Panele fotowoltaiczne w Gdańsku. O czym warto pamiętać?
Instalacje fotowoltaiczne to coraz popularniejsze źródło darmowej energii elektrycznej. Z różnych stron płyną informacje o ekologicznych i ekonomicznych korzyściach takich rozwiązań, ale pojawiają się też głosy sceptyków, szczególnie wobec zapowiadanych zmian w prawie energetycznym. Istotnymi czynnikami są lokalizacja, odpowiedni dobór elementów instalacji fotowoltaicznej i ich prawidłowy montaż. Jakie warunki muszą być spełnione, żeby panele fotowoltaiczne w Gdańsku lub w innym mieście zapewniły opłacalną produkcję energii elektrycznej.
Jak działają panele fotowoltaiczne i inwerter?
Najczęściej spotykane panele fotowoltaiczne składają się z ogniw, wykorzystujących w swojej budowie złącze typu p-n półprzewodników o różnym typie przewodnictwa. Są to przeważnie czarne ogniwa monokrystaliczne (z monokryształów kwarcu) lub niebieskie ogniwa polikrystaliczne. Fotony promieniowania słonecznego padając na ogniwo, powodują gromadzenie się elektronów w jednej warstwie, podczas gdy w drugiej przybywa dziur elektronowych. Na granicy warstw, czyli na złączu p-n dochodzi do powstania różnicy potencjału, czyli napięcia prądu stałego. Ogniwa łączy się w moduły paneli fotowoltaicznych. Im większa powierzchnia paneli i im większe natężenie promieniowania, tym więcej prądu można uzyskać. Prąd stały wędruje następnie do falownika (inwertera), który przekształca go w prąd przemienny, wykorzystywany w domowej sieci elektroenergetycznej.
Jakie jest optymalne ustawienie paneli fotowoltaicznych w Gdańsku?
Wielkość natężenia promieniowania słonecznego zmienia się zarówno w ciągu roku, jak i w ciągu dnia, i zależy od wysokości słońca nad widnokręgiem. Największe natężenie promieniowania słonecznego jest wówczas, gdy promienie padają prostopadle do powierzchni. W związku z tym panele fotowoltaiczne Gdańsk powinno się ustawiać tak, aby ich powierzchnia była skierowana na południe. Jeśli takie ustawienie nie jest możliwe, dobre efekty można też uzyskać przy ekspozycji południowo-wschodniej lub południowo-zachodniej. Ze względu na szerokość geograficzną Gdańska (54°21′ N) optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych w Gdańsku wynosi od 40° do 43°. Dzięki temu wydłuża się okres optymalnego wykorzystania mocy paneli, bo promienie słoneczne padają niemal prostopadle na panele nie tylko w samo południe latem.
Wpływ pogody na produkcję prądu
Czy należy się obawiać, że niekorzystne warunki pogodowe negatywnie odbiją się na produkcji prądu przez panele fotowoltaiczne w Gdańsku? Nawet przy zachmurzonym niebie do powierzchni Ziemi dociera wystarczająco duża dawka promieniowania słonecznego, żeby panele fotowoltaiczne mogły ją zamienić w prąd elektryczny. Jest to tak zwane światło rozproszone. Wbrew pozorom produkcja prądu w pełnym słońcu w czasie letnich upałów nie jest znacząco większa, ponieważ ogniwa się mocno nagrzewają i pod wpływem wysokiej temperatury spada ich wydajność. Nie należy się też obawiać uszkodzeń mechanicznych spowodowanych ekstremalnymi warunkami pogodowymi. Zewnętrzna warstwa paneli pokryta jest szkłem hartowanym, a certyfikowane panele przechodzą testy, podczas których muszą wytrzymać wielokrotne wahania temperatury od -40°C do +85°C, naciski odpowiadające sile wiatru wiejącego z prędkością 130 km/h oraz bombardowanie kul gradowych o średnicy 25 mm, więc żadne sztormy nie są im straszne. Podczas montażu paneli instalowane są systemy chroniące przed prądem indukowanym przez bliskie uderzenia piorunów.
