się tym, że ich moduły posiadają wyjątkową obciążalność, ale wczytując się w instrukcję dowiadujemy się, że tylko w sytuacji, gdy zamontowane zostaną na trzech szynach. To oczywiście zwiększa koszty montażu, oraz nie jest niczym nadzwyczajnym - każdy moduł montowany na trzech szynach będzie bardziej wytrzymały, niż gdyby był montowany na dwóch.

Obciążalność modułu informuje nas, co należy zrobić, żeby doszło do uszkodzenia modułu w sposób widoczny gołym okiem, ale nie obejmuje mikropęknięć ogniw. Badania przeprowadzone przez PVEL pokazują, że w wielu przypadkach certyfikowanych do 5400 Pa maksymalnego obciążenia ogniwa zaczynają pękać przy nacisku rzędu 1000 Pa. Nie mamy zatem informacji, czy analizowany model jest odporny na mikropęknięcia.

Z drugiej strony - modułu firmy First Solar (cienkowarstwowe) cechują się obciążalnością na poziomie 2400Pa, a mimo wszystko w 100% odporne na mikropęknięcia ogniw.

Budowa konstrukcji fotowoltaicznej

Niestety nie ma jasnej i prostej rady na pytanie, czy jedna konstrukcja jest bardziej niezawodna od drugiej. PVEL mówi, że pierwsze skrzypce grają dobre materiały wykorzystane do budowy modułu oraz dobra kontrola jakości na każdym etapie produkcji. Może więc dojść do sytuacji, że bardziej niezawodna budowla może być w tym samym czasie gorzej wykonana.

Są jednak informacje, których można być pewnym:

[tabela]

Słowo klucz “nieco bardziej narażone” nie dyskwalifikuje danych paneli - zawsze należy sprawdzać staranność wykonania danego produktu.

PVEL pokusiło się także o pewne obserwacje:

moduły mały są nieco lepsze od dużych
połówki ogniw są odrobine lepszę od całych ogniw
ogniwa monokrystaliczne przewyższają ogniwa politystalicczne
im więcej busbarów tym lepiej

Jednostka DNC GL podczas 2020 PV Reliability Workshop zaprezentowali wyniki dotyczące odporności na rozklejanie (próba DH2000):

całe ogniwa są nieco lepsze od połówek
im mniej busbarów, tym lepiej

Widać niezbicie, że są kategorie, które się wzajemnie wykluczają, dlatego po raz kolejny: wszystko zależy od jakości wykonania paneli.

Ile kosztują panele fotowoltaiczne w Polsce?

Mikroelektrownia fotowoltaiczna w Polsce może kosztować od 4 do 6 tysięcy złotych za każdy 1 kWp mocy. Moduły stanowią średnio od 40 do 50% kosztów. Są trzy półki cenowe paneli fotowoltaicznych.

drogie (opłaca się - koszt się zwróci)
tanie (opłaca się - koszt się zwróci)
bardzo tanie (nie opłaca się - nigdy)

Zapamiętaj: nie opłaca się kupować paneli z najniższej półki cenowej

Kupno drogich paneli z marki premium wiąże się z wysokim kosztem, ale mamy niemal gwarancję wytrzymałości, braku rozklejeń, dobrego wykonania, odpornosci na każdą pogodę i wydajnosci przez 25 lat. A nawet te najdroższe moduły fotowoltaiczne zwrócą się po kilkunastu latach i pozwolą na oszczędności.

Jeśli dokonasz mądrego zakupu paneli tanich, zapłacisz rozsądną kwotę za dobrą jakość. Takie panele pv będą działać, generować zyski, a nawet, jeśli po drodze dojdzie do usterki - koszt naprawy zostanie zrekompensowany.

Instalacja paneli ze średniej półki cenowej zwraca się w ciągu 7-9 lat.

Czy panele fotowoltaiczne są opłacalne? Jak porównywać panele słoneczne?

Do tej kwestii należy podejść z głową i kalkulatorem. Należy zebrać informacje z kilku modułów i zobaczyć, ile mocy [Wp}, ile minimalnego gwarantowanego uzysku [kWh] i ile lat gwarancji dostaniemy za każdą wydaną złotówkę. By porównanie było zasadne panele muszą być podobnej wielkości.

[ tabela]

W tej tabeli nie uwzględniono strat przesyłowych, na inwerterze oraz wynikających z auto konsumpcji, ponieważ porównujemy tylko panel z panelem.

Jak widać niezbicie w tabeli - panele premium także na siebie zarobią i przyniosą zysk, ale to tańsze przyniosą zysk wcześniej. Warto pamiętać jeszcze o tym, że produkty SunPower będą zapewne działać jeszcze wiele lat po fakcie zakończenia gwarancji liniowej.

Trzeba pamiętać, że płacimy za montaż każdego panelu, a to w dużym stopniu zależy od rodzaju dachu. Widełki cenowe są dość duże i wynoszą od 50 do 120 zł za sztukę. To daje nam jasną sytuację - czasem lepiej wybrać wydajniejsze ogniwa, ponieważ powierzchnia i ciężar samej instalacji także grają dużą rolę.

Trzy zasady, których trzeba się trzymać

nigdy nie kupuj najtańszych paneli słonecznych
liczy się rozsadek w kwestii wydajności paneli w instalacji
panele premium zawsze się będą opłacać