Sistemele fotovoltaice reprezintă o investiție importantă pentru orice proprietar care dorește să treacă la energie verde și să reducă facturile la electricitate. Cu toate acestea, producția de energie electrică variază semnificativ în funcție de anotimp, condiții meteorologice și alți factori externi. Pentru a maximiza randamentul investiției, este esențial să adaptăm strategiile de utilizare și întreținere în funcție de specificul fiecărui anotimp.
Hai să vedem împreună câteva modalități practice și eficiente de optimizare a producției de energie solară pe tot parcursul anului, cu soluții specifice pentru fiecare sezon. Fie că ai deja un sistem instalat sau planificai o astfel de investiție, aceste informații te vor ajuta să obții cea mai mare eficiență energetică posibilă din instalația ta fotovoltaică.
Cum influențează anotimpurile producția de energie electrică
Variațiile sezoniere au un impact major asupra performanței sistemelor fotovoltaice, din mai multe motive:
Intensitatea radiației solare
Energia generată de panourile fotovoltaice depinde direct de cantitatea de radiație solară care ajunge la suprafața acestora. În timpul verii, intensitatea radiației solare este maximă, în timp ce iarna acest parametru scade semnificativ.
Durata zilei
În România, durata zilei variază considerabil între anotimpuri. În timp ce vara putem beneficia de până la 15-16 ore de lumină, iarna această durată scade la aproximativ 8-9 ore, reducând perioada de producție energetică.
Unghiul de incidență
Poziția soarelui pe cer se schimbă odată cu anotimpurile. Vara, soarele este mai sus pe cer, ceea ce înseamnă că razele sale cad într-un unghi mai apropiat de perpendicular pe panourile fotovoltaice. Iarna, unghiul mai mic de incidență reduce eficiența captării energiei solare.
Temperatura
Deși s-ar putea crede că temperaturile ridicate favorizează producția de energie solară, de fapt este invers. Panourile fotovoltaice funcționează mai eficient la temperaturi moderate. Temperaturile foarte ridicate din timpul verii pot reduce eficiența panourilor cu până la 10-25%.
Factori meteorologici
Condițiile meteorologice specifice fiecărui anotimp, cum ar fi ploile de primăvară, furtunile de vară, ceața de toamnă sau zăpada din timpul iernii, afectează direct cantitatea de lumină solară care ajunge la panourile fotovoltaice.
Înțelegerea acestor factori ne permite să adaptăm strategiile de optimizare pentru fiecare anotimp în parte și să maximizăm producția de energie electrică.
Optimizarea producției vara
Vara este sezonul cu cel mai mare potențial de producție energetică, dar și cu cele mai multe provocări legate de temperaturile ridicate. Iată câteva metode pentru a optimiza producția în acest anotimp:
- Asigurarea ventilației adecvate. Instalarea panourilor cu un spațiu suficient între acestea și acoperiș permite circulația aerului și răcirea naturală. Sistemele de montaj care facilitează fluxul de aer pot reduce temperatura panourilor cu până la 10°C, îmbunătățind eficiența cu 3-5%.
- Curățarea regulată. Vara, praful se acumulează mai rapid pe suprafața panourilor. Studiile arată că murdăria poate reduce eficiența cu 5-15%. O curățare lunară poate menține performanța optimă a sistemului.
- Monitorizarea temperaturii. Utilizarea sistemelor de monitorizare poate ajuta la identificarea panourilor care se supraîncălzesc. În cazul sistemelor mai complexe, se pot instala microinvertoare sau optimizatoare care gestionează temperatura și eficiența fiecărui panou în parte.
- Umbrirea strategică. Deși pare contraintuitiv, umbrirea parțială și temporară a panourilor în orele cu temperaturi extreme poate preveni supraîncălzirea și poate crește producția totală zilnică. Sistemele automate de umbrire pot fi programate să funcționeze doar când temperatura depășește nivelul optim de funcționare.
- Ajustarea unghiului (pentru sisteme ajustabile). Pentru sistemele care permit ajustarea manuală sau automată, un unghi de aproximativ 20-30° față de orizontală este optim pentru vara din România. Acest unghi permite captarea eficientă a radiației solare când soarele este sus pe cer.
