Szukaj na tym blogu

środa, 29 sierpnia 2012

Sprawność modułu fotowoltaicznego

Często sprawność modułu fotowoltaicznego jest jednym z kryteriów branych przez inwestora pod uwagę przy wyborze konkretnego modelu urządzenia. Czy jest to słuszne?

Czym jest sprawność baterii fotowoltaicznej?

Sprawność = moc baterii słonecznej / natężenie promieniowania słonecznego

Oczywiście powyższy stosunek będzie przez producentów podawany w specyficznych warunkach testu tzw STC czyli
  • Natężenie promieniowania słonecznego = 1000W/m2
  • Temperatura ogniwa = 25C
  • Spektrum promieniowania słonecznego = AM 1.5

W rzeczywistych warunkach pracy sprawność konwersji fotowoltaicznej każdej baterii słonecznej będzie niższa niż nominalna zazwyczaj podawana w materiałach reklamowych.

Przykład:

Panel suntech STP 240

Moc w warunkach STC = 245 W sprawność 15,06%

Moc w warunkach NOCT = 181 W sprawność 13,91%


Różnica w sprawności wynika głównie ze spadku napięcia (mocy) w raz ze wzrostem temperatury. W rzeczywistych warunkach pracy zazwyczaj wzrost temperatury ogniw będzie przekładał się na niższą sprawność konwersji fotowoltaicznej.


Jakie znaczenie ma sprawność modułu fotowoltaicznego?

Sprawność modułu fotowoltaicznego nie przekłada się na produkcję energii gdyż panele fotowoltaiczne kupuje się na Waty ich mocy a nie powierzchnię. Z tego względu dla inwestora od strony produkcji energii nie ma znaczenia, z jakiej powierzchni pochodzi wat mocy. Sprawność nabiera znaczenia, gdy mamy ograniczoną powierzchnię do zamontowania instalacji PV. Niższa sprawność to większa powierzchnia potrzebna do uzyskania tej samej mocy.

Powierzchnia zajmowana przez instalację 1 kW w różnych technologiach (sprawnościach)

Sprawność bezpośrednio przekłada się na powierzchnię zajmowaną przez instalację (większa sprawność mniej zajmowanego miejsca) 
 
 
Sprawność
Moc max z 1m2
Powierzchnia 1 kW instalacji
8%
80
12,5
10%
100
10,0
12%
120
8,3
14%
140
7,1
16%
160
6,3
18%
180
5,6
  


Sprawność w brzydką pogodę
Od strony ilości wyprodukowanej energii przez instalację PV większe znaczenie od sprawności nominalnej ma sprawność moduł w słabych wartościach oświetlenia. W polskich warunkach klimatycznych większość energii dociera do baterii słonecznej w zakresie 100 - 500 W/m2 czyli w zakresie niskich wartości natężenia promieniowania słonecznego. Z tego względu ważne jest, aby bateria słoneczna pracowała efektywnie w słabych warunkach słonecznych.


Zmiana sprawności modułu PV wraz z natężeniem promieniowania słonecznego


Każda bateria słoneczna traci efektywność w niskich warunkach natężenia promieniowania słonecznego z tym, że niektóre tracą zaledwie 3-4 % w stosunku do warunków laboratoryjnych STC inne tracą ponad 6% (6% nie punków procentowych).



Sprawność modułu a nie ogniwa.

Jeżeli z jakichś przyczyn jednym z czynników wyboru jest sprawność zawsze należy zwrócić uwagę, aby porównywać moduły PV po sprawności wyznaczonej dla powierzchni mierzonej w ten samo sposób, czyli po wymiarach modułu. Bardzo często zdarza się, że producenci chwalą się wysoką sprawnością np ogniw jednak między ogniwami są większe lub mniejsze przestrzenie, które sprawią, że sprawność modułu zawsze będzie niższa od sprawności budujących go ogniw. A czasami różnica może być znacząca.
Bateria monokrystaliczna bardzo często zawiera wolne pustki między ogniwami które przyczyniają się do znacznie niższej sprawności modułu w stosunku do sprawności samego ogniwa.
 
