Solarna energija pompezno ulazi u svet energetike. Veliki problem sa enormnim zagađenjem vazduha daju krila obnovljivim izvorima energije. Solarna energija je lako priuštiva običnim korisnicima ( za razliku od energije vetra čija je investicija veća za prosečnog građanina. Ovaj bum solarne energije u zadnje vreme prati i veliki pad cena solarnih panela potpomognut pozivima banaka da se investira u solarne panele.
Sve je ovo zvuči dobro i verovatno jeste dobro (za banke sigurno), ali potrebno je dobro otvoriti oči i sagledati sve aspekte, naročito one koje pišu sitnim slovima ili ih treba čitati između redova.
Šta kažu trgovci
Ovaj tekst pišem povodom objašnjenja jednog od prodavaca i instalera solarne opreme : “Naplaćujemo po kilovatu instalisane snage“. Šta se krije iza ove rečenice ?
Naizgled ništa naročito. Ali treba dublje zaroniti u analizu i mnoge stvari će nam biti jasne. Prva i osnovna da li je ćemo za kilovat instalisane snage dobiti kilovat električne energije.
Moj odgovor je NE. A evo i objašnjenja.
Standardni uslovi testiranja STC
Solarni paneli se isporučuju sa deklarisanom snagom ali pod takozvanim STC ( Standard Test Condition) – Standardni uslovi testiranja. To je labaratorijski postupak pri kome se solarni panel izloži irradijaciji od 1000 W/m2. Pri tome se mere parametri panela a najvažniji su: Struja kratkog spoja Isc i Napon otvorenog kola Voc.
To su maksimalne veličine jačine struje i napona bez otpora. Ove veličine se koriste za konstrukciju dijagrama struja – napon takozvana I-V kriva.
Odatle se dalje čitaju optimalan napon i optimalna struja koji daju maksimalnu snagu za dati panel u tački zvanoj Pmpt– Power: Maximum power point.
Ne zaboravomo da su u pitanju labaratorijski uslovi koji su nedostižni na područijima sa kontinentalnom, umereno kontinentalnom i mediteranskom klimom. U područiju sahare mogu se dostići ti teoretski uslovi, ali njih prati drugi problem : pad efikasnosti usled velike spoljne temperature.
Zato umesto STC čitamo realnije parametre takozvane NOCT (Nominal Test Condition) koji se merei pri realnijoj osvetljenosti solarnog panela od samo 800 W/m2 (spoljna temperatura 20 C , brzina vetra 1 m/s).
Na primer za jedan kvalitetan Canadian Solar HiKu panel snaga pada sa 430 W na 321 W ( oko 25%). A kad je oblačno onda računajte na irradijaciju od 200 W/m2 i manjoj.
I – V dijagram solarnog panela, Vidi se da su najpovoljniji rezultati pri irradijacijia od 1000 W/m2. Takvi uslovi su samo labaratorijski i nisu realni u praktičnim situacijama.
Teoretski proračun irradijacije za Sarajeva ( promer grada sa umereno kontinentalnom klimom), Vidi se da irradijacija ne prelazi 1000 W/m2
Upadni uglovi sunčeve svetlosti na panel se menjaju
Ali ni to nije sve.
Imajte u vidu da je solarni panel još uvek osvetljen idealno pod pravim uglom pri NMOT , naš neće biti osvetljen idelno ma koliko se trudili, jer je to matematički nemoguće. Čak i da je panel postavljen pod
idealnim nagibom kako bi zahvatio fotone pod pravim uglom u podne (12 h) u letnjim mesecima, ovaj ugao će se promentii do 13 časova. Do 15 časova situacija će biti još lošija.
Sunčeva svetlost koja odstupa od normalnog pada na solarni panel gubi energiju te je ne može pokrenuti proces u poluprovodnicima za emisiju elektrona. Potrebna mu je energija E= mc2 (*cos(fi)).
I taj cos(fi) remeti naše planove da dobijemo od trgovca zagarantovanu energiju.
Zaključak :Upadni uglovi se menjaju u jedninici vremena odnosno tokom dana.
Ali ni to nije sve.
Gde god nađeš dobro mesto, ti panel posadi
.., a ono je blagorodno pa će prodavca nagradi. Ovaj deo teksts važi za postavku panela na krovovoma.
