Gyakran felmerül a kérdés azok körében akik napelemes rendszert szeretnének, hogy hogyan változik a napelem termelése télen. Mennyivel is termelnek kevesebbet a napelemek a téli időszakban? Milyen hozam várható tőlük ebben az időben? Sokan tévesen azt hiszik, egyáltalán nincs ilyenkor termelés. Ebben a cikkünkben a téli, és nyári termelés összehasonlítását írjuk le.
Napelem áramtermelést befolyásoló tényezők
Első körben meg kell említeni mely főbb tényezőktől függ a napelem rendszer termelés mennyisége.
Napsütéses órák száma
Ezt főként a nap járási magassága befolyásolja. Mindenki számára köztudott, hogy a téli évszakban a nap alacsonyabban jár, így hamarabb eléri a horizontot is, hamarabb sötétedik, ez által a napsütéses órák száma jelentősen csökken a téli hónapokban.
Nap magassága
Hasonlóan az előzőhöz, itt is a nap a befolyásoló tényező. Mivel alacsonyabban jár a nap, így a napsugarak beesési szöge is kisebb, ami miatt kevesebb a termelés. Ez persze függ a telepített napelemek dőlésszögétől, de mivel nyáron jobb a termelési mutató, épp ezért az ideális dőlésszöget is a nyári időszakhoz választják meg a kivitelezők amennyiben erre mód van, és nem a tetővel párhuzamosan történik a telepítés (mely sok esetben közelít az ideális dőlésszöghöz).
Felhő- és ködképződés
A termelésre hatással vannak a különböző éghajlati viszonyok is, mint például a felhőzet, és a köd is. A téli időszakban ezek gyakrabban előforduló jelenségek, így ez is a nyári termelésnek kedvez jobban.
Hőmérséklet
Általánosságban elmondható, hogy a napelemeknél megadott értékek egy standard körülmények között vizsgált mérés során keletkeznek. Ezen mérés során a beállított értékek tekinthetők ideálisnak. Ez a hőmérséklet pedig a 25 Celsius fok.
Ezt a hőmérsékletet viszont a téli időben jobban megközelíti a napelem panel, mint a nyáriban (ideális a tavaszi, őszi évszakok), mivel a felületre érkező sugarak melegítik is a paneleket nyáron emiatt a hőmérsékletük nem a hőmérőn mérhető 30-35°C, hanem magasabb. Ezért hatásfokuk csökken, viszont az előbbiekben felsoroltak olyan mértékben kompenzálják a termelési mutatókat, hogy hiába a magas hőmérséklet miatti hatásfokromlás, így is sokkal jobb a termelés nyáron.
Ez számokban kifejezve a következőképpen alakul.
A napelem gyártók, az egyes panelekhez tartozó adatlapokon rögzítik a hőmérsékleti együtthatókat. Jelen példában egy AmeriSolar 280W-os napelemhez tartozó adatlapon található részletet mutatunk be.
Napelem működése télen és nyáron – Összehasonlítás
Most pedig vizsgáljuk meg, mik a tényleges adatok, egy működő rendszer példáján keresztül.
A választott napelem rendszer 2018 július elején lett telepítve, éppen az előbbi példában szereplő AmeriSolar napelemekkel.
Nézzük egyszerűség kedvéért csak a kék színű oszlopokat, mivel a cikk megírásakor (2020.07.01) még nincs teljes adat az ezévi nyári termelésről (zöld oszlopok), a 2018-as év elején pedig még nem kerültek telepítésre a panelek (piros oszlopok).
Látható, hogy januárban a napelemek áramtermelése télen nem éri el a 200kWh termést, megközelítőleg 190kWh energiát termelt. Míg az általánosságban is legeredményesebb hónapban, júliusban ez az érték átlépi a 600kWh energiát, megközelítőleg mintegy 680kWh energiát termelve.
Innen kiszámolható az arány a téli, és a nyári időszak között, melyből azt kapjuk, hogy 3,58× több energiát termel az adott napelem rendszer a nyári időszakban.
Külön érdekesség figyelhető meg a grafikonon, mégpedig, hogy ebben az évben (2020) különösen jó hónapnak bizonyult az április, ugyanis általánosságba kevésbé volt felhős az égbolt, és a cellahőmérséklet mindig közelítette az ideális értéket, így a kisebb napsütéses óraszám ellenére is magas hozamot produkált havi szinten.
Nézzünk meg egy másik napelem rendszert, melynél csak az idei évre vonatkozóan vannak adataink.
Látható, hogy a szokatlanul sok mennyiségű esőzés, és az ezt okozó felhőzet hogyan befolyásolta a termelést. A júniusi termelés alacsonyabb az áprilisi, és májusi termelésnél.
Itt is megfigyelhető, amit az előbbi diagramnál említettem, milyen kiemelkedően jó hónapnak bizonyult az április.
De térjünk vissza a téli-nyári összehasonlításra.
Ebben az esetben januárban a termelt érték megközelítőleg 160kWh, míg júniusban 745kWh. A kettő aránya pedig 4,66.
Általánosságban elmondható, hogy a téli, és nyári értékek között 4-6× termelésbeli különbség figyelhető meg a nyári termelés javára. Ez nem azt jelenti, hogy télen nem tudjuk ellátni háztartásunk elegendő villamos energiával, hiszen a nyáron termelt energiatöbbletet, ekkor a szolgáltatói hálózatból pótoljuk. Ennek termelésnek-fogyasztásnak mérésére szolgál a telepítéskor felszerelt ad-vesz mérőóra. Így a nyáron megtermelt többlet energiát, a téli rosszabb termelési időszakban felhasználhatjuk a szolgáltató által biztosított éves elszámolásnak köszönhetően.