Zobacz także: 


poniedziałek, 20 sierpnia 2012

13% oze w każdym domu

Jednym z ciekawszych zapisów projektu ustawy o OZE jest

"Art. 143. Minister właściwy do spraw budownictwa, gospodarki przestrzennej i mieszkaniowej określi, w drodze rozporządzenia, o którym mowa w art. 7 ust. 2 pkt 1 ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (Dz. U. z 2010 r. Nr 243, poz. 1623, z późn. zm.), warunki techniczne wymagane do zapewnienia udziału co najmniej 13% energii elektrycznej, ciepła lub chłodu, lub paliwa gazowego z instalacji odnawialnych źródeł energii w bilansie energii zużytej w budynku - w terminie 12 miesięcy od dnia wejścia w życie ustawy. "

Który powoli wprowadza nas do budownictwa zero energetycznego, czyli takiego, które w bilansie rocznym zużywa nie więcej energii niż produkuje. Uprzedzając wywody na temat stosowności tego zapisu dodam, że wynika on z dyrektywy UE i jedyne, o czym warto dyskutować to forma, w jakiej będzie on wprowadzony zwłaszcza, że zostanie to określone w drodze rozporządzenia, czyli akcie prawnym tworzonym bez udziału parlamentu i szerszych konsultacji.

13% mało czy dużo?

Wymóg produkcji 13% nie jest wygórowany zwłaszcza, że mówimy tu o produkcji energii elektrycznej, chłodu, ciepła lub gazu. W praktyce standardowa instalacja kolektorów słonecznych, pompa ciepła do CO lub CWU, kocioł na biomasę, mała instalacja fotowoltaiczna, będzie wystarczać do spełnienia wymagania. Początkowe ustanowienie tak niskiego poziomu energii z OZE w bilansie z jednej strony jest słuszne gdyż daje społeczeństwu możliwość zapoznania się z technologiami, OZE w małej skali bez ponoszenia dużych nakładów finansowych. Z drugiej strony przy źle skonstruowanym rozporządzeniu w praktyce będzie to zapis martwy.

Kocioł śmieciuch

Zakładając, że biomasa zostanie uznana za odnawialne źródło energii, (choć patrząc na ideę budownictwa zero energetycznego nie powinna być) w praktyce zapis 13% udziału oze zupełnie straci sens i moc wprowadzenia w polskim budownictwie jakichkolwiek zmian. Jedyne, co się zmieni to ciągle popularne w Polsce kotły na paliwo stałe tzw. "śmieciuchy" na papierze staną się kotłami na biomasę i znajdą się formalnie w instalacjach każdego nowobudowanego domu, którego właściciel będzie chciał ominąć przepisy. W praktyce nikt nie będzie sprawdzał czy 13% paliwa w śmieciuchu to drewno czy tylko butelki, szmaty i węgiel.

Idea budownictwa zeroenergetycznego jest równie słuszna, co stosowanie norm energooszczędności budynków. Ważne, aby minister przygotowujący rozporządzenie określając warunki techniczne do
Zapewnienia udziału, co najmniej 13% energii z OZE kierował się zasadą, że ma być to energia pozyskana w bezpośrednim sąsiedztwie budynku. W innym wypadku sens tego artykułu zupełnie straci na znaczeniu.

niedziela, 12 sierpnia 2012

Pragnienie bycia producentem.

Nowa ustawa o OZE rozpala rynek fotowoltaiki do czerwoności i mimo że nawet nie zaczął on jeszcze dobrze funkcjonować już widać w nim pierwsze oznaki zepsucia. Z dnia na dzień przybywa na polskim rynku producentów paneli fotowoltaicznych i oczywiście byłaby to dobra wiadomość pod warunkiem, że nie ograniczałaby się jedynie do zlecenia nalepienia w dalekowschodniej fabryce swojego logo.

Zjawisko produkcji OEM-owej jest w branży PV długa a obecna trudna sytuacja producentów, w której ich magazyny są zapchane po sam sufit sprawia, że praktycznie każdy importer, który tylko zapragnie może mieć swoje logo na panelu czy inwerterze PV. Choć w wielu wypadkach pragnienie bycia producentem może odbić się czkawką.

Zaprojektowane w Polsce wyprodukowano w Chinach

Przypadek pierwszy stanowią małe polskie firmy, które zlecają małym lub średnim chińskim firmom naklejenie swojego logo na produkcie. Oczywiście pochodzenia produkcji zgodnie z prawem nie można ukryć jednak 2 osobowy dział marketingowy kreatywnie opracowuje otoczkę jakoby 1 osobowy dział rozwoju znajdujący się w Polsce z 3 miesięcznym doświadczeniem w branży projektuje całą linię produktów i zapewnia kontrolę, jakości. Zazwyczaj obrendowany mało znanym logo produkt nie jest hitem sprzedaży z tego względu ci "producenci" często oprócz rzekomo swoich produktów sprzedają także inne produkty pod innymi markami, co jest kompletną schizofrenią marketingową gdyż, jaki prawdziwy producent sprzedawałby produkty konkurencji?


