Saulės elektrinių savininkai gali prarasti iki 30 proc. energijos: viena montavimo klaida ypač skaudžiai atsiliepia žiemą

Saulės elektrinė įrengta, moduliai blizga ant stogo, inverteris veikia, tačiau vos atėjus rudeniui elektros gamyba pradeda sparčiai mažėti. Daugelis savininkų dėl to kaltina trumpėjančias dienas, debesis ar prastą orą. Tačiau dalis problemos gali slypėti ten, kur retas kuris pažvelgia – pačių saulės modulių pasvirimo kampe. Specialistai perspėja, kad netinkamai pasirinkta modulių padėtis tam tikromis sąlygomis gali gerokai sumažinti pagaminamos elektros kiekį.

Lenkijos energetikos specialistų vertinimu, netinkamas saulės modulių pasvirimo kampas gali lemti iki 30 procentų energijos gamybos nuostolių, palyginti su tinkamesne konkrečioms sąlygoms padėtimi. Lietuvai ši problema taip pat aktuali, nes mūsų geografinė platuma ir saulės aukščio svyravimai per metus panašūs į kaimyninės šalies. Vis dėlto tai nereiškia, kad kiekviena stacionari saulės elektrinė automatiškai praranda trečdalį energijos. Viskas priklauso nuo modulių krypties, kampo, šešėlių ir metų laiko.

Vienas kampas visiems metams – kodėl žiemą tai tampa problema?

Lietuvoje saulės elektrinių moduliai dažnai montuojami maždaug 30–40 laipsnių kampu horizontalės atžvilgiu. Toks pasirinkimas nėra atsitiktinis – jis leidžia pasiekti gerą bendrą metinę elektros gamybą, kai moduliai nukreipti tinkama kryptimi ir nėra užstojami šešėlių.

Tačiau saulė danguje visus metus juda nevienodai. Vasarą ji pakyla aukštai, todėl gana nedideliu kampu sumontuoti moduliai gali efektyviai sugerti spinduliuotę. Žiemą situacija pasikeičia: saulė laikosi žemai virš horizonto, dienos trumpos, o spinduliai modulio paviršių pasiekia kitu kampu.

Dėl to elektrinė, kurios pasvirimas gerai pritaikytas vasarai, žiemą gali veikti mažiau efektyviai. Energetikos specialistai aiškina, kad šaltuoju sezonu geresnių rezultatų dažnai galima pasiekti modulius pakreipus statesniu, maždaug 50–60 laipsnių kampu.

Toks išdėstymas padeda geriau išnaudoti žemai esančios saulės spindulius. Be to, nuo statesnių modulių lengviau nuslysta sniegas, todėl sumažėja tikimybė, kad juos ilgą laiką dengs stora sniego danga.

Vis dėlto svarbu suprasti vieną niuansą. Didesnė žiemos generacija nebūtinai reiškia didesnę metinę gamybą. Jeigu moduliai visus metus liktų labai statūs, vasarą jie gali pagaminti mažiau energijos. Todėl optimalus sprendimas priklauso nuo to, kada elektros reikia daugiausia ir kokio rezultato siekia savininkas.

Kodėl žiemą elektrinė beveik negamina, nors lauke šviečia saulė?

Žiemą saulės elektrinės gamybą riboja ne viena priežastis. Trumpesnės dienos, mažesnis saulės aukštis, dažnas debesuotumas ir sniego danga kartu lemia tai, kad gruodį ar sausį moduliai gali pagaminti nepalyginamai mažiau elektros nei birželį.

Tačiau yra ir mažiau pastebimų veiksnių. Kai saulės spinduliai į modulio paviršių krinta labai įstrižai, mažėja efektyviai surenkamos spinduliuotės kiekis. Todėl net ir giedrą žiemos dieną elektrinė gali neišnaudoti viso savo potencialo.

Dar viena problema – sniegas. Jei moduliai įrengti nedideliu kampu, ant jų gali ilgiau laikytis sniego sluoksnis. Net dalinis uždengimas tam tikrose elektrinės grandinėse gali gerokai sumažinti elektros gamybą.

Lenkijos saulės energetikos specialistai taip pat atkreipia dėmesį į vadinamąjį albedo efektą – nuo sniego atsispindinčią saulės šviesą. Ji gali prisidėti prie elektros gamybos, ypač naudojant dvipusius modulius, kurie gali surinkti šviesą ir iš galinės pusės. Tačiau nauda priklauso nuo modulių konstrukcijos, montavimo aukščio, aplinkos ir sniego dangos.

