Wydajność paneli solarnych - czynniki

W dobie dynamicznie rozwijającego się rynku fotowoltaicznego, wiele osób zadaje sobie pytanie czy warto skorzystać z instalacji na trackerach, czy jednak pozostać przy standardowych rozwiązaniach. Wybór sposobu montażu ogniw jest równie ważnym elementem całego przedsięwzięcia, który może mieć kluczowy wpływ na efektywność całego systemu, a także na wytrzymałość np. względem silnych wiatrów. Należy pamiętać również o tym, iż same panele fotowoltaiczne posiadają z góry określoną sprawność, która przekłada się na ilość produkowanego prądu, jednak jest to parametr nominalny, ponieważ realnie efektywność ogniw zależy od natężenia światła słonecznego. To z kolei skorelowane jest z szerokością geograficzną oraz stopniem zachmurzenia. Na te dwie zmienne niestety realnie rzecz biorąc nie mamy wpływu, lecz obecne rozwiązania na rynku pozwalają na skuteczne zwiększenie wydajności paneli solarnych. Decydując się na montaż ogniw na nieruchomej konstrukcji, należy zwrócić uwagę na dobór ramy oraz wieszaków. Odpowiednia konstrukcja pozwoli nam na ochronę instalacji przed zewnętrznymi czynnikami środowiskowymi, a także umożliwi ustawienie paneli fotowoltaicznych w najbardziej optymalnym kierunku padania światła słonecznego. Czasami zdarza się jednak, że uzyskanie optymalnego położenia jest niemałym wyzwaniem, zwłaszcza biorąc pod uwagę fakt, iż w ciągu dnia kąt padania słońca zmienia się. Rozwiązaniem w tej sytuacji może okazać się tracker solarny, czyli konstrukcja, która podąża za ruchem słońca. Obecnie wiele osób rozważa ten rodzaj montażu paneli jako alternatywę, dlatego też należy przeanalizować wszystkie zalety, a także wady obrotnicy solarnej.

  

Instalacja na trackerach - zalety i wady

Układ nadążny czyli tzw. tracker, to rodzaj konstrukcji fotowoltaicznej, która podąża za ruchem słońca, ustawiając tym samym panele w najbardziej optymalnym położeniu względem konta padania promieni. Standardowy tracker składa się z ramy, która przeznaczona jest do montażu modułów solarnych oraz tzw. siłowników, które odpowiedzialne są za poruszanie konstrukcją. Aby móc precyzyjnie sterować nachyleniem trackera, system wykorzystuje zainstalowane sterowniki, które w oparciu o dane lokalizacyjne lub fotokomórkę określają optymalne nachylenie paneli względem aktualnego położenia słońca na nieboskłonie. Na rynku oferowane są dwa rodzaje systemów nadążnych: jednoosiowe i dwuosiowe. Tracker jednoosiowy charakteryzuje się tym, iż jego konstrukcja porusza się tylko w jednej osi tj. pionowej lub poziomej. Zastosowanie tego typu rozwiązania pozwala zwiększyć uzysk energii na poziomie od 20 do 30%. Jedną z głównych zalet trackerów jednoosiowych jest niższy koszt w porównaniu z dwuosiowymi. W tym wypadku jednak zastosowanie bardziej zaawansowanego rozwiązania pozwala na zwiększenie wydajności paneli od 40 nawet do 60%. Istnieje również rozwiązanie, które w tym wypadku może być pewnego rodzaju kompromisem pomiędzy panelami podążającymi za słońcem, a całkowicie sztywną konstrukcją. Mowa tutaj o ręcznie przestawianych konstrukcjach, które w zależności od pory roku (lato lub zima) można ustawić w odpowiedniej pozycji. Zastosowanie tego typu rozwiązania pozwala na większy uzysk w granicach 10-15%. Z perspektywy ekonomicznej, zastosowanie ruchomych paneli fotowoltaicznych wiąże się z poniesieniem większych nakładów finansowych w przybliżeniu o 15-20%. Warto wziąć tutaj pod uwagę również fakt, iż trackery wymagają bardziej zaawansowanej konserwacji w porównaniu z klasycznymi konstrukcjami PV. Sama budowa trackera wymaga także dodatkowo umiejscowienia go na dedykowanym fundamencie, co wiąże się z dodatkowymi kosztami. Biorąc jednak pod uwagę tylko i wyłącznie rachunek ekonomiczny, trackery fotowoltaiczne opłacają się, ponieważ nieco wyższe koszty budowy są bilansowane lepszym uzyskiem energii. Oprócz czynników ekonomicznych, należy tutaj poruszyć kwestie, które teoretycznie mogą zostać potraktowane jako drugoplanowe, jednak w praktyce często przeważają o wyborze ruchomych instalacji fotowoltaicznych. Są to przede wszystkim następujące zalety:

• przy zastosowaniu przykładowo instalacji o nominalnej mocy 10 kW, jesteśmy w stanie realnie otrzymać ok. 14-16 kW, co oznacza, że możemy zaoszczędzić pieniądze dzięki mniejszej ilości zakupionych paneli; aspekt ten wiąże się również z innym faktem a mianowicie, dzięki zastosowaniu mniejszej ilości paneli, jesteśmy zobowiązani oddać tylko 20, a nie 30% uzyskanej energii dla operatora sieci;
• dzięki optymalnemu położeniu ogniw względem słońca, inwerter pracuje zawsze na maksymalnie możliwym obciążeniu, co zwiększa jego efektywność oraz efektywność całej instalacji;
• trackery są bardzo ciekawą alternatywą dla osób, który nie posiadają dużego areału do zamontowania instalacji na gruncie;
• wykorzystanie ruchomych konstrukcji zamontowanych na osobnym fundamencie z dala od budynków, pozwala ograniczyć ryzyko wystąpienia pożaru zabudowań (pożary instalacji na dachach nie są częstym zjawiskiem, jednak z różnych powodów mają czasami miejsce, dlatego wśród niektórych rodzi to pewne obawy);
• ruchome panele solarne pozwalają na lepsze zminimalizowanie ryzyka związanego z czynnikami pogodowymi takimi jak silny wiatr oraz grad (w sytuacji mocnego wiatru tracker ustawia się poziomo w celu zmniejszenia oporów, natomiast w sytuacji gradu konstrukcję można ustawić pionowo).

Reasumując, dobór odpowiedniej konstrukcji dla paneli fotowoltaicznych głównie podyktowany jest indywidualnymi potrzebami i warunkami, którymi dysponuje zainteresowany. W wielu przypadkach trackery znajdują swoje zastosowanie z powodu swojej praktyczności i chęci uniknięcia montażu instalacji na dachu domu czy innego budynku gospodarczego. Sam fakt zmaksymalizowania produkcji prądu i zwiększenia efektywności paneli jest bardzo częstym argumentem, który wpływa na ostateczną decyzję. Budowa trackera solarnego i zamontowanie na nim paneli fotowoltaicznych to na pewno ciekawa propozycja dla osób, które rozważają wykorzystanie energii słonecznej w celu budowania swojej niezależności energetycznej.