Соларните панели не работят по-добре при по-високи температури — напротив, екстремната жега леко намалява тяхната ефективност, тъй като топлината понижава работното напрежение на клетките. За всеки градус над 25°C изходната мощност спада с около 0,34–0,5 процентни пункта.

На практика обаче този спад е минимален за повечето домакинства. Дългите летни дни и интензивното слънчево греене осигуряват голям общ обем произведена електроенергия. Важен фактор е и правилното монтиране на инвертора — лошата вентилация около него може да окаже по-силно негативно влияние от температурния коефициент на самите панели.

Когато летните температури започнат да се покачват и Европа бъде обхваната от поредната вълна от екстремни жеги, много собственици на фотоволтаични системи започват да следят мобилните си приложения за производство с повишено внимание. Горещото и безоблачно време изглежда като идеалното условие за домашните соларни инсталации, особено ако през деня постоянно работят вентилатори, климатици или други мощни домакински уреди.

Макар че дългите летни дни помагат на соларните панели да произвеждат голямо количество електроенергия, самата топлина в никакъв случай не подобрява работата им. В действителност, много високите температури всъщност могат леко да намалят ефективността на соларните клетки. Добрата новина за повечето домакинства е, че този спад обикновено е умерен и една добре проектирана система може да продължи да работи изключително стабилно дори по време на сериозна гореща вълна.

Производството на електроенергия по време на жегите все пак зависи от фактори като облачност, ориентация на покрива и местните климатични условия. Един горещ, но мараняв, прашен или бурен следобед може да не произведе толкова електричество, колкото един по-хладен и напълно ясен ден.

Соларните панели не работят по-добре просто защото е по-горещо. Те се нуждаят от слънчева светлина, а не от топлина. Твърде високите температури свиват ефективността, с която панелите преобразуват слънчевата енергия в електричество.

За масовия потребител този спад в ефективността остава сравнително незабележим на фона на общото голямо количество светлина. Дори по време на екстремни жеги соларните панели се представят силно. Данните от най-горещите дни в историята на европейските измервания показват, че периодите на горещи вълни все пак успяват да доставят едни от най-високите нива на соларно производство за цялата година.

Ако обмисляте инсталирането на система преди най-горещите месеци, винаги си струва да проучите как размерът на инсталацията, видът на панелите, капацитетът на батерията за съхранение и оформлението на покрива ще повлияят на очакваното от вас производство.

Какво представлява „правилото за 33%“ при соларните панели? Как се представят соларните панели, когато е много горещо?

Модерните соларни панели са проектирани да работят в изключително широк температурен диапазон. Според данни на браншовите организации в сектора на възобновяемите енергийни източници, повечето панели са създадени да издържат на температури от -40°C до 85°C. Те обаче постигат най-добра производителност, когато температурата на самите соларни клетки е около или под 25°C.

Това може да изглежда нелогично на пръв поглед. В края на краищата, най-горещите дни обикновено са и най-слънчевите. Соларните панели обаче не понасят жегата по начина, по който я възприемат хората. Силната слънчева светлина увеличава електрическия ток, който панелът може да генерира, но с нагряването на компонентите напрежението му спада. Тъй като електрическата мощност се изчислява по стандартната формула:

Мощност = Ток * Напрежение

На практика това означава, че яркото слънце осигурява страхотни нива на генерация, но по-високите температури на самите панели „отрязват“ малка част от максималния капацитет.

Температура на въздуха срещу температура на соларния панел

Един изключително важен детайл е, че най-голямо значение има температурата на соларните клетки вътре в самия панел, а не водещата температура, която виждате в метеорологичните приложения на телефона си.

Соларните панели се тестват и сертифицират в лабораторни условия (често наричани „стандартни тестови условия“) при температура от 25°C. Когато са монтирани на покрива обаче, панелите могат да развият много по-висока температура от тази на околния въздух, тъй като абсорбират директната слънчева радиация. Вятърът и въздушният поток под конструкцията могат да ги охлаждат, но в тих и слънчев ден е напълно обичайно самите панели да бъдат много по-горещи от температурата на въздуха.

Колко мощност губят соларните панели по време на гореща вълна?

Влиянието на топлината се описва чрез т.нар. температурен коефициент на панела. Това е число, посочено в техническия паспорт на продукта, което показва с колко спада изходната мощност на панела, когато температурата му се покачи над базовите 25°C.

Като общо правило, за всеки градус над 25°C соларните панели могат да загубят между 0,34 и 0,5 процентни пункта от своята изходна мощност, в зависимост от конкретния модел и качеството на вложените клетки.

За да разберем какво означава това в реалния свят, можем да разгледаме за пример историческия температурен рекорд на Обединеното кралство от 40,3°C, отбелязан на 19 юли 2022 г. – стойности, които в летния климат на България (особено в региони като Сандански, Русе и Пловдив) се достигат редовно.

Ако използвате единствено температурата на въздуха като груб ориентир, разликата между 25°C и 40,3°C е 15,3°C. На тази база един добър модерен панел би работил с приблизително 5% под оптималния си рейтинг.

В реалността обаче панелите под директно слънце стават много по-горещи от въздуха. Но дори при достигане на горната граница на работния диапазон на много производители – около 85°C – загубата, продиктувана от типичните температурни коефициенти, обикновено е в рамките на около 20% в сравнение с лабораторното тестово състояние при 25°C.

