Fotowoltaika wschód zachód – czy to ma sens?

5 /5
(Ocen: 1)
Jeśli interesujecie się fotowoltaiką i chcecie zamontować u siebie własną elektrownię słoneczną, bardzo prawdopodobne, że spotkaliście się ze stwierdzeniem, że instalacja koniecznie musi być skierowana na południe. Co jednak, gdy ze względów technicznych nie ma możliwości, by tak ją zamontować? Czy fotowoltaika wschód-zachód ma sens? Jak wygląda opłacalność takiego rozwiązania? Wyjaśniamy!

Sprawdź bezpłatnie oferty fotowoltaiki

Optymalny kierunek paneli fotowoltaicznych – wschód, zachód, północ czy południe?

Jeśli chodzi o obszar północnej półkuli, w istocie, przyjmuje się, że aby osiągać jak największe uzyski energii z instalacji fotowoltaicznej, panele fotowoltaiczne powinny być ustawione jak najbardziej na południe i zamontowane pod odpowiednim kątem. Dlaczego?

Wszystko związane jest z ilością promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni modułów, w zależności od azymutu i kąta nachylenia powierzchni. Zależności pomiędzy tymi parametrami pokazuje poniższa tabela. Jak wynika z niej, skierowanie generatorów energii (modułów) idealnie na wprost słońca (czyli z zerowym odchyleniem w stosunku do południa), pod kątem 30 do 40 stopni, pozwala całemu systemowi osiągnąć 100% dostępnej wydajności. Możliwe jest to również przy kącie nachylenia modułów 30 stopni oraz delikatnym odchyleniem w kierunku wschodnim.

Optymalne ułożenie paneli fotowoltaicznych.

Jak z pewnością zauważyliście, inna kombinacja kąta nachylenia i azymutu wcale nie oznacza, że instalacja fotowoltaiczna nie będzie pracować. Moduły fotowoltaiczne skierowane w innym kierunku niż południowy będą pracować, jednak z nieco mniejszą mocą. W zależności od stopnia odchylenia od południa i kąta nachylenia moduły, może to być różnica rzędu kilku-kilkudziesięciu procent.

Nie ma sensu montowanie instalacji fotowoltaicznej skierowanej na północ, gdyż będzie ona wykorzystywać jedynie nieco ponad połowę padających na nią promieni słonecznych, a co za tym idzie, będzie zwracać się zdecydowanie dłużej niż ta skierowana w innym kierunku.

Fotowoltaika – lepszy wschód czy zachód?

Fotowoltaika skierowana idealnie na zachód, zamontowana pod kątem 30 stopni straci ok. 15% swojej wydajności. Z kolei przy kącie nachylenia 40 stopni, spadek wyniesie ok. 18%. Zbliżone wyniki uzyskamy również w przypadku instalacji skierowanej na wschód. Gdy jednak przyjrzycie się innym kątom nachylenia zauważycie, że ich delikatne zmniejszenie, zarówno w przypadku fotowoltaiki wschód, jak i fotowoltaiki zachód, pozytywnie wpłynie na ilość docierających promieni słonecznych. Zawsze będzie ich jednak mniej niż w przypadku instalacji południowej, zamontowanej pod optymalnym kątem.

Wychodzi więc na to, że fotowoltaika wschód zachód zawsze będzie nieco gorsza od tej południowej? Nie do końca tak musi być.

Warto pamiętać, że w przypadku prosumentów, wydajność fotowoltaiki w ciągu dnia, to nie jedyne co należy wziąć pod uwagę. Ostatecznie, dla opłacalności inwestycji ma również znaczenie m.in. autokonsumpcja (profil zużycia energii elektrycznej), a także czynniki zewnętrzne, czyli np. warunki montażowe. I biorąc pod uwagę te aspekty, odpowiedź na pytanie czy fotowoltaika na południe jest lepsza od fotowoltaiki wschód-zachód, nie jest wcale taka oczywista.

