Które moduły PV są sprawniejsze?

Moduły fotowoltaiczne różnią się budową, sposobem działania, jakością wykonania oraz ceną. Które moduły PV wybrać? Na co zwrócić uwagę wybierając panele fotowoltaiczne?

Każdy inwestor chciałby, żeby jego instalacja fotowoltaiczna produkowała jak najwięcej prądu ze słońca. Zależy to bezpośrednio od natężenia promieniowania słonecznego, ale także od tego, jakie moduły PV wybierze – a dokładniej mówiąc, od ich sprawności i powierzchni.

Natężenie promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni modułów PV wynosi maksymalnie ok. 1000 W/m². W rzeczywistych warunkach, instalacja fotowoltaiczna pracuje zazwyczaj przy promieniowaniu wynoszącym między 200-600 W/m². Wysoka sprawność paneli PV w tym zakresie promieniowania jest więc kluczowa dla uzyskania wysokiej wydajności instalacji w naszych warunkach klimatycznych.
Przeglądając dane techniczne modułów zwykle skupiamy się na podstawowych parametrach podawanych dla warunków tzw. STC – przy natężeniu promieniowania słonecznego wynoszącym 1000 W/m². Czyli, w warunkach, które występują bardzo rzadko.
Producenci podają również dane modułów w warunkach bardziej zbliżonych do rzeczywistych, w tzw. NOTC – dla natężenia promieniowania 800 W/m².
Z pewnością bardziej dociekliwi zapytają, jak to wygląda przy promieniowaniu wynoszącym 200 W/m². Zobaczmy to na przykładzie dwóch instalacji fotowoltaicznych o mocy zainstalowanej ok. 4 kWp, w których zastosowano przykładowe cienkowarstwowe i polikrystaliczne moduły PV.

Przyglądając się porównywanym modułom i instalacjom PV, zauważymy, że:
– w obu przypadkach moduły PV mają podobną powierzchnię
– cienkowarstwowe panele PV pracują ze sprawnością o połowę niższą niż krystaliczne
– żeby uzyskać określoną moc instalacji PV – im mniejsza sprawność modułów, tym konieczna będzie większa ich powierzchnia (większa liczba modułów w instalacji)
– większa powierzchnia modułów oznacza, że zajmą więcej miejsca, np. na dachu
– sprawność modułów cienkowarstwowych w minimalnym stopniu zależy od natężenia promieniowania słonecznego, chociaż nie zawsze tak jest…
– w obu instalacjach PV uzyskujemy podobną moc elektryczną, przy najlepszych warunkach (1000 W/m²), jak i przy małym natężeniu promieniowania słonecznego, np. 200 W/m².

Warto przy tym dodać, że cienkowarstwowe moduły fotowoltaiczne są tańsze od krystalicznych. Jednak, konieczność zastosowania znacznej powierzchni modułów może być kłopotliwa. No i można się spodziewać, że im więcej modułów do zamonitowania, tym większy będzie koszt robocizny.
Dlatego, warto porównywać koszty kompletnej instalacji – ze wszystkimi materiałami potrzebnymi do jej wykonania, robocizną i podatkiem VAT.
Dlaczego nie można zapominać o VAT-cie ? Bo może być różny w zależności od tego gdzie zamontowane mają być moduły fotowoltaiczne – na dachu domu, VAT wynosi 8%, a np., na wiacie obok budynku 23%.

Moduły PV – porównanie sprawności

Do porównania wykorzystano polikrystaliczne panele fotowoltaiczne wysokiej klasy.
Przy modułach słabej jakości sprawa może wyglądać zupełnie inaczej. Co można zobaczyć na wykresie poniżej.

Rys. Zmiana sprawności wykorzystania energii słońca przez różne krystaliczne moduły :
zielona linia – moduły wysokiej jakości;
pomarańczowa – średniej jakości;
czerwona linia – moduły słabej jakości.
Jak czytać wykres? Sprawność modułu PV przy natężeniu promieniowania słonecznego 1000 W/m² wynosi np.: 15%. I od tego wychodzimy przyjmując, że jest to wartość maksymalna – stąd 100% na osi sprawności.
Jeśli natężenie promieniowania zmniejszy się do 200 W/m², sprawność modułu zmniejszy się o 3% i będzie wynosić 97% sprawności maksymalnej wyznaczonej przy 1000 W/m². Czyli, przy 200 W/m² rzeczywista sprawność modułu wyniesie: 14,55%. A, sprawność modułu słabej jakości obniży się do 80%, czyli wyniesie 12%.