Optimalni izkoristek sončne energije

Ko postavljamo sončno elektrarno, ni vseeno kako bo ta postavljena. Ob nepravilni postavitvi se namreč lahko zgodi, da s sončno elektrarno ne izkoristimo celotnega potenciala sončne energije. Izgubimo torej lahko kar precejšnji del njenega potenciala. S tem se nam podaljša tudi čas povrnitve začetne investicije. Zaradi tega je zelo pomembno, da pred postavitvijo natančno preučimo dejavnike, ki vplivajo na postavitev sončne elektrarne, da bo le-ta delovala kar se da optimalno.

Pri postavljanju sončne elektrarne za najboljši izkoristek, gre torej za pravilno postavitev solarnih panelov (modulov). Sončna elektrarna je lahko sestavljena iz enega takšnega panela ali pa več panelov, ki so med seboj povezani.

Če sončni žarki padajo na solarni modul pod kotom, ki je previsok ali prenizek, sončna elektrarna ne bo mogla izkoristiti celotnega potenciala teh žarkov. Posledica tega je, da sončna elektrarna ne bo proizvedla toliko energije, kot bi je lahko. Sončni žarki bodo padali mimo naših sončnih celic.

Kako torej postaviti solarni modul?

Najbolj primerno je solarni modul postaviti tako, da je ta usmerjen proti jugu in nagnjen za 32 stopinj. Če postavitev odstopa za do 20 stopinj, to povzroči okoli 5% izgub. Poleg tega je potrebno paziti tudi na to, da na solarni modul ne pada senca oziroma, da je na njem čim krajši čas. Na razpolago imamo tudi solarni sledilec. Ta nam omogoča, da je sončni modul ves čas obrnjen tako, da nanj sije kar največja količina sončne svetlobe. Naloga solarnega sledilnika je torej, da sledi sončni svetlobi. Ta se tudi v oblačnem vremenu obrne v tisto smer, kjer je nebo najsvetlejše. S pomočjo solarnih sledilcev bomo tako izkoristili tudi do 25% več sončne svetlobe, kot bi je sicer. Znano je, da solarni sledilci omogočajo maksimalni izkoristek sončne svetlobe.

Sončna energija v Sloveniji

Vrednosti globalnega obseva so v poletnem času precej večje kot v zimskem času. V poletnem času znašajo nasplošno okrog 20MJ/m^2 dnevno oziroma okrog 700MJ7m^2 mesečno. V zimskem času pa manj kot 5MJ/m^2 dnevno oziroma manj kot 100MJ/m^2 mesečno. V poletnem času izstopajo predvsem Primorska, širše območje Dolenjske in Posavje. Prav tako pa tudi ravninski del Podravja in Pomurja. Manj sončne energije je v poletnem času v hribovitih predelih, predvsem zaradi konvektivne oblačnosti. V zimskem času imajo manj sonca predvsem nižine. Vzrok tiči v pogostejših meglah in nizki oblačnosti. Več o obsijanosti različnih delov Slovenije lahko najdete v dokumentu “Sončna energija v Sloveniji (pdf)”.

Letni globalni obsev horizontalnih površin po Sloveniji

Sončna energija v SlovenijiVir: Rakovec J., Kastelec D., Zakšek K.: Sončna energija v Sloveniji

Izplen sončne energije na različnih delih stavbe

Največji izplen sončne energije dosežemo, kot je že zgoraj omenjeno, če je sončna elektrarna usmerjena proti jugu z naklonom 32 stopinj. Koliko procentov sončne energije pa naša sončna elektrarna prejme, če je postavljena drugače? Če sončno elektrarno postavimo navpično in jo obrnjeno proti jugu prejme ta okoli 70% celotne vrednosti. Če postavimo sončno elektrarno na ravno streho, doseže ta 90% celotne vrednosti. Seveda je takšna streha primerna tudi za postavitev solarnih sledilcev s katerimi lahko dosežemo optimalni izplen sončne energije. Na spodnji sliki je prikazano kako naklon in orientacija postavitve sončne elektrarne vplivata na izkoritek sončne energije.

Vpliv orientacije in naklona na izkoristek sončne energije

 

Izračun učinkovitosti sončne elektrarne

Orodje, ki ga ponuja fotovoltaični geografski informacijski sistem PVGIS omogoča ocenitev količine električne energije bi ga sončna elektrarna lahko proizvedla. Zajema Evropo, Afriko in jugozahodno Azijo.

Orodje najdemo na spletnem naslovu: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php

Ko se odpre spletna stran, lahko na zemljevidu izberete točen položaj vaše sončne elektrarne oz. položaj kjer bo postavljana. Vnesete tudi velikost sončne elektrarne, položaj sončnih modulov (program lahko tudi sam določi najboljši položaj vaše sončne elektrarne), izgube sončne elektrarne (približno 5%) in pritisnete na gumb “Calculate”.