Panel fotowoltaiczny (słoneczny)

Moja instalacja

Panel fotowoltaiczny RICHSOLAR RS-M40 40W Dodatkowym źródłem zasilania mojej domowej instalacji 12v jest panel słoneczny RICHSOLAR RS-M40 watt (fot po lewej).
Z uwagi na niewielką moc zdecydowałem się wpiąć go do instalacji bez regulatora ładowania (tylko przez diodę prostowniczą). Zainstalowane odbiorniki pobierają prąd nie mniejszy od 3,2A (42,5W) co powoduje że panel nie jest w stanie samodzielnie nigdy pokryć pełnego zapotrzebowania na prąd. W ten sposób jak na razie zaoszczędziłem na zakupie regulatora :).
Pomimo instalacji nowego panela 120W stary zostawiam dla zachowania ciągłości pomiarów z instalacji.


Panele fotowoltaiczne mam zainstalowane na południowo-zachodniej połaci dachu (kąt 26°, orientacja 55°W).
Dodatkowo obecnie są wpięte:
- dwa panele Phono solar 455W równolegle (co daje 910Wp, napięcie Ump = 41,6V, Uoc 49,37V, Imp 21,88A). Teoretycznie da się z tego wyciągnąć 67,4A na 13,5V.
- 3x2 panele Trina Solar 180W (po 2 szeregowo, 3 takie zestawy spięte równolegle) co daje 1080Wp, Ump 73,6V, Uoc 88,4V, Imp 14,7A. Panele są montowane pionowo na ogrodzeniu. Po kontrolerze jest możliwe wyciągnięcie 80A na 13,5V.

Parametry paneli:
Panel Ogniwa Moc Uoc Isc Ump Imp Wymiary efektywność efektywność koszt 1W
Kaneka Z-EA075 thin film a-Si 75 W 92 V 1,4 A 67 V 1,12 A 1210x1008x40 (1,22 m2) 61,5 W/m2 16,3 m2/1kWp
PVE-MTF1-120-5 72x monokrystaliczny 120 W 42,59 V 3,88 A 34,75 V 3,45 A 800x1600x25 (1,28 m2) 93,7 W/m2 10,6 m2/1kWp 7,25 PLN/W (29.12.2010)
RICHSOLAR RS-M40 36x monokrystaliczny 40 W 21,96 V 2,54 A 17,82 V 2,27 A 640x540x30 (0,35 m2) 115,7 W/m2 8,75 m2/1kWp 11,925 PLN/W (05.07.2010)
TrinaSolar TSM-180DC01 72x monokrystaliczny 180 W 44,2 V 5,35 A 36,8 V 4,90 A 809x1581x40 (1,28 m2) 140,7 W/m2 7,1 m2/1kWp
Panasonic VBHN330SJ47 HIT 330 W 69,7 V 6,07 58 V 5,7 A 1590x1053x35 (1,67 m2) 197,1 W/m2 5,1 m2/1kWp
Longi LR4-60HPH-375M 60x monokrystaliczny 375 W 41,1 V 11,6 A 34,6 V 10,84 A 1755x1038x35 (1,82 m2) 205,8 W/m2 4,8 m2/1kWp
Longi LR4-72HPH-450M 72x monokrystaliczny 450 W 49,3 V 11,6 A 41,5 V 10,85 A 2094x1038x35 (2,17 m2) 207,0 W/m2 4,8 m2/1kWp
Phono solar PS455M4H 72x monokrystaliczny 455 W 49,37 V 11,47 A 41,6 V 10,94 A 2103x1040x35 (2,19 m2) 208,0 W/m2 4,8 m2/1kWp

Obliczenia teoretyczne produkcji prądu

Dane obliczeniowe (dla panela 40W oraz mojego położenia) wykonane ze strony http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php:
- stała instalacja - kąt 26°, orientacja 55°W -> 31,6kWh/rok
Po optymalizacji położenia:
- stała instalacja - kąt 37°, orientacja 1°E -> 34.1kWh/rok
- śledzenie słońca pionowe w zakresie 54° -> 42,9kWh/rok
- śledzenie słońca poziome w zakresie 40° -> 42,6kWh/rok
- śledzenie śłońca (pion/poziom) -> 44kWh/rok

