Variace v solárním výnosu
Budiž světlo! Pokud nežijete za polárním kruhem, můžete se spolehnout na jednu věc: Zítra je další den.
"Slunce nesvítí pořád" je něco, co občas slyšíte, zejména v diskusích, které se točí kolem dostupnosti solární energie. Pomineme-li skutečnost, že Slunce s fúzním reaktorem svítí nepřetržitě již více než 4 miliardy let (a jeho výkon se neustále mírně zvyšuje), je fakt, že zítra je také další den, ještě jistější než příslovečné Amen v kostele.
Ano, zítra může být zataženo, pršet, sněžit nebo se tvořit mlha, ale nebude noc. Rozdíl v množství záření dopadajícího na Zemi v průběhu dne je mezi dnem bez mraků a dnem se zataženou oblohou asi 3,3násobný. Rozdíl mezi létem a zimou za stejných povětrnostních podmínek je přibližně 2násobný. To znamená, že rozdíl mezi jasným letním dnem a zataženým zimním dnem může být klidně 6,6násobný. V následující tabulce je uvedeno několik příkladných hodnot:
| Oblačnost | Léto | Zima |
|---|---|---|
| jasno | 1000 W/m² | 500 W/m² |
| oblačno | 600 W/m² | 300 W/m² |
| zataženo | 300 W/m² | 150 W/m² |
Kromě toho jsou zimní dny výrazně kratší než letní, což opět vede k menšímu množství solární energie. (Vzhledem k tomu, že solární výkon je také k dispozici pouze kratší dobu během dne).
Průběh roku
Podrobněji je to patrné z tohoto grafu v průběhu roku:
Zatímco 1 kWp výkonu (cca 4,5 m² solární plochy) dodá přibližně 130-150 kWh za měsíc od dubna do srpna, v prosinci a lednu je to pouze 40-50 kWh. Pokud je tedy obvyklá spotřeba ve vaší domácnosti - řekněme - 20 kWh/den, znamená to měsíční spotřebu přibližně 600 kWh. Z toho vyplývá, že k dosažení této spotřeby v lednu a prosinci je zapotřebí výkon fotovoltaického modulu 15 kWp. Nejméně.
V měsících duben až srpen by takový výkon odpovídal dennímu výnosu asi 75 kWh - pokud by nedošlo k PV oversizing.
Takže i s dobře dimenzovanou elektrárnou od nás budete moci v měsících listopad-únor nabíjet elektromobil jen výjimečně nebo zřídka, nad rámec pravidelného zásobování domácnosti. Po zbytek roku ano - a zdarma.
Průběh dne
Velmi podobný obrázek jako v průběhu roku lze pozorovat i v průběhu dne:
V létě probíhá světelná křivka od 3:00 do 18:00 (jižní orientace), v zimě od 6:00 do 15:00. V zimě je nejen nižší výnos, ale také delší období bez světla a systém pro ukládání energie musí poskytnout odpovídající větší kapacitu, aby tuto situaci překlenul.
Všechny tyto problémy existují, ale zkušený stavitel systému si je při návrhu fotovoltaického systému uvědomuje a může nabídnout řešení.
Odhadem by kapacita systému pro skladování elektřiny měla zhruba odpovídat následujícím parametrům:
- Ne menší v kWh, než je skutečný (viz předimenzování) výkon kWp fotovoltaických generátorů. To proto, aby se předešlo tomu, že při nabíjení bude úložiště elektřiny zatíženo více než 1C.
- Ideálně 2 x průměrná denní spotřeba. Pokud tedy spotřebujete průměrně 20 kWh denně, mělo by být úložiště elektřiny 40 kWh.
- Více je vždy možné, ale je to nákladné. Něco mezi je také možné a lze to optimalizovat podle vašich spotřebních návyků.