Chlad panelům nevadí
Chlad, sníh a krátké dny. Pro mnoho majitelů fotovoltaiky je zima obdobím, kdy přicházejí pochybnosti. Výroba elektřiny klesá, aplikace v mobilu ukazuje nízká čísla a snadno vznikne pocit, že systém nefunguje tak, jak by měl. Ve skutečnosti ale fotovoltaika v zimě většinou pracuje přesně podle fyzikálních zákonů. Je jen potřeba pochopit, co ji skutečně omezuje a co je spíš jen rozšířený mýtus. Jedním z největších omylů je představa, že fotovoltaickým panelům vadí mráz. Chlad panelům neškodí, naopak jim prospívá. Panely jsou nejúčinnější při nižších teplotách, protože se nepřehřívají. Každý stupeň pod zhruba 25 °C jejich účinnost mírně zvyšuje. Pokud tedy přijde jasný zimní den bez sněhu, může být jejich okamžitý výkon poměrně významný. Zima není problémem kvůli chladu, ale kvůli nedostatku světla.
Právě světlo je tím, co v zimě chybí nejvíc. Slunce je nízko nad obzorem, dny jsou krátké a velmi často převládá zatažená obloha. To znamená výrazně menší množství energie, které na panely dopadá. V praxi tak fotovoltaika v zimních měsících obvykle vyrobí jen zhruba patnáct až pětadvacet procent letního výkonu. Ne proto, že by systém nefungoval, ale proto, že nemá z čeho vyrábět. Navíc se mnohem víc projeví i drobné zastínění. Komín, anténa, blízké stromy nebo okolní budovy mohou při nízkém úhlu slunce vrhat stín na panely po velkou část dne. I malý stín může výrazně snížit výkon celé části elektrárny. Řešením je použítí optimizérů.
Výkon solárních panelů s optimizéry a nebo bez
Sníh a námraza: záleží na sklonu i okolí
Nejviditelnější zimní komplikací je sníh. Pokud panely zůstanou zakryté, výroba elektřiny se prakticky zastaví. Zásadní roli proto hraje jejich sklon. Panely instalované pod úhlem zhruba třicet až čtyřicet pět stupňů mají výhodu v tom, že sníh z jejich povrchu většinou sám sklouzne. Naopak u panelů s menším sklonem, typicky na plochých střechách, může sníh zůstat mnohem déle. Velký vliv má také okolí domu. Stromy, komíny nebo vyšší budovy podporují vznik námrazy a prodlužují dobu, po kterou jsou panely zakryté. Pokud sníh drží na panelech déle než dva až tři dny, je možné zvážit jejich šetrné očištění. Vždy by se mělo postupovat opatrně a ideálně za poledního slunce, kdy má sníh největší šanci sám povolit. Použít by se měla pouze měkká stěrka určená pro solární panely. Neodborný zásah může způsobit větší škodu než několik dní bez výroby. Poškrábané sklo nebo poškozená kabeláž jsou problém, který už se jen těžko napravuje.
Moderní panely navíc často využívají speciální povrchové úpravy na bázi nanotechnologií. Ty snižují přilnavost sněhu a ledu a podporují jejich samovolné sklouznutí. Díky tomu zůstávají panely kratší dobu zakryté a zimní výroba je stabilnější.
Kde mráz skutečně zlobí: baterie a elektronika
Zatímco samotné panely chlad zvládají bez problémů, citlivější částí systému jsou baterie. Baterie jsou na nízké teploty výrazně náchylnější než panely. Lithium baterie při mrazu hůře přijímají energii a systém je často chrání tím, že omezuje nebo zcela vypíná jejich nabíjení. Pokud jsou baterie umístěny v nevytápěné garáži nebo v technické místnosti bez temperace, může být jejich zimní výkon znatelně omezen. Ideální je prostor s relativně stabilní teplotou mezi deseti a pětadvaceti stupni. Tím se nejen zlepší jejich funkce, ale prodlouží se i jejich životnost.
Pro domácí systémy dává smysl používat osvědčená bateriová úložiště, jako například modulární systémy typu Pylontech Force H2, které najdete na našem shopu.
Dalším místem, kde může zima způsobovat potíže, je výkonová elektronika. Vlhkost a kondenzace jsou větším rizikem než samotný mráz. Inverzní počasí, vysoká vlhkost vzduchu a velké teplotní rozdíly mohou vést ke vzniku kondenzátu ve střídačích a rozvaděčích. Moderní technologie jsou na tyto podmínky připravené, přesto se doporučuje odborná kontrola systému alespoň dvakrát ročně, ideálně před zimou a po jejím skončení.
Ostrovní systémy: zima jako test soběstačnosti
Zvláštní kapitolou jsou ostrovní fotovoltaické systémy, tedy systémy bez připojení k distribuční síti. Pro ně je zima skutečnou zkouškou soběstačnosti. Krátké dny a dlouhá období bez slunce často znamenají, že samotná fotovoltaika a baterie nestačí. Proto se zde běžně počítá se záložním zdrojem. Automatická elektrocentrála není u ostrovního systému luxus, ale nutnost.
Zima tedy není nepřítelem fotovoltaiky. Chlad panelům nevadí, mráz nesnižuje jejich účinnost a technologie je na zimní provoz připravena velmi dobře. Skutečnými limity jsou nedostatek světla, sníh na panelech a citlivost baterií na nízké teploty. Pokud se s těmito faktory počítá už při návrhu systému, může fotovoltaika fungovat spolehlivě po celý rok.
A právě zimní měsíce jsou ideálním obdobím, kdy se ukáže, že fotovoltaika není jen „letní hračka“, ale plnohodnotný celoroční energetický systém.