Instalacja fotowoltaiczna wschód-zachód a fotowoltaika południe – różnice w pracy

Jak różnice w ilości promieni słonecznych przekładają się na pracę instalacji?

W przypadku standardowej, południowo skierowanej instalacji, moduły są oświetlone dość długo, ale przyrost mocy jest stopniowy i przebiega łagodnie. Dopiero w godzinach okołopołudniowych, ze względu na idealnie położenie słońca, następuje pik mocy i instalacja jest w stanie wyprodukować bardzo dużo energii. Instalacja tego typu jest zoptymalizowana pod kątem jak największej produkcji.

Instalacja fotowoltaiczna wschód-zachód, działa inaczej. Wschodnia strona, uruchamia się już we wczesnych godzinach rannych, bardzo szybko zwiększając dostępną moc instalacji. Analogicznie sytuacja wygląda w przypadku strony zachodniej, która zaczyna intensywnie działać po południu i pracuje aż do późnych godzin wieczornych. Energia, w tym przypadku jest dostarczana dłużej, a krzywa produkcji jest bardziej równomierna i wypłaszczona w okolicach południa (w porównaniu z instalacją południową). Jest to instalacja typowo nastawiona na dłuższe działanie.

Sprawdź bezpłatnie oferty fotowoltaiki

Autokonsumpcja a ułożenie paneli fotowoltaicznych – wschód zachód i południe

W standardowym gospodarstwie domowym, w którym rodzice pracują w trybie 8 godzinnych, od poniedziałku do piątku, a dzieci chodzą chodzą do szkoły zużycie energii jest bardzo charakterystyczne. W godzinach porannych (6:00-9:00) można zaobserwować większe zużycie energii, które w dalszych godzinach znacznie spada (gdy domowników nie ma na miejscu), by potem wzrosnąć w okolicach godziny 17:00 (gdy zaczynają się powroty z pracy i szkoły). Znaczny wzrost jest również w godzinach wieczornych.

Profil zużycia energii w domu jednorodzinnym.

W przypadku fotowoltaiki skierowanej na południe, gdy produkcja energii osiąga szczyt w godzinach tuż przed i tuż popołudniowych, taki profil zużycia będzie skutkował niską autokonsumpcją. Większość energii będzie oddawana do sieci, a zatem przy jej odbiorze stracimy 20% lub 30%, w zależności od mocy instalacji. Rozwiązanie to ma zatem większy sens ekonomiczny, gdy domownicy przebywają w domu częściej (np. pracują zdalnie).

Wykres produkcji energii z fotowoltaiki wschód zachód, w porównaniu z innymi ułożeniami.

Źródło: Evaluating the Impact of PV Module Orientation on Grid Operation

Profil produkcji przy instalacji fotowoltaicznej wschód-zachód lepiej odpowiada profilowi zużycia w standardowym domostwie. W godzinach porannych (05:00-07:00) dostępna jest większa ilość energii niż w przypadku fotowoltaiki skierowanej na południe. Więcej jest jej również w godzinach popołudniowych, mniej natomiast w samo południe.

Fotowoltaika wschód-zachód – zalety i wady

Specyfika działania instalacji wschód-zachód przynosi inwestorowi pewne zalety i wady. Jakie?

Zalety fotowoltaiki wschód-zachód

Po pierwsze, bardziej zrównoważona produkcja, bez nagłego piku w okresie południowych jest bardziej przyjazna dla sieci energetycznej, mniej ją obciążając.

Brak nagłego wzrostu produkcji sprawia, że możliwy jest dobór bardziej optymalnego falownika. Ponieważ produkcja przez cały dzień osiąga zbliżone wartości, nie ma potrzeby sięgania po droższe urządzenie o większej mocy. Wystarczy mniejszy i tańszy falownik, który będzie równomiernie obciążony, a przez to całość będzie pracować stabilniej.

