KALKULATOR
Zmiany Wydajności i Uzysków Energii Instalacji PV W Zależności Od Kąta Nachylenia Paneli Fotowoltaicznych
Metodologia Działania Kalkulatora Strat Energii Względem Produkcji Dla Optymalnego Kąta Nachylenia Paneli Słonecznych
Określenie ustawienia paneli względem słońca ma kluczowe znaczenie przy projektowaniu instalacji fotowoltaicznych. Panel słoneczny będzie produkował najwięcej energii, gdy promienie słoneczne będą padać prostopadle do jego powierzchni. Im lepsza lokalizacja, orientacja oraz kąt nachylenia paneli słonecznych, tym większa ich wydajność i uzyski energii. A co za tym idzie, także większe oszczędności dla klienta.
Na szerokościach geograficznych Polski, najbardziej optymalnym ustawieniem paneli słonecznych jest skierowanie ich na południe oraz nachylenie około 35 stopni. W rzeczywistości nie zawsze jest możliwość takiego ustawienia instalacji. Należy wziąć pod uwagę, że nasi klienci nie zawsze mają dachy skierowane na południe. Czy wobec tego instalacja może być zamontowana na dachu skierowanym w inną stronę?
Poniższa tabela pokazuje procent promieniowania słonecznego docierającego na powierzchnię w zależności od kąta ustawienia paneli (oś pionowa) oraz azymutu (oś pozioma).
Jak widać instalacje fotowoltaiczne skierowane na południowy wschód oraz południowy zachód powodują nieznaczne (1-2%) straty w produkcji energii elektrycznej.
Im Lepsza Lokalizacja, Orientacja Oraz Kąt Nachylenia Paneli Słonecznych, Tym Większa Ich Wydajność I Uzyski Energii. A Co Za Tym Idzie, Także Większe Oszczędności Dla Klienta.
Przy projektowaniu instalacji innych niż południowych, najlepszym rozwiązaniem jest równomierne rozłożenie instalacji na dwóch połaciach oraz delikatne przewymiarowanie wielkości instalacji, tak aby rzeczywiste wartości wyprodukowanej przez fotowoltaikę energii pokrywały się z realnym zapotrzebowaniem gospodarstwa. Przy takim posadowieniu instalacji możemy również dobrać falownik o mniejszej mocy, co przekłada się na znaczne oszczędności.
Moduły fotowoltaiczne montowane na gruncie, dachach płaskich lub skośnych zlokalizowanych na półkuli północnej zawsze będziemy pochylać w kierunku południowym, aby zmaksymalizować ilość promieniowania, które dociera do ich powierzchni w ciągu dnia. Kąt, pod jakim odchylane będą moduły PV zależy od kilku czynników:
-> Szerokości geograficznej
-> Okresu w ciągu roku, w jakim instalacja PV ma pracować
-> Dostępnej przestrzeni montażowej.
W południowej części kraju optymalne nachylenie paneli to około 20-40 stopni, a na północy 30-45 stopni. Warto jednak pamiętać, że nie ma jednego optymalnego kąta nachylenia - jest on zmienny w zależności od pory roku. Latem ilość promieniowania słonecznego jest znacznie większa niż zimą. Gdy z energii elektrycznej chcemy korzystać tylko latem (np. w domku letnim nad jeziorem), instalacja powinna być nachylona pod kątem 10-15 stopni. Do zasilania budynków tylko zimą, kąt nachylenia powinien wynosić 60 stopni, co zostało przedstawione na rysunku.
W celu analizy problemu, wykonaliśmy w aplikacji EasySolar symulację uzysków z instalacji fotowoltaicznej 15,8 kWp, skierowanej na południe, dla różnych kątów nachylenia paneli. Wyniki zostały przedstawione na wykresie poniżej.
Na podstawie powyższej symulacji stworzyliśmy kalkulator strat energii elektrycznej względem produkcji dla optymalnego konta nachylenia paneli.
Jak możemy zauważyć wartości całkowitej rocznej produkcji osiągają największą wartość przy kącie nachylenia równym 35 stopni. Jednak nachylenie 30-40 stopni nie przekłada się na wysokie straty w całkowitej rocznej produkcji. Na wykresie widać jednak wyraźny, niekorzystny wpływ kąta mniejszego niż 20 stopni oraz większego niż 60, gdzie straty w uzyskach energii sięgają już ponad 1 MWh w skali roku.
