Nadchodzi czas pionowej fotowoltaiki. Dlaczego warto tak ustawiać panele?
Naukowcy z Yorku właśnie udowodnili, że w północnoeuropejskim klimacie warto postawić fotowoltaikę pionowo. Okazuje się, że takie ustawienie pozwala nie tylko zdeklasować tradycyjne systemy fotowoltaiczne w okresie zimowym, ale też dostarczać najwięcej energii dokładnie wtedy, gdy jej potrzebujemy.
Tradycyjne przekonanie, że panele fotowoltaiczne montowane pod kątem 35 stopni na południe są zawsze najlepszym rozwiązaniem może nie być do końca prawidłowe, przynajmniej w klimacie północnoeuropejskim i nie w obecnych uwarunkowaniach rynku energii. Roczne badanie przeprowadzone przez naukowców z University of York na pionowym systemie fotowoltaicznym norweskiej firmy Over Easy Solar udowodniło, że pionowe systemy dwustronne (Vertically Mounted Bifacial Photovoltaic, VBPV) nie tylko dorównują klasycznej fotowoltaice, ale w kluczowych momentach dnia i roku znacząco ją przewyższają pod względem efektywności.
W opozycji do przesycenia
Głównym problemem klasycznej fotowoltaiki jest tzw. szczyt południowy – produkcja energii jest największa wtedy, gdy zapotrzebowanie w domach jest niewielkie, sieć energetyczna staje często przeciążona, a ceny energii na giełdzie spadają do niskich, często ujemnych poziomów. System pionowy Over Easy Solar, wykorzystujący wysokowydajne ogniwa heterozłączowe (HJT), przesuwa ten ciężar na godziny, w których prąd jest najbardziej potrzebny i można go wprowadzić do sieci na korzystniejszych cenowo warunkach.
Badania przeprowadzone w Wielkiej Brytanii wykazały, że pionowy system fotowoltaiczny w porównaniu do systemów nachylonych generuje przeciętnie o 26 proc. więcej energii rano (05:30–09:00) i o 22,9 proc. więcej po południu (17:00–20:30). To idealne dopasowanie do porannego i wieczornego zapotrzebowania na gotowanie, ogrzewanie czy ładowanie samochodów elektrycznych, co zwiększa autokonsumpcję energii w gospodarstwach domowych – a przy okazji redukuje potrzebę zakupu magazynów energii.
Zimą w pionie lepiej
Najciekawsze różnice odnotowano w miesiącach zimowych, gdy słońce operuje nisko nad horyzontem. Wtedy system pionowy osiągał aż o 24,5 proc. wyższą wydajność niż panele w tradycyjnym ustawieniu. Co ciekawe, naukowcy precyzyjnie zmierzyli też przewagę wynikającą z samej dwustronności paneli. Okazało się, że dzięki wykorzystaniu światła odbitego (np. od białego żwiru na dachu), system bifacjalny wyprodukował o 12,45 proc. więcej energii zimą niż identyczny system pionowy, ale jednostronny. To dowodzi, że zwłaszcza w regionach o dużym udziale światła rozproszonego i niskim kącie padania promieni słonecznych bifacjalność i pionowe ustawienie paneli może być bardzo korzystne.
Poza lepszą wydajnością w specyficznych warunkach system Over Easy Solar oferuje interesujące zalety konstrukcyjne. Dzięki pionowej orientacji siły nośne działające na moduły przy wietrze wiejącym z prędkością niemal 100 km/h są znikome, co czyni to rozwiązanie idealnym dla wietrznych regionów przybrzeżnych. Niska masa systemu pozwala na montaż na dachach płaskich bez konieczności stosowania ciężkiego balastu czy przewiercania stropu dachu, a estetyczny design sprawia, że instalacja bez trudu wtapia się w nowoczesną architekturę miejską.
Wyższy koszt początkowy, szybszy zwrot
Jak czytamy w wypowiedzi przedstawiciela Over Easy Solar dla PV Magazine, mimo że początkowy koszt pionowej instalacji jest wyższy i wynosi ok. 1200 funtów/kW (ok. 5860 zł/kW) w porównaniu do ok. 900 funtów/kW (ok. 4730 zł/kW) dla systemów klasycznych, inwestycja zwraca się znacznie szybciej. Ma to wynikać z faktu, że system produkuje energię w godzinach, gdy ceny rynkowe prądu są najwyższe, oraz w sezonach, w których tradycyjne panele niemal przestają pracować.