Moja marka jest najlepsza na świecie

Drugą grupę stanowią zazwyczaj większe i duże firmy, które z uwagi na duże zainteresowanie fotowoltaiką chcą mieć w swojej ofercie produkty z tej branży. Często są to firmy stawiające, na jakość dlatego też zlecają obrendowanie swoim logo produkty dużych graczy o uznanej, jakości. W działaniu tym niema nic złego poza tym, że firmy te z uwagi na przerośnięte ego na punkcie swojej marki ograniczają sprzedaż swoich produktów. Podejrzewam, że wielu inwestorów myślących o instalacji fotowoltaicznej wolałoby wybrać uznanego na świecie producenta z branży PV niż ten sam produkt pod logo innego dużego producenta z zupełnie innej branży.


W sprzedaży funkcjonują pojęcia importer, dystrybutor i producent, aby nazywać rzeczy po imieniu. Przyklejanie logo na produkcie nie jest tożsame z jego wytworzeniem. Dlatego unikajmy farbowanych lisów w branży PV.

niedziela, 5 sierpnia 2012

Instalacja fotowoltaiczna na trakerach - czy jest zasadna w Polsce ?

Trakery to urządzenia, które podążają za słońcem przez co zamocowane na nich panele fotowoltaiczne oświetlane są zawsze pod kątem zbliżonym do prostego. Montując instalację fotowoltaiczną na tego typu urządzeniach możemy w polskiej strefie geograficznej zwiększyć uzysk energii z instalacji o ok. 25% w stosunku do instalacji nieruchomej. Czy tego typu instalacje są zasadne?

Instalacja fotowoltaiczna oparta o system nadążny


Zwiększony uzysk energii z zainstalowanego wata baterii słonecznych to główna korzyść ze stosowania systemów nadążnych. Jednak z drugiej strony należy liczyć się z szeregiem wad.
  • Zwiększone koszty inwestycyjne od 15-30%
  • Zwiększone koszty serwisu
  • Zwiększona awaryjność
  • Ze względów bezpieczeństwa przy dużej prędkości wiatru traker ustawia się poziomo do gruntu
  • Większa powierzchnia zajęta przez instalację

Powyższe wady i ograniczenia sprawiają, że w mojej ocenie brak jest zasadności wykorzystania systemów nadążnych w polskiej szerokości geograficznej.

Instalacja fotowoltaiczna na trekerach o mocy 1 MW na Słowacji koło Koszyc

Mając przyjemność odwiedzić jedną z nielicznych w Europie instalacji nadążnych w Koszycach na Słowacji o mocy 1 MW dodatkowo utwierdziłem się w przekonaniu o braku celowości tego typu instalacji. Po dwuletniej działalności widać było, że instalacja od strony technicznej jest mocno "zużyta". Prawdopodobnie od naporu silnego wiatru belki nośne trakerów sprawiały miejscami wrażenie lekko przekrzywionych, czego skutkiem był brak spasowania części paneli i ich luzowanie się, które sprawia, że przy silniejszym wietrze panele trzepocą jak liście na drzewie. Takie warunki pracy z pewnością przekładają się na mniejszą trwałość mechaniczną paneli PV i ryzyko powstania mikropęknięć prowadzących do gorących punktów.

Widom z tyłu trakera. Panele o mocy 11kW połączone są z inwerterem o mocy 10 kW

System nadążny sprawdza się dobrze w strefach międzyzwrotnikowych gdzie wystarcza traking jedno osiowy znacznie łatwiejszy w realizacji. W strefach umiarkowanych z uwagi na zwiększone koszty inwestycyjne i serwisowe trudno mówić o zasadności stosowania trakerów. Należy mieć na uwadze, że zaletą instalacji fotowoltaicznej jest jej długa, bezawaryjna i praktycznie bezobsługowa praca. Dodawanie mechanicznego elementu w postaci trakera sprawia, że instalacja przestaje być bezobsługowa a awaryjność znacząco wzrasta.
Widoczny brak spasowania Paneli PV na trakerze