Serwis System
Eugeniusz Słowik Sp.K.

ul. Elektronowa 8A
94-103 Łódź

tel. 42 689 90 80

Sprawność paneli fotowoltaicznych

Sprawność paneli fotowoltaicznych przekłada się wprost na moc chwilową pojedynczego modułu PV oraz ilość wytwarzanej energii. Standardem rynkowym w przypadku paneli PV jest obecnie powierzchnia 1,64 m2 (1660×990 mm). Wynika to faktu produkcji wielkoseryjnej pojedynczych ogniw o jednym wymiarze, które wykorzystują standardowo producenci fotowoltaiki. W typowym panelu o powierzchni 1,64 m2 znajduje się 60 takich ogniw.

Przy jednakowej powierzchni paneli oferowanych na rynku, sprawność wpływa więc na moc uzyskiwaną z jednego panelu. Jest to istotne o tyle, że w instalacji fotowoltaicznej często stosuje się kilkanaście paneli, wymagających znacznej powierzchni dachu. Może się okazać, że w danym budynku będzie można zastosować określoną ilość paneli PV ze względu na dostępną powierzchnię zabudowy. Wówczas od ich sprawności będzie zależeć ilość możliwej do wytworzenia energii elektrycznej.

Nominalna sprawność panelu fotowoltaicznego (STC)

Nominalna paneli PV jest określana według warunków STC, czyli Standard Test Conditions. Są to warunki stwarzane w trakcie badań laboratoryjnych. Producenci przedstawiają dzięki temu w oficjalnych kartach katalogowych sprawności paneli PV odnoszone do jednakowych warunków STC (wg norm PN-EN 60904 i PN-EN 61215). Można dzięki temu łatwo porównywać ze sobą rożne panele PV. Warunki STC to m.in. promieniowanie słoneczne 1000 W/m2 przy temperaturze samych ogniw fotowoltaicznych wynoszącej 25°C.
sprawność paneli fotowoltaicznych STC

Rzeczywista sprawność panelu fotowoltaicznego

Warunki STC jako nominalne trudno będzie uzyskać podczas normalnej pracy paneli PV. Promieniowanie słoneczne 1000 W/m2 może występować okresowo w warunkach naszego umiarkowanego klimatu. Jednak towarzyszy temu najczęściej wysoka temperatura powietrza. Wskutek tego nie jest możliwe uzyskanie niskiej temperatury ogniw – zgodnie ze standardem STC mającej wynosić 25°C. Rzeczywista temperatura ogniw przy tak wysokim promieniowaniu słonecznym i przy wysokiej temperaturze powietrza, może przekraczać 50°C. Rzeczywista sprawność panelu PV będzie w tej sytuacji niższa od nominalnej.

Dlatego też wprowadzono dodatkowo inne standardy dla określania sprawności paneli fotowoltaicznych. Są one określane symbolami PTC i NOCT. Warunki określania sprawności według tych standardów są bardziej zbliżone do rzeczywistych warunków eksploatacji modułów fotowoltaicznych. Sprawność modułu fotowoltaicznego będzie też niższa od określanej we wspomnianych warunkach STC.

porównanie sprawnosci panelu fotowoltaicznego

O ile więc nominalnie wysokosprawny panel fotowoltaiczny może uzyskiwać z 1 m2 powierzchni ponad 180 Wat energii elektrycznej, to w dobrych warunkach rzeczywistych, którym bliższy jest standard PTC lub NOCT mniej bo około 160÷170 Wat z 1 m2 powierzchni.

Więcej informacji na temat standardów określania sprawności paneli fotowoltaicznych STC, PTC, NOCT znajduje się w prezentacji:

Moc panelu fotowoltaicznego

Maksymalną moc panelu PV podaje się w jednostce Wp, a nie W (Wat). Przyjęto, że jest to moc szczytowa (peak) osiągana w warunkach STC. Tak więc wysokosprawne panele osiągają przy typowej powierzchni moc ponad 300 Wp, a warunkach rzeczywistej eksploatacji około 260÷270 W.

Dobór instalacji fotowoltaicznej

Zależnie od sprawności panelu PV dobrać należy określoną ich ilość dla zapewnienia wymaganej produkcji energii elektrycznej. Dobór instalacji fotowoltaicznej, musi więc uwzględniać dostępną powierzchnię zabudowy paneli o określonej sprawności. Jeśli na dachu budynku zmieści się np. 10 paneli PV, to przy ich mocy 305 Wp, moc szczytowa będzie wynosić 3,05 kWp. Przy niższej sprawności i mocy panelu 290 Wp, będzie to znacznie mniej bo 2,90 Wp. Różnica 5% przełoży się o obniżenie rocznej ilości energii wytwarzanej w instalacji fotowoltaicznej i zużywanej bezpośrednio w budynku lub oddawanej do sieci elektroenergetycznej, skąd będzie później odbierana.