Това може да звучи като голяма загуба, но е важно да се разглежда в правилен контекст. Първо, това е сравнение с идеална лабораторна отправна точка. Второ, това е временен спад в конкретен момент от деня при пикова температура на панела, а не означава, че годишният ви соларен добив ще намалее с една пета.

За повечето собственици на жилища много по-важният финансов въпрос е как това общо годишно производство се съпоставя с първоначалните разходи за закупуване на соларните панели, а не какво се случва в рамките на един необичайно горещ следобед.

В България първоначалните разходи за соларни инсталации и батерии могат да бъдат сериозно намалени чрез различни механизми. През последните години сериозен тласък дадоха програмите за безвъзмездно финансиране, като тези по Националния план за възстановяване и устойчивост (ПВУ) за възобновяема енергия в домакинствата. Тези европейски фондове и национални схеми за подпомагане на енергийната ефективност помагат на потребителите да покрият голяма част от инвестицията, правейки краткосрочните загуби от жегата напълно незначителни на фона на дългосрочните спестявания.

Енергия от небето: Нови слънчеви панели ще генерират ток дори от дъждовните капки Жегата не влияе само на панелите: инверторът също е от ключово значение

Ако забележите, че изходната мощност на вашата система в много горещи дни пада по-осезаемо, отколкото сочат изчисленията за самите панели, проблемът може изобщо да не е в тях.

Соларните системи разчитат на инвертор, който преобразува генерираното от панелите електричество от постоянен ток (DC) във променлив ток (AC), използван в дома ви. Инверторите отделят голямо количество топлина по време на работа. Много от тях са проектирани да се самопредпазват, като автоматично намаляват изходната си мощност, ако се нагреят твърде много – поведение, известно като термално ограничаване (thermal derating или throttling).

Това е основната причина, поради която опитните инсталатори винаги се стремят да позиционират инверторите на хладно, добре проветриво място и далеч от директна слънчевата светлина. Лошият въздушен поток около инвертора – или монтирането му в неосветено, но задушно и горещо таванско помещение – може да окаже много по-негативно влияние по време на жегите, отколкото температурният коефициент на самите соларни панели на покрива.

Какво се случва по време на рекордно горещи дни в енергийната мрежа?

Историческите жеги в Европа през юли 2022 г. предоставиха полезен тест в реални условия. Според изчисления и модели на Sheffield Solar (PV Live), цитирани от бранша, соларните мощности в Обединеното кралство са генерирали внушителните 66,9 GWh електроенергия в рамките на рекордно горещия 19 юли 2022 г. Това е покрило около 8,6% от общите енергийни нужди на страната за денонощието. За сравнение, през предходните седем дни соларите са осигурявали средно около 9% от енергията.

С други думи, дори в най-горещия ден, регистриран някога в историята на страната, соларният парк е доставил изключително значим дял от необходимото електричество, а данните доказват само съвсем лек и незначителен спад в производителността на системите.

Как да разберете дали вашите панели са устойчиви на топлина?

Ако в момента сравнявате соларни панели или се опитвате да разберете поведението на настоящата си система, има няколко важни технически детайла, които да проверите. Те са полезни, тъй като пиковата мощност във ватове е само част от уравнението за дългосрочна ефективност:

Температурен коефициент (Pmax): Колкото по-близо до нулата е тази цифра (например -0,35% срещу -0,45%), толкова по-малко пада производителността, когато панелите се нагряват. NOCT (Номинална работна температура на клетката): Този показател дава ясна представа колко топъл има тенденция да става даден панел при типични реални условия на околната среда. Работна температура на инвертора и поведение при ограничаване: Тъй като някои инвертори намаляват капацитета си при високи температури, правилното им разположение и качествената вентилация могат да сведат този риск до минимум. Заключение: Работят ли ефективно соларните панели в жегите?

Соларните панели продължават да работят отлично и по време на горещи вълни, но те не стават по-ефективни просто защото е горещо. Много високите температури всъщност леко намаляват ефективността им, тъй като топлината понижава работното напрежение.

За по-голямата част от съвременните домове обаче това намаление е минимално. По-дългите светли часове на деня и силното лятно слънце гарантират, че соларните панели ще генерират огромно количество електроенергия като общ обем, дори ако всеки отделен панел работи малко по-малко ефективно в сравнение с един по-хладен, но ясен пролетен ден.

Това означава, че горещата вълна не е причина за безпокойство относно работата на вашата система. Основният извод е, че правилното проектиране на инсталацията е ключът към успеха. Панелите се нуждаят от добро пространство за въздушен поток отдолу, инверторите трябва да се пазят от екстремни горещини, а потребителите трябва да съдят за успеха на инвестицията си по резултатите за цели седмици и месеци, а не по представянето в рамките на един-единствен горещ следобед.

Тъй като летата стават все по-горещи, а периодите с екстремни температури – все по-чести, разбирането на този баланс ще става все по-важно за енергийната независимост на всяко домакинство. Соларните панели се нуждаят от светлина, а не от топлина, но една професионално изградена система винаги ще се възползва максимално от дългите и ярки летни дни.