Na rynku istnieje ogromna różnorodność producentów i modeli modułów fotowoltaicznych, co sprawia, że wybór odpowiedniego rozwiązania może być wyzwaniem. Znalezienie idealnego panelu fotowoltaicznego, który spełni wszystkie wymagania, może wymagać czasu i dokładnej analizy.
Na co należy zwrócić uwagę podczas wyboru modułów fotowoltaicznych?
Przy zakupie modułów fotowoltaicznych należy zwrócić uwagę na kilka kluczowych czynników.
- Po pierwsze, ważne jest, aby sprawdzić wydajność modułów, czyli ile energii są w stanie wyprodukować w warunkach rzeczywistych.
- Należy również zwrócić uwagę na ich trwałość i odporność na warunki atmosferyczne, takie jak wiatr, grad czy śnieg.
- Bardzo istotne jest sprawdzenie gwarancji oferowanej przez producenta oraz ewentualnych certyfikatów jakości.
- Warto również porównać ceny różnych modułów słonecznych oraz skonsultować się ze specjalistą, aby wybrać najlepsze rozwiązanie dla konkretnych potrzeb i warunków instalacji.
Gwarancja produktowa.
Gwarancja produktu obejmuje wady fizyczne materiałowe i wykonawcze modułu fotowoltaicznego, które mogą wystąpić w określonym okresie czasu. Jej długość zależy od producenta i produktu, wynosi od 12 do 40 lat. Gwarancja produktu jest wskaźnikiem niezawodności i jakości panelu fotowoltaicznego. Moduł fotowoltaiczny z dłuższą gwarancją produktu wskazuje również, że producent ma zaufanie do trwałości i wytrzymałości swojego produktu.
Gwarancja produktu jest ważniejsza od gwarancji wydajności, ponieważ obejmuje cały fizyczny stan modułu i jego funkcjonalność. Moduł słoneczny, który ulega awarii z powodu wad materiałowych lub wykonawczych, jest bezwartościowy niezależnie od gwarancji wydajności, ponieważ nie generuje energii elektrycznej.
Gwarancja wydajności.
Gwarancja wydajności zapewnia, że panel słoneczny będzie osiągał określoną moc przez określony czas. Możliwe jest składanie roszczeń, jeśli faktyczna wydajność panelu jest niższa niż gwarantowana. Większość producentów paneli słonecznych oferują gwarancję wydajności na co najmniej 25 lat, ale niektóre firmy proponują dłuższe gwarancje nawet do 30 lub 40 lat.
Wysokość gwarantowanej wydajności jest podawana w procentach i wynosi średnio 85% mocy nominalnej po 25 latach. Zazwyczaj zakłada się roczny spadek wydajności, zwany degradacją, na poziomie 0,5%. W praktyce często osiąga się lepsze wyniki, z rocznym spadkiem wydajności wynoszącym tylko 0,15%.
Warto jednak pamiętać, że gwarancja wydajności nie obejmuje całkowitego uszkodzenia panelu słonecznego. Dlatego zawsze należy rozważyć gwarancję wydajności we współpracy z gwarancją produktu.
TIER 1.
Tier 1 dla paneli fotowoltaicznych to ranking producentów paneli fotowoltaicznych, którzy spełniają określone kryteria finansowe i jakościowe. Firmy z listy Tier 1 są uznawane za renomowane, oferujące wysokiej jakości produkty o długiej żywotności, często przekraczającej 25 lat. Ranking Tier 1 jest opracowany m.in. przez Bloomberg New Energy Finance i pomaga w identyfikacji producentów godnych zaufania na rynku fotowoltaicznym. Produkcja paneli fotowoltaicznych przez firmy z listy Tier 1 jest postrzegana jako gwarancja solidności i wysokiej jakości produktów, co sprawia, że warto rozważyć inwestycję w takie panele.
Tolerancja mocy.
Tolerancja mocy paneli słonecznych określa możliwe odchylenie rzeczywistej mocy panelu od podanej przez producenta mocy znamionowej. Wartości podawane są w procentach lub watach.
Przykład:
Panel słoneczny ma moc 300 Wp. Jego tolerancja mocy wynosi +5/-5%. Oznacza to, że jego moc może odbiegać o 5% w górę lub w dół od mocy znamionowej. Oznacza to, że dla tego panelu możliwa jest moc między 285 a 315 Wp.