Optimizarea producției primăvara și toamna
Primăvara și toamna sunt anotimpuri de tranziție, cu condiții meteorologice variabile, dar care oferă oportunități excelente pentru producția de energie solară dacă sunt aplicate strategii adecvate:
- Ajustarea unghiului panourilor. În aceste anotimpuri de tranziție, unghiul ideal al panourilor este mai apropiat de latitudinea locației. Pentru România, un unghi de aproximativ 35-45° față de orizontală maximizează captarea energiei solare în aceste perioade.
- Prevenirea acumulării de frunze (toamna). Toamna, frunzele căzute pot umbri parțial panourile. Instalarea unor plase de protecție sau verificarea și curățarea regulată pot preveni acest inconvenient.
- Verificarea și optimizarea sistemului de invertoare. Invertoarele moderne au curbe de eficiență diferite în funcție de nivelul de radiație solară. În anotimpurile cu radiație moderată, verificarea și ajustarea parametrilor invertorului poate îmbunătăți randamentul sistemului.
Optimizarea producției iarna
Iarna reprezintă cea mai mare provocare pentru sistemele fotovoltaice, dar cu strategiile potrivite, producția poate fi optimizată chiar și în condiții dificile:
- Ajustarea unghiului la 50-60°. Un unghi mai abrupt permite captarea mai eficientă a razelor solare când soarele este jos pe cer. Pentru sistemele fixe, un compromis de 40-45° funcționează bine atât iarna cât și în anotimpurile de tranziție.
- Îndepărtarea zăpezii. Zăpada acumulată pe panouri blochează complet producția de energie. Utilizarea unor sisteme de îndepărtare a zăpezii, cum ar fi raclete speciale cu mâner lung sau sisteme automate de încălzire pentru cazuri extreme, poate menține funcționalitatea sistemului.
- Folosirea reflexiei zăpezii. Zăpada din jurul instalației poate acționa ca un reflector natural, sporind radiația care ajunge la panouri. Acest fenomen poate crește producția cu până la 10% în zilele însorite de iarnă.
- Verificarea sistemului electric. Temperaturile scăzute afectează componentele electrice. Verificarea regulată a conexiunilor, cablurilor și invertorului poate preveni defecțiunile cauzate de ciclurile de îngheț-dezgheț.
- Utilizarea sistemelor de încălzire pentru invertoare. Invertoarele au o eficiență redusă la temperaturi foarte scăzute. Pentru zonele cu ierni severe, poate fi benefică instalarea sistemelor de încălzire pentru invertoare sau amplasarea acestora în spații încălzite.
Întreținerea periodică a sistemului fotovoltaic
Indiferent de anotimp, o întreținere periodică adecvată este esențială pentru maximizarea duratei de viață și a eficienței sistemului fotovoltaic:
Plan de întreținere sezonieră
- Primăvara: inspecție completă după iarnă, curățare generală, verificarea structurii de montaj.
- Vara: verificarea sistemului de răcire, curățare regulată, inspecția conexiunilor electrice.
- Toamna: pregătirea pentru iarnă, verificarea etanșeității, curățarea jgheaburilor din apropierea panourilor.
- Iarna: îndepărtarea zăpezii, verificarea sistemului electric, monitorizarea producției
Verificări electrice periodice
Măsurarea rezistenței de izolație, verificarea funcționării invertorului și testarea sistemelor de protecție trebuie efectuate cel puțin anual, preferabil înainte de sezonul cu producție maximă.
Actualizarea sistemului de monitorizare
Sistemele de monitorizare trebuie actualizate periodic pentru a beneficia de cele mai recente funcții de optimizare. Analiza datelor istorice poate evidenția tendințe și potențiale probleme înainte ca acestea să afecteze semnificativ producția.
Documentarea performanței
Păstrarea unui jurnal al producției, intervențiilor și observațiilor poate ajuta la identificarea modelelor de performanță și la planificarea optimizărilor viitoare.
Prin aplicarea acestor strategii specifice fiecărui anotimp și menținerea unui program riguros de întreținere, proprietarii de sisteme fotovoltaice pot maximiza producția de energie electrică pe tot parcursul anului, asigurând astfel un randament optim al investiției lor în energia verde.
Surse:
Citește și: