Fotovoltaické panely vyrábějí elektřinu i v zimě, přestože výnosy klesají až o 90 procent. Rakouská firma Fronius uvádí, že mráz a sníh mohou výkon modulů naopak zvýšit.

Proč funguje fotovoltaika i v zimě

Fotovoltaické systémy vyrábějí proud po celý rok, v zimních měsících ale klesá jejich výnos kvůli nižšímu postavení slunce a kratším dnům. Sluneční paprsky dopadají na moduly v ostrém úhlu a při průchodu hustší atmosférou ztrácejí část intenzity.

Podle firmy Fronius se na poklesu podílí i vyšší oblačnost, mlha a sněžení typické pro zimní období.

Panely přesto zůstávají funkční i za zataženého počasí, protože využívají takzvané difuzní záření – světlo rozptýlené v atmosféře, nikoli přímý paprsek. Díky tomu vyrábí elektrárna proud i v pošmourných dnech, jen s nižším výnosem.

Jak orientace panelů mění zimní výnos

Umístění a sklon modulů rozhodují o tom, kolik energie systém v zimě vyrobí. Zatímco v létě fungují dobře i mírně sklopené střešní instalace s úhlem 10 až 30 stupňů, v zimě přinášejí lepší výsledky strmější montáže nebo jižně orientované fasádní panely.

Podle firmy Fronius dosahuje desetikilowattová střešní instalace v zimě jen desetiny letního výkonu, tedy kolem jedné kilowatthodiny denně. Stejně velká jižní fasádní instalace vyrobí až 10 kWh za den, v létě celý systém běžně dosáhne 50 až 60 kWh denně.

Proč mráz zvyšuje výkon fotovoltaických modulů

Nízké teploty paradoxně zlepšují účinnost solárních článků. Rozhoduje takzvaný teplotní koeficient, který u krystalického silikonu, z něhož se vyrábí většina panelů, dosahuje hodnoty přibližně −0,3 až −0,5 % na stupeň Celsia nad standardní testovací teplotu 25 stupňů.

S rostoucí teplotou klesá napětí modulu, zatímco proud stoupá jen mírně, takže celkový výkon klesá. Při nižších teplotách zůstává napětí vyšší, a slunečný mrazivý den tak může vyprodukovat více energie než horký letní.

Jak se panely zbavují sněhu

Vrstva sněhu do několika centimetrů fotovoltaice nevadí, moduly propouštějí difuzní světlo a vlastním teplem i sklonem se sníh většinou sám odtaví. Problém nastává až u souvislé pokrývky nad 15 centimetrů, která zcela zablokuje sluneční záření.

Fronius doporučuje nechat odklízení sněhu na specializovaných firmách se speciálním vybavením kvůli riziku úrazu, dostupné části lze čistit měkkými nástroji zespodu. Posypová sůl se nedoporučuje, protože poškozuje moduly a snižuje jejich výkon.

Jak zvýšit využití solární energie v zimě

Baterie umožňuje uchovat přebytky proudu z poledních hodin, kdy fotovoltaika vyrábí nejvíc, a využít je později. Fotovoltaická elektrárna umožňuje zpracovat i malé přebytky pro ohřev vody, zatímco propojení s tepelným čerpadlem snižuje počet jeho spínacích cyklů.

Nabíjecí stanice přepíná mezi jednofázovým a třífázovým nabíjením a využije přebytky od, takže zpracuje i minimální množství solární energie i v zimě.