Tolerancja mocy informuje, na ile można polegać na danych dotyczących mocy znamionowej w karcie danych producenta. Dobry instalator fotowoltaiczny powinien uwzględnić to podczas planowania instalacji słonecznej.
Skuteczność i wydajność panelu słonecznego dla maksymalnej mocy.
Skuteczność ogniw słonecznych odgrywa istotną rolę w panelu słonecznym. Najlepsze moduły fotowoltaiczne osiągają skuteczność w zakresie od 21 do 22,9%. Dobry wynik mieści się w przedziale od 19,5 do 20,5%.
Należy odróżnić skuteczność od mocy znamionowej. Moc znamionowa zależy nie tylko od skuteczności, lecz głównie od wielkości panelu słonecznego. Im większy moduł PV, tym większa moc. W związku z tym istnieją duże panele PV o wysokiej mocy z niższą skutecznością. W tym przypadku większy nie zawsze oznacza lepszy, zwłaszcza gdy zwiększa się waga.
To dotyczy wielu modułów o mocy powyżej 360 Wp. Większy nie zawsze oznacza lepszy w tym przypadku.
Panele słoneczne o skuteczności do 20% są zazwyczaj tańsze, podczas gdy moduły fotowoltaiczne o skuteczności powyżej 21,5% mogą być znacznie droższe.
Zamiast kilku tanich modułów PV, można zakupić większą ilość o niższej skuteczności – rezultat jest taki sam, a koszty często są niższe. Jedynym ograniczeniem jest dostępna powierzchnia dachu.
Panele słoneczne typu N vs. P.
Panele typu N zyskują popularność ze względu na wyższą wydajność i lepsze osiągi w porównaniu z panelami typu P. Są one szczególnie odpowiednie do zastosowań, gdzie wydajność i jakość są priorytetami ponad kosztami początkowymi. Z kolei panele typu P zostały powszechnie zaadaptowane ze względu na ich opłacalność, ale różnica w kosztach między tymi dwoma typami jest coraz mniejsza.
Monokrystaliczne kontra polikrystaliczne.
Te dwa rodzaje paneli słonecznych różnią się swoimi procesami produkcyjnymi i efektywnością. Panele monokrystaliczne są wykonane z krzemu jednokrystalicznego, oferując wyższą efektywność i elegancki wygląd, podczas gdy panele polikrystaliczne są wykonane z wielu fragmentów krzemu, zapewniając bardziej kosztów opłacalną opcję.
Materiały zmiennofazowe (PCMs -Phase Change Materials) wykorzystane do udoskonalonych paneli fotowoltaicznych.
Wykorzystanie przyniosło sukces w poprawie efektywności paneli fotowoltaicznych (PV). Nano-PCMs okazały się szczególnie skuteczne w chłodzeniu paneli PV, poprawiając ich ogólną wydajność.
Technologia PERC.
Moduły PERC posiadają dodatkową warstwę na tylnej stronie ogniw słonecznych. Ta warstwa ma dwie główne funkcje: odbija fotony z powrotem do komórki i zmniejsza rekombinację elektronów. Dzięki temu efektywność ogniw słonecznych jest zwiększona.
Jednakże degradacja modułów PERC jest bardziej zauważalna, co skutkuje szybszą utratą wydajności. Dodatkowo, ze względu na bardziej skomplikowane procesy produkcyjne, są one droższe niż płytki słoneczne bez technologii PERC.
Moduły PERC są idealne do instalacji na dachu ze względu na ich wyższy uzysk energii na metr kwadratowy. Są również optymalne dla instalacji PV wschód-zachód, ponieważ wykorzystują one głównie światło poranne i wieczorne.
Technologia Shingled.