Rano i wieczorem zwykle można spodziewać się niższych temperatur, które pozytywnie wpływają na uzyski instalacji.

Lepsze wykorzystanie dostępnej przestrzeni – decyzja o zamontowaniu paneli na wschód i zachód pozwala efektywniej wykorzystać dostępną przestrzeń, co najlepiej widać w przypadku gruntu lub dachów płaskich, gdzie bez obaw o samo zacienienie można wykorzystać 70% dostępnego terenu (w orientacji południowej byłoby to zaledwie 35%).

Wady fotowoltaiki wschód-zachód

Usytuowanie paneli fotowoltaicznych wschód-zachód, może się wiązać ze spadkiem uzysków o kilka, kilkadziesiąt procent. Przy odpowiedniej konfiguracji systemu (czyli przy zmniejszeniu kąta nachylenia modułu), straty nie powinny być jednak mocno odczuwalne. Jednak nie zawsze możliwe jest ich osiągnięcie – przy dachu spadzistym o kącie nachylenia ok. 45 stopni, wydajność instalacji fotowoltaicznej wschód zachód spadnie o kilkadziesiąt procent. Minimalizacja strat byłaby możliwa głównie w przypadku dachu płaskiego.

Konieczność zakupu większej instalacji – z racji tego, że uzyski mogą być nieco niższe niż w przypadku standardowej, fotowoltaiki skierowanej na południe, pojawia się konieczność dokupienia kilku modułów, które zwiększą moc instalacji. Uwaga! Koszt ten w pewnym stopniu może kompensować zakup mniejszego
inwertera
.

Sprawdź bezpłatnie oferty fotowoltaiki

Fotowoltaika wschód zachód – kiedy warto rozważyć?

Jak powyższe plusy i minusy mają się do sytuacji inwestorów? W jakich przypadkach fotowoltaika wschód-zachód może być dobrym pomysłem, a kiedy lepiej wybrać alternatywę?

Fotowoltaikę wschód zachód na pewno warto rozważyć jeśli:

  • Wasz dzienny profil zużycia nie jest równomierny i największe zużycie energii odnotowujecie rano i popołudniu. Wówczas zwiększy się Wasza autokonsumpcja, a co za tym idzie mniej energii będzie musieli oddawać do sieci i mniej na jej stracicie. Trzeba bowiem pamiętać, że operator sieci energetycznej pobiera 20% (dla instalacji o mocy do 10 kW) lub 30% (dla instalacji o mocy 10-50 kW) nadwyżek wprowadzonych do sieci. Zużywając więcej energii na bieżąco zapłacicie też mniej opłaty mocowej. Wszystko to sprawia, że instalacja efektywniej wykorzystywana i może zwracać się szybciej.
  • Macie płaski dach – jak już wspominaliśmy, ułożenie paneli fotowoltaicznych wschód zachód pozwala na bardziej optymalne wykorzystanie przestrzeni, szczególnie w przypadku płaskich dachów i fotowoltaiki na gruncie.

Dopasowanie kierunku i mocy instalacji fotowoltaicznej warto jednak pozostawić specjalistom, takim jak np. z naszego rankingu firm fotowoltaicznych. Dzięki temu będziemy mieć pewność, że jest ona optymalnie dobrana pod kątem opłacalności i naszego zapotrzebowania energetycznego.

Informacje o autorze

Emila Biernaciak

Ukończyła Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu. Ekspertka w zakresie fotowoltaiki. Zapalona badaczka zagadnień związanych z finansami, energetyką oraz marketingiem w sieci. Szczera fanka i propagatorka ekologicznych rozwiązań, które mogą zmienić świat na lepsze. Niespokojny duch, wciąż szukający nowej wiedzy i doświadczeń. W wolnym czasie czyta powieści Stephena Kinga i śledzi trendy motoryzacyjne.

Dodaj komentarz
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments