Dlaczego ustawienie modułów ma znaczenie?
Moduł fotowoltaiczny wytwarza energię z docierającego do niego światła. Ilość światła padającego na jego powierzchnię zmienia się wraz z porą dnia i roku. Kierunek, w którym zwrócone są moduły, określa, kiedy będą najlepiej oświetlone. Kąt nachylenia wpływa natomiast na to, jak promienie słoneczne padają na nie latem i zimą. Oba parametry warto oceniać łącznie, a nie szukać jednego ustawienia idealnego dla każdego budynku.
Roczny uzysk oznacza ilość energii wyprodukowanej przez instalację w ciągu roku, zwykle wyrażaną w kilowatogodzinach (kWh). Nie jest tym samym co moc instalacji podawana w kilowatach szczytowych (kWp). Dwie instalacje o takiej samej mocy mogą mieć różne uzyski ze względu na ustawienie modułów, zacienienie i warunki pracy. Również dwa podobne uzyski roczne mogą kryć różny rozkład produkcji między porankiem, południem i popołudniem.
Południe, wschód i zachód: różne rytmy produkcji
W Polsce moduły zwrócone na południe zazwyczaj mają korzystne warunki do osiągania wysokiego uzysku rocznego, jeśli nic ich nie zacienia. Ich produkcja jest zwykle największa w środkowej części dnia. Nie oznacza to jednak, że dach skierowany w inną stronę nie nadaje się pod fotowoltaikę. Ustawienie wschodnie sprzyja wcześniejszej produkcji, a zachodnie przesuwa jej większą część na popołudnie.
Układ wschód–zachód może więc lepiej pasować do rytmu domu, w którym prąd jest zużywany rano i po powrocie domowników, choć jego roczny uzysk może różnić się od uzysku układu południowego o tej samej mocy. Sama zgodność pory produkcji ze zużyciem nie przesądza jeszcze o korzyściach z instalacji: znaczenie mają także sposób rozliczania energii i możliwość przesuwania pracy urządzeń. Kierunek północny jest na ogół mniej korzystny pod względem nasłonecznienia, ale ocenę konkretnej połaci warto oprzeć na projekcie, nie tylko na nazwie kierunku.
Jak kąt nachylenia zmienia uzysk w sezonach?
Słońce znajduje się wyżej nad horyzontem latem, a niżej zimą. Bardziej płasko ułożone moduły sprzyjają odbiorowi światła przy wysokim położeniu słońca, natomiast większy kąt może być korzystniejszy przy jego niższym położeniu. Kompromis dla całego roku zależy od kierunku ustawienia, lokalizacji i tego, czy ważniejszy jest maksymalny uzysk roczny, czy produkcja w określonych miesiącach.
Na dachach skośnych moduły często montuje się równolegle do połaci. Zmiana ich kąta wyłącznie po to, by poprawić przewidywany uzysk, nie zawsze będzie praktyczna: dodatkowa konstrukcja może wpływać na obciążenia, wygląd dachu i warunki montażu. Na dachach płaskich kąt można dobrać swobodniej, lecz trzeba uwzględnić odstępy między rzędami modułów. Zbyt małe odstępy mogą powodować wzajemne zacienianie, zwłaszcza gdy słońce jest nisko.
Cień i warunki dachu mogą ważyć więcej niż niewielka różnica kąta
Przy porównywaniu wariantów łatwo skupić się na kierunku i nachyleniu, pomijając komin, lukarnę, sąsiedni budynek lub drzewa. Ich cień może przesuwać się po dachu w ciągu dnia i zmieniać z porą roku. Nawet jeśli zacieniony jest tylko fragment pola modułów, wpływ na produkcję zależy od rozmieszczenia paneli i sposobu zaprojektowania instalacji. Dlatego warto analizować cień w skali dnia i roku, a nie oceniać dach na podstawie jednej obserwacji.
Znaczenie mają również dostępna powierzchnia, stan pokrycia, nośność konstrukcji i miejsce na bezpieczny montaż. Temperatura modułów, zabrudzenie oraz zalegający śnieg także mogą zmieniać rzeczywistą produkcję. Projekt instalacji powinien uwzględniać te ograniczenia razem z ustawieniem modułów. Nie warto traktować orientacyjnych reguł dotyczących kierunku czy kąta jako zamiennika oceny konkretnego budynku przez specjalistę.
Jak porównywać proponowane układy?
Poproś projektanta o zestawienie wariantów dla dostępnych połaci, z podaniem mocy instalacji, przewidywanego rocznego uzysku w kWh oraz przyjętych założeń dotyczących zacienienia. Jeśli propozycje mają różną liczbę modułów, porównaj również uzysk przypadający na jednostkę mocy, a nie tylko sumę produkcji. Warto zapytać, jak produkcja rozkłada się na miesiące i pory dnia oraz czy symulacja uwzględnia przeszkody widoczne z miejsca montażu.
Przy wyborze między południem a układem wschód–zachód pomocny będzie także własny obraz zużycia prądu: kiedy pracują urządzenia i czy część ich pracy można bezpiecznie zaplanować na godziny produkcji. Prognozy uzysku są szacunkami, nie gwarancją wyniku w każdym roku. Dobra decyzja uwzględnia zarówno przewidywaną ilość energii, jak i jej dostępność wtedy, gdy dom może z niej korzystać.