Video sam slučajeve i o tome već pisao da su solarni paneli montirani na istočnoj, zapadnoj pa čak i na severnoj strani krova. Ovo zadnje je već bezobrazluk. Paneli postavljeni na istok proizvodiće struju do podneva. Oni postavljeni na zapadnoj strani posle podneve. A oni postavljeni na sver – To je isto kao kad bi suncokret gajili u podrumu.
Solani paneli moraju po svaku cenu biti što više okrenuti ka jugu. Ako vam je krov okrenut više ka istoku nego ka jugu ili više ka zapadu nego ka jugu nećete dobro investiciono – energetski proći.
Vodite računa i o senci od dimnjaka. Ne montirajte panel tako da mu dimnjak pravi senku jer neće raditi, Doduše svi paneli imaju diodnu zaštitu za takve situacije kako ne bi sami vukli okolnu struju i pregrevali se, ali neće je ni proizvoditi. Bar ne oni delovi koji su stalno u senci.
Okolni veći objekti moraju biti na bezbednom rastojanju. U svakom slučaju ne na južnoj strani. Senka od okolnih objekata koji su na istoku ili zapadu veća je ujutru ( odnosno pri zalasku sunca) tako da onemugućava normalnu proizvodnju struje. Ovo je posebno važno za solarne elektrane.
Ako je teren pod nagimbom situacija može biti dodatno matematički komplikovana. Povoljan nagib terena je pad sa severne ka južnoj strani.Ta prirodna kaskada smanjuje senku u zimskim mesecima samim tim i rastojanje između panela. Nasuprot tome, nagib terena od juga ka seveu je nepovoljan.
Na ovoj slici se vidi da je instaler solarnih panela stigao da načička panele na sve strane.Kod kroova na 4 vode, samo je jedna strana povoljna i to ona okrenuta ka jugu ( jugo istoku, jugo zapadu)
Još jedna fora : Bifacijalni solarni paneli
Posebna priče su bifacijalni solarni paneli. Zvuči primemljivo, solarni panel koji nema “beskorisnu površinu”. Panel koji koristi obe strane za skupljanje solarne energije. Da li svetlost dolati sa svih strana ili samo od sunca ? Ili da li neko svetlo zrači iz zemlje ? Bifacijalni solarni paneli imaju dugu istoriju. Pojavili su se u isto vreme kada i klasični. Oni su za 20% skuplji nego obični monofacijalni, i za toliko skupe više struje. Pod uslovom da su postavljeni u za njih idealne uslove.
Ta druga strana skuplja reflektovanu komponentu svetlosti.Reflektovana komponenta pored direktne i difuzne je najčešće najmanja. Stepen iskorišćenja bifacijalnog panela zavisi od visine i ugla postavke a naročito od okoline koja reflektuje svetlost. Sunčeva svetlost se zavisno od podloge u većoj ili manjoj meri reflektuje pod pravim uglom, a koeficjent refleksije zavisi od podloge. Trava na primer ima koeficjent refleksije 0,26 dok sneg ima 0,6 . Veoma bitna je visina i ugao postavke bifacijalnog panela. Da bi se reflektovana komponenta svetlosti od podloge pokupila , neophodna je određene visina, minimalno 4.2 m. Ugao nagiba u tom slučaki treba biti veći od 35 stepeni.
Idealan način primene bifacijalih panela je za nadstrešnice otvorenih parkinga ili bilo koje otvorene nadstrešnice. Važno je da nadstrešnica bude otvorena sa svih strana kako bi prikupli reflektovanu komponentu. Podloga treba biti što svetlija ako je u pitanju beton ili asfalt obojiti u belo.
više o pravim mestima za instaliranje bifacijalnih solarnih panela možete videti ovde….
Na čemu sam ( hoću da znam)
Koristeći aplikaciju SPAC možemo izračunati realan dobitak električne energije od solara. U slučaju ugradnje na krov, potrebno je uneti nagib krova, dimenzije istog, orijentaciju prema jugu i izabrati najbliži grad i solani panel. Nakon toga dobijamo pregršt podataka koje možemo korristiti za dalje proračune ( štetan uticaj senke) ili preskočiti sve te tabele i videti koliko je stvaran dobitak struje. Nakon toga možemo izabrati invertor uneti cenu struje i dobićemo kompletni izveštaj koji pokriva godišnji dobitak struje ( prihoda) i cenu investicije.
Kako koristit aplikaciju SPAC možete videti ovde :
I ne zaboravite: Pre investiranja sve pažljivo razmotrite.