.
.
.
O pionowych systemach solarnych Over Easy Solar pisaliśmy już, informując między innymi o pierwszej pionowej instalacji fotowoltaicznej z wykorzystaniem norweskiej technologii w Nowym Jorku.
Radosław Błoński
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy E-Magazyny Sp. z o.o.
Pomysł ciekawy, tyle że w klimacie północnoeuropejskim na takim dachu potrafi zalegać kilkanaście centymetrów śniegu w zimie, więc warto byłoby ustawić takie minimoduły na nieco większej wysokości od połaci dachu, inaczej warstwa śniegu przysłoni częściowo moduły.
@AQQ: racja, do tego wartoby przeanalizować czy jest jakiś dodatkowy uzysk energii z faktu, że śnieg nie zalega na samych panelach (lub zalega krócej) w porównaniu do ustawienia bardziej poziomego. To może dodać panelom pionowym jeszcze ekstra kWh w bilansie rocznym.
Zima. Instalacja 15kWp produkcja w styczniu 0,34MWh. Przy zmianie na pionową Wzrost o 24% to 0,08MWh wzrost…. oszałamiający wzrost.
Podczas wichury polecą razem z połacią dachu. Jeśli już to na ścianie (tak właśnie mam) albo na gruncie.
@Jakub: 80kWh/miesiąc dodatkowego prądu za darmo (bo tylko przez inne ustawienie paneli) to 8 dodatkowych dni zasilania przeciętnego domu w PL. Do tego dochodzi jeszcze dzienny profil produkcji bardziej dopasowany do typowego zużycia. Moim zdaniem gra warta świeczki.
Biały żwir na dachu…
W Polsce już widziałem pionowe panele na dachach skośnych jestem ciekaw że jeden drugiemu nie będzie zasłaniał bo musi być większy odstępy tam ktoś pisał o wiatra ch tak się zastanawiam przy 8 kW fotowoltaiki produkcja dzisiaj była 48 kW na płaskim dachu to podaje jako ciekawostkę
Za rok pan premier oze-sroze postawi was wszystkixh do pionu.
Mam panele zainstalowane na południowej ścianie domu. Jest to instalacja 2,5 kWp do zasilania bojlera. Cały rok mam wrzątek w kranie,a zawór od centralnego ogrzewania jest zamknięty
Ale wynalazek to jest tak oczywiste, że już dwa lata temu dokonałem takiego odkrycia i zamontowałem panele na ścianach domu mieszkalnego! Cały wynalazek polega na tym, że panele nie są PR, wysypane śniegiem i słońce odbija się od śniegu zwiększając wydajność paneli w znacznym stopniu tylko potrzebny jest śnieg którego jak na lekarstwo, poza tym słońce zima jest bardzo nisko i świeci prawie prostopadle na panele!
@Jakub: Przy skośnym montażu w zimie możesz mieć śnieg albo szadź na panelach, przez co produkcja będzie bliska zeru nawet w słoneczny dzień. Zysk z pionowego montażu to nie tylko czysta arytmetyka, ale przede wszystkim brak dodatkowych czynników blokujących dostęp słońca do paneli. Na Youtube jest porównanie różnych rodzajów montażu na tej samej działce przez tego samego użytkownika i z jego pomiarów wychodzi, że w pochmurny i chłodny dzień uzysk z pionowego montażu to 445%!!! To oczywiście jest skrajny przypadek. Średnio w grudniu wyszło około 35% więcej energii z pionowego ustawienia niż z typowego skośnego montażu. W styczniu uzysk był parę procent i nie był już tak spektakularny.
–
https://www.youtube.com/watch?v=oxV7zQotKe0
–
W zimowych miesiącach energii ze słońca jest znacznie mniej niż latem, ale dzięki ustawieniu pionowemu stabilność wytwarzania tej energii znacznie się poprawia a w końcu to właśnie w zimie tej energii zużywamy najwięcej.