Technologia Shingled w produkcji modułów fotowoltaicznych to innowacyjne podejście polegające na ułożeniu cienkich płyt krzemowych w sposób nakładający się, podobnie jak dachówki. Ta technologia zmniejsza odległość między komórkami, zwiększając gęstość mocy na jednostkę powierzchni modułu. Panele fotowoltaiczne Shingled są nowoczesne i wydajne, umożliwiając większą efektywność w porównaniu z tradycyjnymi modułami fotowoltaicznymi. Dzięki tej technologii osiąga się wyższą gęstość mocy przy niższych lub podobnych kosztach produkcji, przyczyniając się do oszczędności miejsca i pieniędzy dla inwestorów. Dodatkowo, technologia Shingled pozwala na lepsze wykorzystanie przestrzeni poprzez gęstsze rozmieszczenie komórek fotowoltaicznych bez konieczności technologicznych przerw między nimi.
Technologia HJT.
HJT oznacza technologię heterozłączową (Heterojunction Technology) w modułach fotowoltaicznych. Jest to połączenie monokrystalicznego krzemu oraz amorficznej, cienkiej warstwy krzemowej, które umożliwia wysoką absorpcję światła i efektywne wytwarzanie energii elektrycznej.
- Moduły HJT charakteryzują się wyższą efektywnością wytwarzania energii elektrycznej w porównaniu do standardowych modułów PERC, co przekłada się na lepsze wykorzystanie energii słonecznej.
- Dwustronna praca (bifacjalność): Panele fotowoltaiczne oparte na technologii HJT są przystosowane do dwustronnej pracy, co oznacza, że mogą efektywnie absorbować światło zarówno z przodu, jak i z tyłu panelu, co zwiększa ich wydajność.
- Wyższa trwałość: Moduły HJT są podwójnie szklane, co sprawia, że są bardziej odporne na uszkodzenia i mają dłuższy okres bezawaryjnej pracy, szacowany na ponad 30 lat.
- Mniejsze ryzyko usterek: Dzięki konstrukcji opartej na technologii HJT, panele te charakteryzują się niższym prawdopodobieństwem wystąpienia usterek w porównaniu do modułów PERC.
- Stabilny przyrost wydajności: Technologia HJT oferuje stabilny przyrost wydajności dzięki najbardziej stabilnemu współczynnikowi temperaturowemu mocy wynoszącemu -0,24% oraz doskonałej odporności na PID (Potential Induced Degradation).
- Wysoka sprawność: Ogniwa słoneczne HJT osiągają sprawność modułu PV wynoszącą nawet ponad 21,5%, co czyni je jednymi z najbardziej wydajnych modułów fotowoltaicznych.
Dzięki tym zaletom, technologia HJT staje się coraz bardziej popularna w produkcji paneli fotowoltaicznych, oferując wydajniejsze i trwalsze rozwiązania dla produkcji energii elektrycznej z promieniowania słonecznego.
Moduły szklane (Glass-Glass) kontra moduły szkło-folia.
Moduły szklane składają się z dwóch szklanych płyt, między którymi znajdują się ogniwa słoneczne. Natomiast moduły foliowe wykorzystują jedną szklaną płytę z przodu i nieprzezroczystą folię z tyłu.
Za modułami szklanymi przemawia ich wytrzymałość oraz dłuższe gwarancje producentów. Jednakże panele słoneczne z szkła są cięższe i mniej wygodne w instalacji. Dodatkowo są one również droższe od modułów foliowych.
Wybór między modułami szklanymi a foliowymi zależy od indywidualnych preferencji. Jeśli zależy Ci na większym bezpieczeństwie i jesteś gotów zainwestować więcej pieniędzy, to warto wybrać moduły PV szklane. W przeciwnym wypadku moduły foliowe również są dobrym rozwiązaniem.
Moduły fotowoltaiczne bifacialne (dwustronne).
Moduły fotowoltaiczne dwustronne mogą absorbować światło słoneczne zarówno na przodzie, jak i na odwrocie. Dzięki temu osiągają wyższą wydajność niż moduły fotowoltaiczne jednostronne. Jednakże tylna strona może przechwytywać tylko światło odbite od ziemi, dachu lub innej powierzchni. Jeśli montaż na dachu nie jest możliwy, lepiej zrezygnować z dodatkowych kosztów. Natomiast moduły dwustronne stanowią dobrą alternatywę dla płaskich dachów lub instalacji na otwartych przestrzeniach.
Moduł pełna czerń (Full black).