Todėl vien didesnis pasvirimo kampas neišsprendžia visų žiemos problemų. Net idealiai pakreipti moduliai debesuotą gruodžio dieną pagamins mažai elektros, nes saulės spinduliuotės tiesiog nepakanka.

Kodėl žiemą elektrinė beveik negamina

Ar verta keisti modulių kampą? Kai kuriems savininkams tai gali apsimokėti

Didžioji dalis ant gyvenamųjų namų stogų įrengtų saulės elektrinių turi stacionarias konstrukcijas. Jų kampas parenkamas montavimo metu, atsižvelgiant į stogo nuolydį, kryptį ir konstrukcinius reikalavimus. Tokiose sistemose keisti pasvirimą kas kelis mėnesius paprastai nėra praktiška.

Visai kita situacija, kai elektrinė montuojama ant žemės arba tinkamos konstrukcijos plokščio stogo. Tokiu atveju galima svarstyti reguliuojamus laikiklius, leidžiančius keisti modulių padėtį pagal metų laiką.

Šiltesniuoju sezonu moduliai galėtų būti laikomi mažesniu kampu, o artėjant žiemai – pakeliami statesne padėtimi. Lenkijos konstrukcijų gamintojai nurodo, kad tinkamai parinktas kampo reguliavimas gali padidinti energijos gamybą. Kai kuriuose sprendimuose minimas net 20–25 procentų potencialas, tačiau tokie skaičiai nėra universalus metinio prieaugio pažadas kiekvienai Lietuvos elektrinei.

Prieš investuojant būtina apskaičiuoti, kiek papildomų kilovatvalandžių būtų galima pagaminti konkrečioje vietoje. Kartais didesnė konstrukcijos kaina, sudėtingesnė priežiūra ir papildomos vėjo apkrovos gali nusverti gaunamą naudą.

Be to, savavališkai keisti jau sumontuotų modulių padėtį pavojinga. Konstrukcijos suprojektuotos konkrečioms apkrovoms, todėl netinkamai jas pakeitus galima pažeisti stogo dangą, tvirtinimo elementus ar pačius modulius.

Ką dabar turėtų patikrinti Lietuvos saulės elektrinių savininkai?

Pirmiausia verta atsidaryti inverterio programėlę ir palyginti elektros gamybą su ankstesnių metų to paties laikotarpio duomenimis, jeigu tokius turite. Reikia vertinti ne tik pagamintas kilovatvalandes, bet ir oro sąlygas. Vien tai, kad spalį elektrinė pagamina gerokai mažiau nei liepą, dar nereiškia gedimo ar montavimo klaidos.

Jeigu generacija neįprastai maža net saulėtomis dienomis, verta patikrinti, ar modulių neužstoja medžiai, kaminai ar kiti objektai. Rudenį ir žiemą net nedidelis šešėlis gali tapti reikšmingesnis, nes saulė pakyla gerokai žemiau.

Taip pat verta išsiaiškinti tikrąjį modulių pasvirimo kampą ir kryptį. Šiuos duomenis paprastai galima rasti elektrinės projekte arba montavimo dokumentuose. Turint juos galima paprašyti specialisto apskaičiuoti prognozuojamą metinę gamybą ir palyginti ją su faktiniais rezultatais.

Nereikėtų pamiršti ir sniego. Jei žiemą moduliai ilgai lieka uždengti, gamyba gali smarkiai sumažėti. Tačiau lipti ant apledėjusio stogo ir savarankiškai valyti elektrinę yra pavojinga. Sniego šalinimą reikėtų patikėti specialistams arba vadovautis gamintojo numatytomis saugiomis priežiūros procedūromis.

Svarbiausia žinia saulės elektrinių savininkams – netinkamas modulių kampas iš tiesų gali kainuoti dalį pagaminamos energijos, tačiau 30 procentų nuostolis nėra visoms elektrinėms būdingas dydis. Lietuvoje įprastas 30–40 laipsnių kampas daugeliu atvejų yra pagrįstas metinės gamybos kompromisas. Todėl prieš keičiant konstrukciją verta atlikti skaičiavimus: kartais didžiausia problema būna ne modulių pasvirimas, o šešėliai, sniegas ar netinkamai įvertintos vietos sąlygos.