Najważniejsze czynniki, które mogą wpływać negatywnie na wydajność farmy fotowoltaicznej
Panele fotowoltaiczne potrzebują dostępu do promieni słonecznych, aby mogły produkować z nich prąd elektryczny. Wiele czynników atmosferycznych negatywnie wpływa na ich funkcjonowanie. Dowiedz się, które z nich są największym zagrożeniem dla instalacji oraz jak sobie z nimi poradzić.
Jakie czynniki atmosferyczne mogą wpływać na wydajność farmy fotowoltaicznej?
Na wydajność paneli fotowoltaicznych wpływają następujące warunki atmosferyczne:
- zachmurzenie — częściowe przykrycie nieba chmurami zmniejsza efektywność modułów do 60-80%, a całkowite do 10-20%,
- opady deszczu — są związane z zachmurzeniem, więc nie sprzyjają produkcji energii, dodatkowo mogą zanieczyszczać ogniwa,
- opady gradu — duże kule spadające z ogromną prędkością mogą być zagrożeniem dla paneli,
- wiatr — silne podmuchy mogą uszkadzać panele i komponenty instalacji fotowoltaicznej.
Bardzo wysokie temperatury oraz skrajnie niskie mogą powodować uszkodzenia i spadek sprawności. Panele zdecydowanie lepiej radzą sobie w regionach, w których występują niższe temperatury otoczenia.
Sezonowe zmiany pogody wpływają na ilość energii słonecznej docierającej do modułów. W klimacie umiarkowanym zimą dni są krótsze, a więc dostęp do niej ograniczony. Jednak w słoneczne dni przy niskiej temperaturze panele pracują wydajnie i efektywnie.
W jaki sposób zanieczyszczenia powietrza oddziałują na panele fotowoltaiczne?
Na modułach mogą osadzać się zanieczyszczenia w postaci m.in.:
- pyłów przemysłowych,
- spalin samochodowych,
- pyłków roślin.
Obniżają efektywność paneli fotowoltaicznych poprzez blokowanie dostępu do światła słonecznego. Wywołują także negatywne długotrwałe skutki w postaci uszkodzeń modułów oraz konieczności ich częstej konserwacji, co wiąże się z kosztami.
Jakie znaczenie ma regularne mycie paneli fotowoltaicznych dla ich wydajności?
Częstotliwość mycia paneli fotowoltaicznych zależy od ich lokalizacji. Farmy położone w pobliżu uczęszczanych dróg czy pól uprawnych trzeba myć zdecydowanie częściej niż te usytuowane na obszarach o mniejszym stopniu zanieczyszczenia.
Panele można myć zarówno ręcznie, jak i korzystając z automatycznych systemów. Pierwsze rozwiązanie jest czasochłonne, ale pozwala dokładnie usunąć wszelkie zanieczyszczenia. Na dużych farmach lepiej sprawdza się mycie z wykorzystaniem specjalistycznego sprzętu. Badania dowodzą, że regularne czyszczenie modułów zwiększa wydajność paneli fotowoltaicznych nawet o 20%.
Mycie powinno odbywać się z wykorzystaniem sprawdzonych, bezpiecznych oraz skutecznych narzędzi i środków myjących. Należy to robić w pochmurny dzień, gdyż rozgrzane słońcem panele są podatne na uszkodzenia.
W jaki sposób uszkodzenia mechaniczne mogą obniżyć sprawność instalacji PV?
Efektywność paneli fotowoltaicznych mogą obniżać uszkodzenia mechaniczne — pęknięcia, zadrapania, zarysowania itd. Najczęściej pojawiają się one w wyniku działania warunków atmosferycznych. Mogą być spowodowane także niewłaściwym montażem oraz przypadkowym uszkodzeniem. Głównym skutkiem ich pojawienia się jest zmniejszenie powierzchni aktywnej pojedynczych paneli, a więc obniżenie ich efektywności. Uszkodzenia wywołują także zakłócenia w prawidłowej pracy obwodów.
