Parametry paneli fotowoltaicznych – co oznaczają i jak je rozumieć?

Wybierając panele fotowoltaiczne, należy przyjrzeć się ich parametrom. Pamiętajmy jednak, że moc paneli to ważny ich parametr, ale nie jedyny, który trzeba brać pod uwagę. Podpowiadamy, jakie parametry wziąć pod uwagę przy wyborze paneli PV.

Aby instalacja PV służyła przez lata i była jak najbardziej wydajna należy wziąć pod uwagę kilka parametrów. Poniżej przedstawiamy najistotniejsze parametry modułów fotowoltaicznych dla ich użytkowników, a także krótkie wyjaśnienie, co one oznaczają i czym się charakteryzują.

Moc w punkcie MPP

Moc w punkcie MPP (MPP – Maximum Power Point) to moc w punkcie mocy maksymalnej (szczytowej), która uzyskiwana jest przez moduły fotowoltaiczne w optymalnych warunkach nasłonecznienia – STC – standaryzowanych warunki testowych. Moc maksymalna określana jest dla modułów po stronie DC. Stanowi punkt odniesienia przy planowaniu generatora PV. Jako, że panele słoneczne pracują w różnych warunkach nasłonecznienia, ilość energii słonecznej docierającej do nich jest paneli jest zmienna i różna w zależności m.in. od zachmurzenia, pory roku, czy kąta padania promieni słonecznych. Moc paneli podaje się zatem dla standardowych warunków atmosferycznych – STC– Standard Test Conditions. Uzyskuje się je w warunkach laboratoryjnych zakładających:

• temperaturę ogniw panelu 25⁰C ,
• nasłonecznienie 1000W/m2,
• spektrum promieniowania dla gęstości atmosfery 1,5 (AM = 1,5).

Moc paneli w NMOT/NOCT

Kolejnym ważnym parametrem jest moc w punkcie MPP w NMOT/NOCT – to moc pracy panelu słonecznego w punkcie mocy maksymalnej, lecz w warunkach, które są bardziej zbliżone do warunków rzeczywistych. NOCT to z skrótowiec języka angielskiego Normal Operating Cell Temperature – temperatura ogniwa w normalnych warunkach pracy. Te warunki normalne to:

• temperatura ogniw panelu 20⁰C,
• nasłonecznienie 800W/m2,
• spektrum promieniowania dla gęstości atmosfery 1,5 (AM = 1,5),
• prędkość wiatru 1m/s.

Sprawność modułu

Kolejnym kryterium branym pod uwagę przy wyborze odpowiedniego modelu jest sprawność modułu fotowoltaicznego. Ten parametr ma znaczenia w sytuacji, gdy dysponujemy ograniczoną powierzchnią dla instalacji PV. Sprawność modułu jest równa ilorazowi mocy baterii słonecznej i natężenia promieniowania słonecznego. Niższa sprawność wiąże się z większą powierzchnią konieczną do uzyskania tej samej mocy.

Temperatura ogniw przy pracy znamionowej (NMOT/NOCT)

Parametrem, który warto przeanalizowań przy wyborze odpowiednich paneli PV jest także temperatura ogniw przy pracy znamionowej (NMOT/NOCT) [⁰C]. To temperatura jaką osiągnie panel słoneczny w najbardziej zbliżonych do normalnych warunkach eksploatacji. W tym przypadku, im niższa wartość NOCT, tym korzystniej. Dobrej jakości panel PV powinien mieć współczynnik NOCT równy lub mniejszy niż 45⁰C.

Współczynnik temperaturowy

Temperaturowy współczynnik mocy PMPP [%/C] określa jaką moc osiąga panel PV w określonej temperaturze. Wskaźnik ten informuje o tym o ile procent zmniejsza się moc panelu przy każdym wzroscie temperatury o 1⁰C powyżej temperatury testowej 25⁰C. Parametr ten powinien być jak najbliższy wartości zero.

Roczny spadek mocy

Roczny spadek mocy opisuje współczynnik degradacji. Im jest niższy tym lepiej. W pierwszym roku eksploatacji panele PV tracą 2-3% sprawności. W kolejnych latach roczny spadek mocy jest mniejszy i wynosi średnio około 0,6%/rok. Sprawność paneli kształtuje się średnio na poziomie 80% po 25 latach, a modele o bardzo niskiej degradacji mogą osiągać 82% sprawności po 30 latach.

Moc nominalna a efektywność paneli fotowoltaicznych – zależność

Nominalna moc modułu podawana jest przez producentów w standardowych warunków atmosferycznych – STC– Standard Test Conditions. Jednak warunki te nie zdarzają się w przyrodzie, zwłaszcza w naszych szerokościach geograficznych. W warunkach klimatycznych i przy położeniu geograficznym moduły fotowoltaiczne posiadają efektywność w przedziale około 10-16%.

Sama znajomość mocy nominalnej paneli fotowoltaicznych nie wystarczy do określenia faktycznych możliwości uzyskania z nich energii. Aby móc dobrać najlepsze możliwe dla siebie panele, a więc uzyskać najlepszą ich efektywność należy wziąć pod uwagę oprócz mocy m.in. sprawność modułu, temperaturę ogniw przy pracy znamionowej, współczynnik temperaturowy, czy roczny spadek mocy.

Marek Lont