Fotowoltaika a warunki nasłonecznienia w Polsce

Zasadniczym źródłem energii, które trafia na Ziemię jest Słońce. W czasie 30 minut dostarcza taki poziom energii, jaką ludzkość pożytkuje w trakcie jednego roku. Choć od wielu lat w Polsce z powodzeniem funkcjonują instalacje fotowoltaiczne, nadal sporo osób stawia kwestię ich efektywności pod znakiem zapytania, twierdząc, że w porze zimowej, w naszym kraju, system fotowoltaiczny nie jest skuteczny.

Przeprowadzone badania udowodniły, że nawet w grudniu – czyli w miesiącu, gdzie dni słonecznych w całym roku mamy najmniej, poziom promieniowania słonecznego jest na tyle dostateczny, że przydomowa instalacja fotowoltaiczna, generuje prąd i spełnia nawet połowę zapotrzebowania gospodarstwa domowego. Aby wgłębić się w temat tego rodzaju odnawialnych źródeł energii, wyjaśniamy poniżej podstawową, niezbędną terminologię energetyki słonecznej.

Czym jest nasłonecznienie?

Natężenie promieniowania słonecznego, wyrażane przeważnie w W/m2, oznacza wartość gęstości mocy promieniowania słonecznego trafiającego na m2 powierzchni w przeciągu 1 sekundy. W Polsce natężenie przypadające na 1m2 powierzchni poziomej, oscyluje w przedziale 950 – 1150 kWh/m2. Przekłada się to zatem, że w warunkach optymalnych, system fotowoltaiczny o mocy 1 kW w trakcie roku, może dostarczyć ok. 900-950 kWh energii elektrycznej.

Nasłonecznienie, to suma natężenia promieniowania słonecznego przypadająca na daną powierzchnię w wyznaczonym czasie. Prezentowana w jednostkach energii na powierzchnię, np. kWh/m2.

Warunki nasłonecznienia w naszym kraju sprzyjają inwestycjom w panele fotowoltaiczne. Obserwacje wykazują, że średnia suma nasłonecznienia w Polsce to ok. 990 kWh/m2. Zdecydowanie miesiącami najbardziej nasłonecznionymi są czerwiec, lipiec oraz sierpień. W okresie tym, odnotowuje się około 43% rocznego promieniowania. W półroczu letnim otrzymuje się ok. 77% rocznej energii promieniowania, natomiast przez okres półrocza zimowego, wynik ten stanowi ok. 23%.

Jakie warunki nasłonecznienia panują w Polsce?

Województwa o najwyższym nasłonecznieniu w Polsce to województwo: lubelskie – około 1050 kWh/m2/rok, dalej znajdują się: woj. podkarpackie, opolskie, małopolskie, łódzkie, dolnośląskie, a także południowa część województwa wielkopolskiego i mazowieckiego. W centralnej części Polski nasłonecznienie przyjmuje wartości od 1022 do 1048 kWh/m2/rok. Na pozostałych terenach, nasłonecznienie w ciągu roku wynosi mniej niż 100 kWh/m2. Województwem, na obszar którego trafia najmniej nasłonecznienia, jest województwo pomorskie oraz zachodniopomorskie. Najwyższe uzyski energii elektrycznej generowane z fotowoltaiki w skali roku, odnotowuje się w Rzeszowie – instalacja o mocy 1kW uzyskuje przeciętnie 1096 kWH, kolejnym miastem jest Tarnów oraz Lubin – 1084 kWh.

Bazując na poziomie nasłonecznienia i zużyciu prądu w gospodarstwie rolnym, jesteśmy w stanie przekalkulować ilość paneli słonecznych do naszej instalacji. W przypadku domów, gdzie mieszka 3-5 osobowa rodzina, a zużycie prądu w skali roku wynosi około 2200-3300 kWh, system powinien składać się od 7 do 10 paneli z mocą 300 W. Instalację fotowoltaiczną w szczególności powinni rozważyć mieszkańcy terenów południowo-wschodnich. Na tych obszarach występuje największe prawdopodobieństwo, że zapotrzebowanie energetyczne zostanie pokryte w 100%.

Jaka jest efektywność fotowoltaiki w Polsce?

Opierając się na długoletnich badaniach efektywności fotowoltaiki w Polsce, można stwierdzić, że na naszej szerokości geograficznej, występują korzystne warunki nasłonecznienia i inwestycja w odnawialne źródło energii zdecydowanie się opłaca. Istnieje przekonanie, że największa produkcja energii z fotowoltaika występuje na najbardziej upalnych obszarach naszego świata. Nie jest to jednak prawdą, gdyż wysoka temperatura przegrzewa ogniwa i w efekcie obniża sprawność instalacji. Im wyższa jest temperatura na zewnątrz, tym cieplejszy robi się panel, spada moc ogniwa i poziom wygenerowanej energii. Co ciekawe, wbrew opiniom, chłodniejszy klimat stwarza zdecydowanie korzystniejsze warunki do produkcji energii elektrycznej. Reasumując, warunki klimatyczne na obszarze naszego kraju są optymalne do instalacji fotowoltaiki i czerpania z niej korzyści.