Ar keli netinkamai parinkti laipsniai gali pastebimai sumažinti saulės elektrinės gamybą? Taip, pasvirimo kampas yra svarbus, tačiau vieno tobulo skaičiaus, tinkančio visiems namams ir visoms elektrinėms, nėra.
Geriausias kampas priklauso nuo to, ko siekiama: didžiausios metinės gamybos, geresnės gamybos žiemą ar efektyvaus turimo stogo ploto panaudojimo.
Kaip matuojamas modulių pasvirimo kampas?
Saulės modulių kampas matuojamas nuo horizontalaus paviršiaus:
- 0° reiškia visiškai horizontaliai sumontuotus modulius;
- 30–40° kampas būdingas nemažai daliai šlaitinių stogų;
- 90° reiškia vertikaliai, pavyzdžiui, ant fasado ar tvoros sumontuotus modulius.
Pasvirimo kampas lemia, kokiu kampu saulės spinduliai pasiekia modulio paviršių skirtingais metų laikais.
Koks kampas optimalus Lietuvoje?
Europos Komisijos Jungtinio tyrimų centro sukurta PVGIS sistema gali apskaičiuoti konkrečiai vietai optimalų modulių pasvirimą ir kryptį, kurie užtikrintų didžiausią prognozuojamą metinę gamybą.
Kaune atliktame moksliniame tyrime taip pat nurodoma, kad PVGIS ir „Global Solar Atlas“ duomenimis optimalus kampas šioje Lietuvos vietovėje yra apie 39°.
Vis dėlto tai nereiškia, kad 30° arba 45° kampu sumontuota elektrinė veiks prastai.
Ar kelių laipsnių skirtumas labai svarbus?
Palyginome orientacinę 10 kW elektrinės gamybą Kaune, kai moduliai nukreipti į pietus, tačiau sumontuoti skirtingais kampais.
| Modulių kampas | Prognozuojama metinė gamyba | Skirtumas nuo 40° |
|---|---|---|
| 10° | apie 8 973 kWh | –9,9 % |
| 20° | apie 9 517 kWh | –4,5 % |
| 30° | apie 9 851 kWh | –1,1 % |
| 35° | apie 9 937 kWh | –0,3 % |
| 40° | apie 9 964 kWh | atskaitos taškas |
| 45° | apie 9 936 kWh | –0,3 % |
| 50° | apie 9 852 kWh | –1,1 % |
| 60° | apie 9 515 kWh | –4,5 % |
Tai orientacinis PVGIS skaičiavimas 10 kW kristalinio silicio elektrinei Kaune, naudojant 14 % bendrų sistemos nuostolių prielaidą ir nevertinant konkretaus objekto šešėlių.
Skaičiai parodo svarbų dalyką: 30–50° diapazone metinės gamybos skirtumas nėra toks didelis, kaip gali pasirodyti. Todėl ne visada verta sudėtingai keisti tinkamo šlaitinio stogo konstrukciją vien tam, kad būtų pasiektas teoriškai idealus kampas.
Kodėl vasarai ir žiemai tinkami skirtingi kampai?
Vasarą saulė pakyla aukščiau, todėl daugiau energijos surenka mažesniu kampu sumontuoti moduliai. Žiemą saulė laikosi žemai virš horizonto, todėl naudingesnis statesnis pasvirimas.
Pagal orientacinį PVGIS modelį Kaune:
- gegužės–rugpjūčio laikotarpiui palankiausias būtų maždaug 20–30° kampas;
- lapkričio–vasario laikotarpiui palankesnis maždaug 60–70° kampas;
- didžiausiai visų metų gamybai tinkamiausias kompromisas yra apie 40°.
Tą patį sezoninį skirtumą patvirtina ir Kaune atliktas tyrimas: mažesniu kampu sumontuoti moduliai geriau veikė vasarą, o didesniu kampu – žiemą.
Tačiau daugumos namų modulių kampas nėra reguliuojamas. Todėl projektuojant įprastą saulės elektrinę pasirenkamas sprendimas, kuris būtų naudingas vertinant visus metus.
O kaip plokšti stogai?
Ant plokščių stogų moduliai dažnai montuojami mažesniu kampu nei teoriškai optimalūs 35–40°. Tai daroma ne be priežasties.
Didėjant kampui, ilgėja modulių metami šešėliai, todėl tarp jų eilių reikia palikti didesnius tarpus. Pasirinkus mažesnį kampą, tame pačiame stogo plote galima sutalpinti daugiau modulių ir sumažinti tarpusavio šešėliavimą.
Kaune atliktas tyrimas parodė, kad konkrečiame plokščio stogo objekte, įvertinus šešėlius ir atstumus tarp modulių eilių, efektyviausias sprendimas buvo 15° kampas, nors teorinis metinei gamybai optimalus kampas toje vietovėje siekė apie 39°.
Tai geras pavyzdys, kodėl elektrinė turi būti projektuojama konkrečiam objektui.
Ar kryptis svarbesnė už kampą?
Pasvirimo kampas nėra vienintelis svarbus veiksnys. Gamybai taip pat daro įtaką:
- stogo kryptis;
- aplinkinių medžių, kaminų ir pastatų šešėliai;
- atstumai tarp modulių eilių;
- modulių bei inverterio parinkimas;
- elektrinės išdėstymas;
- vietos klimato sąlygos.
Į pietus nukreipti moduliai paprastai užtikrina didžiausią bendrą metinę gamybą. Tačiau rytų ir vakarų kryptys taip pat gali būti racionalus pasirinkimas, ypač kai norima daugiau energijos pasigaminti ryte ir vakare.
Taigi, koks kampas geriausias?
Jeigu kalbame apie fiksuotą, į pietus nukreiptą saulės elektrinę Lietuvoje, geras orientyras yra 35–40°.
Tačiau praktikoje svarbiau ne vaikytis vieno idealaus skaičiaus, o tinkamai įvertinti visą objektą. Kartais šiek tiek mažesnis kampas leidžia sutalpinti daugiau modulių, išvengti šešėlių ir galutiniame rezultate pagaminti daugiau elektros.
Planuojate saulės elektrinę? Įvertinsime stogo kryptį, kampą, galimus šešėlius ir jūsų elektros vartojimą. Pagal tai pasiūlysime sprendimą, pritaikytą konkrečiai jūsų namams.
Viskas vyko sklandžiai, esu patenkintas.