Zestawienie paneli wykonanych w różnych technologiach. Może nie być tutaj wszystkiego - starałem się pozbierać różne informacje dostępne w sieci.
Wielkość PV/kWp - pozwala zorientować się jakiej powierzchni potrzeba aby wyprodukować określoną moc (1kW peek):
Efektywność - mówi nam jaki procent energii słonecznej jest zamieniany na prąd.

typ wielkość PV/kWp efektywność trwałość
InGaP/GaAs/InGaAs (triple junction sollar cell) ? ~30%-40% ?
monokrystaliczne (mono-crystalline) (6) 7m2-9m2 ~22% 25lat (80% mocy)
polikrystaliczne (polycrystalline) 7,5m2-10m2 ~15% 20lat
CIS (copper indium diselenide) 10m2-11m2 ~15% ?
CdTe (cadmium telluride) 12m2-17m2 ~15% ?
amorficzne (amorphous silicon) 14m2-20m2 ~10% <10lat
W panelach amorficznych moc w pierwszych 6-12 miesiącach jest o 15% wyższa od podawanej przez producenta!
Panele typu thin-film (CIS, CdTe) i amorficzne są bardziej czułe na średnie i krótsze długości fali. Dzięki temu lepiej pracują przy zachmurzonym niebie (poniżej 500W/m2 są efektywniejsze o 14% od monokrystalicznych), różnica rośnie wraz ze spadkiem promieniowania słonecznego. Wynika to z lepszego przenikania przez chmury światła o krótszej długości fali.

Wnioski

Do obliczeń przyjełem aktualne ceny w taryfie Enea G12w (taką posiadam) - stan na styczeń 2011 roku - 1kWh WT kosztuje 0,6803 PLN. Daje to wynik trochę zawyżony bo nie uwzględnia, że taką cene mam przez mniej niż 70% dni (w weekendy i święta obowiązuje tani prąd).
- panele fotowoltaiczne to drogie hobby. W moim przypadku roczna teoretyczna produkcja energii elektrycznej wyniesie 32kWh/rok co daje (licząc 1kWh po 0,68PLN) 22PLN rocznie (co dla kupionego przeze mnie panela daje 23 lata zwrotu nakładów - nie liczyłem żadnych innych kosztów poza zakupem - czyli montażu, kabli, regulatora, akumulatorów itd.).
- optymalizacja ustawienia jest nieopłacalna - zysk 8,8kWh/rok czyli 6PLN. I jeśli już chcemy mieć układ śledzenia to zdecydowanie lepiej pionowy (w zimie nie będzie się tak mocno trzymał śnieg).
- inwestycja w system śledzenia słońca (2-osiowy!) to jeszcze gorszy pomysł - zysk 12,4kWh/rok czyli tylko 8,4PLN zysku.
Czyli generalnie instalacja paneli na chwilę obecną jest na granicy sensowności inwestycji i to przy założeniu braku kosztów na magazynowanie i przetwarzanie energii!

Sytuację poprawia nieco zakup nowego panela (w lepszej cenie za 1W). Tutaj czas zwrotu skrócił by się do jakiś 12-13lat. Problem jednak w tym, że nie będę w stanie wykorzystać w pełni jego mocy produkcyjnych. Sam jestem ciekaw jak wyjdą faktyczne zyski z niego po instalacji na dachu.

Jeśli prowadzisz pomiary własnych paneli, turbin wiatrowych to zapraszam do kontaktu poprzez e-mail bądź na moim forum. Chętnie wymienię doświadczenia.

icon IPv4 Jeśli masz jakieś pytania odezwij się do mnie na forum Tomkii (opomiarowanie, meteo i inne tematy)
Ostatnia modyfikacja: 2023-03-20