Moduły Pełne Czarne to moduły fotowoltaiczne, w których zarówno ogniwa, jak i rama oraz tylna część modułu są czarne. Zapewniają one bardziej estetyczny wygląd, zwłaszcza na ciemnych powierzchniach dachowych. Jednakże moduły pełne czarne są bardziej wrażliwe na wysokie temperatury, co sprawia, że ich wydajność zazwyczaj jest nieco niższa niż w przypadku zwykłych modułów słonecznych. Dodatkową wadą jest wyższa cena – piękno ma swoją cenę.
Kolor ramy.
Tak, kolor ramy modułu fotowoltaicznego jest ważny z punktu widzenia estetyki. Moduły fotowoltaiczne mogą być montowane na dachach budynków, a ich wygląd i kolorystyka mogą wpływać na estetykę całego budynku. Dostępne kolory ram modułów fotowoltaicznych mogą obejmować srebrny, czarny oraz inne kolory w zależności od preferencji producenta i klienta.
Półogniwa kontra pełne ogniwa.
Moduły pełnoogniwowe zazwyczaj składają się z 60 lub 72 ogniw słonecznych połączonych szeregowo, podczas gdy moduły półogniwowe składają się z 120 lub 144 podzielonych na pół ogniw. Wydajność półogniw jest o około 3% wyższa. Wynika to z faktu, że dzięki podziałowi ogniw prąd na jedno ogniwo jest mniejszy. Nawet przy częściowym zacienieniu moduły półogniwowe mogą dostarczać do 50% prądu.
Z uwagi na swoje zalety, większość producentów decyduje się na moduły półogniwowe, dlatego możesz śmiało z nich korzystać.
Rozmiar i wydajność paneli fotowoltaicznych.
Typowe panele o mocy 400 Wp mają wymiary 1.722 x 1.134 mm i zajmują powierzchnię 1,95 m². Natomiast panele o mocy 500 Wp mają standardowe wymiary 2.278 x 1.134 mm, co odpowiada powierzchni 2,58 m².
Wyniki naszej analizy 72 obecnych paneli słonecznych pokazują, że brak jednolitych standardów w branży fotowoltaicznej. Każdy producent paneli fotowoltaicznych sam decyduje o rozmiarze swoich paneli słonecznych.
Rozmiar paneli fotowoltaicznych ma kluczowe znaczenie dla uzyskania energii słonecznej. Zasada jest prosta: im większy panel fotowoltaiczny, tym wyższa jego wydajność.
Duże panele słoneczne są także cięższe i nieporęczne podczas montażu. Należy również zwrócić uwagę na wytyczne Niemieckiego Instytutu Techniki Budowlanej. Zgodnie z ich zaleceniami, moduły fotowoltaiczne o powierzchni powyżej dwóch metrów kwadratowych nie powinny być instalowane na dachach o nachyleniu do 75 stopni. Dotyczy to praktycznie wszystkich domów jednorodzinnych w Niemczech.
Moc modułu fotowoltaicznego.
Nowoczesny moduł fotowoltaiczny ma moc między 350 a 670 Wp. Producenci prześcigają się w wielkości i mocy modułów fotowoltaicznych. Wydajność prądu zależy od intensywności nasłonecznienia. W Polsce średnio osiąga się 1000 kilowatogodzin na 1000 watów mocy słonecznej.
Test PVEL.
PVEL (PV Evolution Labs) to organizacja specjalizująca się w ocenie niezawodności modułów fotowoltaicznych. Przeprowadza niezależne testy i porównania w celu oceny jakości i trwałości modułów fotowoltaicznych.
Współpracuje z różnymi producentami, przeprowadzając wszechstronne testy laboratoryjne, testy zewnętrzne i analizy danych w celu identyfikacji kluczowych wskaźników wydajności i czynników ryzyka. Producenci modułów fotowoltaicznych, którzy zdobywają dobre wyniki, otrzymują nagrodę Top Performer za konkretne rok testów. Producenci sami nie mają wpływu na to, czy ich moduły są testowane przez PVEL. Jednak wyniki PVEL stanowią dobry dodatkowy wskaźnik do oceny niezawodności modułów fotowoltaicznych.
Wytrzymałość mechaniczna.