Skoro taka różnica w wydajności to nie lepiej zamontować jakiś mechanizm który by nadążał za słońcem? Wiem w zimie mógłby być problem gdyby zalegał śnieg lub lód, ale w pozostałą część roku. Zakładam że taki układ pobierałby nie więcej niż 30W. Wiadomo koszt początkowy większy, mechanizmy, inaczej prowadzone przewody itd. Ale może warto? Ale oczywiście ktoś musiałby to przeliczyć I uwzględnić tak jak tutaj wszystkie czynniki, jak czas w którym spozytkowujemy energię w domu.
@Arek: takie mechanizmy są stosowane od lat – nazywają się trackery. Są dostępne jedno i dwuosiowe (podążanie wschód-zachód oraz zima-lato). Ogólny wzrost uzysku energii ok. 20-35%.
A może by tak liczby a nie procenty? 25% więcej z produkcji rano czy wieczorem. Podajcie dobowe wyniki produkcji. Ja rozumiem że to pewno rozwiązanie powstałe po to by nabić w butelkę kolejnych ludzi wciskając im kit że fotowoltaiki na nowych zasadach się opłaca. A guzik się opłaca. Jak masz magazyn energii to interesuje cię dzienna produkcja. Możesz ustawić sobie by lądował się w godzinach najtańszego prądu a w godzinach z lepszą ceną sprzedawać nadwyżkę. Ale co by nie robić i jakich zabiegów nie stosować. Fotowoltaika na nowych zasadach to strata kasy. Czy to poziomo, czy pionowo czy do góry nogami. Warto by o tym pisac i uświadamiać ludzi żeby nie dali się nabić w butelkę. A nie tworzyć materiały że jak masz panele w pionie to zarobisz o 25% więcej. A że po montażu fotowoltaiki masz zarobek minus kilkadziesiąt tysięcy które się nigdy nie zwrócą to nie wspominacie? Może następny artykuł jak zwiększyć produkcję prądu w nocy o 100%? Wystarczy ustawić halogen by świecił na panele. I to zadziała, będzie instalacja nam produkować prąd w nocy. Jakież to genialne rozwiązanie wam podsunąłem. A bilans będzie tak korzystny jak cała ta fotovoltaika.
Ja bez badań naukowych twierdze, ze pionowe ustawienie jest optymalne wcześnie rano w lecie, buhaha
@Shogun: błąd w założeniach: instalacja prosumencka nie ma zarabiać ona ma oszczędzać na zużyciu energii z sieci. Kalkulacja jest prosta i każdy może ją dla swojego przypadku wykonać czy mu się taka inwestycja opłaci czy nie: rachunki z poprzedniego roku + profil zużycia (przyzwyczajenia domowników) + dane na temat uzysków ogólnie dostępne w internecie. Niestety to zadanie przerasta możliwości wielu rodaków… ale to już nie wina PV.
U mnie 24 KWP jest na gruncie i pod kątem 65 st. W Norwegii pionowo we Włoszech ok 30 st,,a ja wyliczyłem optymalnie 65st,i tak mam,
OZE SIE SKONCZYLO 3 LATA TEMU . TERAZ TO BZDOORA I GONIENIE KIJA Z MARCHEWKĄ . NIE DAJCIE SIE OSZUKAC
Zimą to ok 15% produkcji energii w roku. Ustawienie pionowe podnosi produkcję zimowa 15% o 24% a zmniejsza produkcje w pozostałych porach roku czyli 85% o 30%. Dobrze zrozumiałem?
Shogun włącz arkusz kalkulacyjny i policz bo trujesz, jak Piekarski na mękach. Jeżeli bez magazynu energii zużyjesz 25 do 30% energii na autokonsumpcję, to już 25% odzyskujesz, bo masz energię za darmo. Jak ci monopoliści państwowi podniosą ceny znowu jesteś do przodu, bo raz poniosłeś koszty i te 25% przysparza ci dodatkowych korzyści. Jak nie umiesz liczyć, to na YT jest facet, co przedstawia co miesięczne dane ze swojej instalacji, właśnie w excellu. Jak i jemu nie wierzysz to idź do Czarnka prawnika z wykształcenia na kurs ekonomii.
„Dzięki pionowej orientacji siły nośne działające na moduły przy wietrze wiejącym z prędkością niemal 100 km/h są znikome” gdy stoją zgodnie z kierunkiem wiatru, a gdy wiatr wieje prostopadle siły działające na moduły są maksymalne. Jak można coś takiego wypuścić z redakcji. Przykra sprawa.