Aby im zapobiegać, należy zadbać o prawidłowy montaż paneli oraz ich regularną konserwację. Powstałe zarysowania, pęknięcia itd. można spróbować usunąć za pomocą specjalnego kleju lub żywicy.
Dlaczego konserwacja i serwisowanie paneli są istotne dla ich długoterminowej wydajności?
Konserwacja instalacji powinna obejmować inspekcje, przeprowadzanie testów elektrycznych oraz mycie i koszenie terenów wokół niej. Pozwoli to wykryć ewentualne nieprawidłowości w pracy oraz usunąć je, zanim będą stanowiły poważny problem. Regularna konserwacja i serwisowania korzystnie wpływają na sprawność paneli fotowoltaicznych. Ich koszty są zdecydowanie niższe w porównaniu z wydatkami związanymi z przeprowadzeniem naprawy lub wymiany modułów. Już po montażu instalacji PV warto zatrudnić profesjonalną firmę, która zajmie się jej konserwacją i serwisowaniem.
Czy warunki glebowe mogą wpływać na funkcjonowanie farmy fotowoltaicznej?
Gleby piaszczyste są lekkie i przepuszczają wodę, ale mogą być niestabilne, dlatego bardzo często wymagają wykonania zabezpieczeń w formie fundamentów pod konstrukcje farm. Grunt gliniasty jest bardziej stabilny, ale narażony na zastój wody. Także wymaga zastosowania dodatkowego wzmocnienia. Gleby skaliste są trwałe i wytrzymałe, ale montaż na nich konstrukcji przeznaczonej na panele wymaga użycia specjalistycznego sprzętu.
Zagrożeniem dla farm jest erozja podłoża, która może osłabiać jego stabilność. Należy zadbać więc o dobre przygotowanie gruntu poprzez wykonanie drenażu, a także jego wyrównanie. Warunki glebowe mają bezpośredni wpływ na wydajność paneli fotowoltaicznych. Jeśli są one niewłaściwe, to cała konstrukcja może wymagać częstej konserwacji.
Jak zmiany w otoczeniu mogą wpływać na efektywność farmy fotowoltaicznej?
Wysokie budynki czy gęste drzewa, które pojawiają się wokół farm, utrudniają dostęp do światła słonecznego. Z kolei rozwój infrastruktury może generować zanieczyszczenia osadzające się na panelach. Farmy muszą być dostosowane do zmieniających się warunków m.in. poprzez:
- zmianę kąta ich nachylenia,
- dopasowanie do aktualnego otoczenia.
Bardzo ważne jest regularne monitorowanie, czy najbliższe sąsiedztwo nie wpływa negatywnie na sprawność ogniw fotowoltaicznych. Istotne jest też przycinanie drzew obniżających natężenie promieniowania słonecznego.
Przykładem farmy, której otoczenie znacząco się zmieniło, jest obiekt zlokalizowany pod Sokołowem Małopolskim. Obecnie przebiega obok niej droga ekspresowa S19. Duży ruch samochodowy może stwarzać ryzyko zanieczyszczenia paneli przez spaliny.
Jakie są skutki długotrwałego eksploatowania farmy fotowoltaicznej bez odpowiedniej konserwacji?
Największe zagrożenie długotrwałego braku konserwacji to przede wszystkim niższa sprawność paneli fotowoltaicznych. Wiąże się to także z ryzykiem awarii i obniżeniem żywotności modułów. Przeprowadzenie napraw oraz wymiana poszczególnych komponentów może być kosztowna. Konserwacja powinna być zaplanowana z wyprzedzeniem i realizowana zgodnie z harmonogramem. Pomoże to zapobiec ewentualnym problemom.
Problemy, z którymi borykają się farmy to zabrudzenia paneli, ich niewłaściwa instalacja oraz zacienienie paneli PV. Mogą one znacząco zmniejszać wydajność fotowoltaiki, a więc także efektywność odnawialnego źródła energii, jakim jest promieniowanie słoneczne.
