Panele fotowoltaiczne lubią… zimę

Czy opłaca się fotowoltaika w kraju, gdzie śnieg pada od listopada do marca a czasem nawet w kwietniu? Zdecydowanie tak. Instalacja pracuje bez względu na porę roku i pogodę, choć faktem jest, że w miesiącach zimowych, z powodu krótkiego dnia, fotowoltaika daje łącznie tylko ok. 10 proc. rocznej produkcji. Pytanie, co robić ze śniegiem, który może zalegać na panelach?

Jeśli na panelach leży kilkucentymetrowa warstwa śniegu, nie generują one prądu, albo robią to w minimalnym stopniu – promienie słoneczne nie są w stanie przebić się do ogniw. To jednak rzadkość. Zimy z dużymi opadami śniegu nie są naszą codziennością. Polska ma raczej problem z niewielką ilością opadów, co z kolei powoduje susze w porze letniej. Ocieplanie klimatu dodatkowo pogłębia ten proces. Przy inwestycji w fotowoltaikę, którą planuje się co najmniej na 20-30 lat pracy, warto o tym pamiętać.

Upał gorszy od mrozu

Szerokość geograficzna Polski i poziom nasłonecznienia są odpowiednie do produkcji energii elektrycznej z paneli fotowoltaicznych. Optymalne warunki to silne nasłonecznienie i niska lub umiarkowana temperatura.

Leżące na tej samej szerokości geograficznej Niemcy od lat inwestują w fotowoltaikę z dużymi sukcesami i dziś jest ona jednym z filarów transformacji energetycznej naszych sąsiadów. Skumulowana moc zainstalowana fotowoltaiki wyniosła pod koniec zeszłego roku prawie 57 GW. Tylko w ciągu pierwszych dziewięciu miesięcy 2021 r. podłączono do sieci ponad 4,4 GW (3,92 GW w tym samym okresie 2020 r.).

Tymczasem w Polsce moc zainstalowana fotowoltaiki to 7,1 GW chociaż średnie nasłonecznienie wynosi, podobnie jak w Niemczech, ponad 1000 kWh/m2. Najlepsze dla instalacji PV są: Lubelszczyzna (1200 kWh/m2), Podkarpacie, Małopolska, Opolszczyzna, Dolny Śląsk i Łódzkie. Nawet na północnym-wschodzie z poziomem nasłonecznienia (900 kWh/m2) inwestycja jest opłacalna.

Panele pracują przez cały rok, także zimą, ponieważ nie wytwarzają energii z ciepła, lecz z promieni słonecznych. Co nie znaczy, że dla efektywnej pracy instalacji PV nie jest ważna temperatura. Ale przy takim samym nasłonecznieniu zimą i latem, to zimą produkcja energii elektrycznej będzie wyższa! Co prawda panele dobrej jakości powinny pracować w temperaturach od -40 do -85 stopni Celsjusza, ale ich wydajność spada z każdym stopniem wzrostu temperatury o ok. 0,3-0,4 proc. Przy dużych upałach, kiedy panele mocno się nagrzewają, wydajność może spaść nawet o 15 proc.

Śnieg jak wycieraczka

Jeśli już panele pokryje śnieg, czy warto je odśnieżać? Umieszczenie pod odpowiednim kątem i ich nagrzewanie się powoduje, że śnieg zsunie się sam przy okazji usuwając zanieczyszczenia z powierzchni. Zimą panele są bowiem zanieczyszczone pyłem z opalania piecami węglowymi i kominkami, kurzem, smugami po topiącym się śniegu. Śnieg może więc mieć korzystne znaczenie dla paneli, bo je w sposób naturalny i bezpieczny czyści.

Dokładnie to zjawisko można zaobserwować na tylnej szybie samochodu, jeśli nie ma zamontowanej wycieraczki. Kiedy pozwolimy, by śnieg się po niej zsunął albo stopił, wraz z nim znikną zanieczyszczenia.

Chociaż według badań przeprowadzonych w Wyższej Szkole Technicznej w Bern czysta powierzchnia paneli poprawia ich wydajność nawet o 14 proc., warto pamiętać, że próba mechanicznego usuwania śniegu może powodować drobne rysy na powierzchni panelu, w niektórych sytuacjach może go nawet poważnie uszkodzić. Odbije się to niekorzystnie na wydajności instalacji, z czym nie będzie można już nic zrobić – chyba, że wymienimy panel.

Można oczywiście użyć środków chemicznych do usuwania śniegu, ale one też nie są obojętne dla delikatnej powłoki paneli. Warto też mieć na uwadze bezpieczeństwo pracowników, jeśli instalacja jest zamontowana na dachu obiektu. Na śliskiej powierzchni o wypadek nietrudno.

Śnieg, zanieczyszczenia, smugi po topniejącym lodzie obniżają sprawność modułów. Ale wystarczy raz w roku przeprowadzić odpowiednią konserwację, z użyciem profesjonalnego sprzętu i środków chemicznych, aby instalacja pracowała z założoną efektywnością przez wiele lat

radzi Adam Wołoszyn, dyrektor ds. uruchomień/serwisu i gwarancji