Wytrzymałość mechaniczna opisuje zdolność modułu fotowoltaicznego do wytrzymania różnych warunków atmosferycznych bez utraty wydajności czy struktury. Solidny moduł zmniejsza ryzyko awarii, zabezpiecza przed potencjalnymi zagrożeniami bezpieczeństwa wynikającymi z uszkodzeń i zapewnia stałą produkcję energii przez cały okres jego eksploatacji.
Wytrzymałość mechaniczna zazwyczaj składa się z dwóch wartości, na przykład: 5400 Pa / 2400 Pa.
Pierwsza liczba określa dopuszczalne obciążenie na przodzie modułu w paskalach (Pa), natomiast druga wartość to siła naciągu na tylnej stronie panelu słonecznego. Obciążenie mechaniczne na przodzie wynika z deszczu, gradu, śniegu i innych czynników zewnętrznych, podczas gdy obciążenie na tylnej stronie wiąże się z siłą wiatru.
Wartość 5400 / 2400 jest wystarczająca dla większości instalacji fotowoltaicznych.
Wytrzymałość mechaniczna odnosi się do odporności całego modułu słonecznego i niewiele mówi o tym, jak dobrze jest chroniony przed mikropęknięciami.
Klasy ogniowe.
Klasy ogniowe paneli fotowoltaicznych określają ich odporność na ogień. W niektórych przypadkach, w zależności od typu budynku, wymagana jest określona klasa odporności na ogień. Przykładowo, budynki o klasie odporności pożarowej A lub B, oraz budynki ZL III, ZL IV i ZL V z poddaszami użytkowymi przeznaczonymi na cele mieszkalne lub biurowe, mogą wymagać określonej klasy odporności ogniowej dla paneli fotowoltaicznych.
Panel fotowoltaiczny z certyfikatem klasy A to taki panel, który pomyślnie przeszedł test ogniowy klasy A, spełniając normy UL790 lub IEC 61730-2. Moduły fotowoltaiczne klasy A wykazują wysoką odporność na ogień, co zapewnia bezpieczeństwo w przypadku nieoczekiwanego pożaru.
Porównanie wydajności STC / NOCT.
Aby porównać wydajność modułów fotowoltaicznych, wprowadzono standardowe warunki testowe (STC, Standard Test Conditions). STC obejmują pomiar mocy przy 1 000 watów nasłonecznienia, temperaturze ogniwa 25 °C i masie powietrza równiej 1,5.
Jednak te warunki są warunkami laboratoryjnymi. W praktyce uzyskana moc jest zazwyczaj nieco mniejsza. Aby dowiedzieć się, jak dobrze działa moduł fotowoltaiczny i dokonać realistycznego porównania, wprowadzono również warunki NOCT.
NOCT oznacza Nominal Operating Cell Temperature, czyli temperaturę ogniw w normalnym trybie pracy, która wynosi 45 °C. Dodatkowe warunki NOCT to:
Temperatura dnia wiosennego w Europie Środkowej: 20°;
Nasłonecznienie podczas letniego dnia na południu: 800 W/m²;
Niewielka prędkość wiatru 1 m/s.
Zazwyczaj wszyscy producenci podają wartości NOCT w swoich arkuszach danych.
Podsumowanie warunków STC i NOCT:
Standardowe Warunki Testowe (STC): 1 000 watów nasłonecznienia, 25 °C temperatura ogniw
Normalna Temperatura Ogniwa w Trybie Pracy (NOCT): 800 watów nasłonecznienia, 45 °C temperatura ogniw
Analizując teraz stosunek mocy NOCT do STC, można uzyskać wyobrażenie o rzeczywistej wydajności panelu słonecznego w słoneczny dzień. Wykorzystuje się do tego następującą formułę:
((STC [Wp] – NOCT [Wp]) / STC [Wp]) * 100Im niższy odsetek, tym lepiej. Dobrą wartością jest 25%.
Oto przykład:
Moduł fotowoltaiczny osiąga moc 450 W w warunkach STC i 365 W w warunkach NOCT.
Różnica między mocą w warunkach STC i NOCT wynosi 19,51%.
Jeśli nadal masz pytania lub wątpliwości jaki panel fotowoltaiczny zastosować warto również porównać ceny różnych modułów słonecznych oraz skonsultować się ze specjalistą, aby wybrać najlepsze rozwiązanie dla konkretnych potrzeb i warunków instalacji.