Panourile fotovoltaice sunt o soluție modernă și ecologică pentru producerea de energie electrică din surse regenerabile. Cu toate acestea, ca orice sistem tehnologic, și aceste instalații pot întâmpina probleme în funcționare sau pot înregistra un randament mai scăzut decât cel estimat inițial. De cele mai multe ori, aceste scăderi de eficiență nu sunt cauzate de defecte majore, ci de factori ce pot fi preveniți sau corectați printr-o întreținere corespunzătoare și o proiectare atentă. În acest articol vei regăsi toate informațiile esențiale pentru a înțelege cauzele randamentului scăzut, problemele frecvente ale panourilor fotovoltaice și soluțiile care pot fi aplicate pentru optimizarea producției de energie.
Ce înseamnă randament în cazul panourilor fotovoltaice
Randamentul unui panou fotovoltaic reprezintă raportul dintre energia electrică produsă și energia solară incidentă. Se exprimă în procente și variază în funcție de tipul de panou:
– panouri monocristaline: randament între 18% și 22%
– panouri policristaline: randament între 15% și 17%
– panouri thin-film (cu peliculă subțire): randament între 10% și 12%
În teorie, randamentul unui sistem fotovoltaic ar trebui să fie stabil, dar în practică, mai mulți factori pot influența negativ performanțele și pot duce la pierderi semnificative.
Probleme frecvente care afectează randamentul panourilor
1. Umbrirea parțială
Una dintre cele mai comune probleme întâlnite este umbrirea parțială a panourilor. Fie că este vorba de copaci, coșuri de fum, antene sau chiar de umbre generate de alte panouri, o simplă umbră pe o parte a modulului poate reduce eficiența întregului șir de panouri.
Exemple:
– o umbră de 10% pe suprafața unui panou poate reduce producția cu 30-40%
– în lipsa optimizatoarelor de putere sau a microinvertoarelor, umbrirea unuia dintre panouri afectează întreg lanțul
2. Orientarea și înclinarea necorespunzătoare
Un alt factor care influențează randamentul este modul în care sunt orientate și înclinate panourile. În România, orientarea ideală este spre sud, cu o înclinație între 30 și 35 de grade, în funcție de anotimp și latitudine.
Probleme întâlnite:
– panourile orientate spre est sau vest vor produce cu 15-20% mai puțin decât cele orientate spre sud
– o înclinare prea mică favorizează acumularea de praf și apă, iar una prea mare reduce suprafața de captare în anumite luni
3. Temperaturile ridicate
Contrar așteptărilor, panourile fotovoltaice nu funcționează mai bine pe timp de caniculă. De fapt, eficiența scade odată cu creșterea temperaturii. Fiecare panou are un coeficient termic care indică pierderea de eficiență per grad Celsius peste 25°C.
Exemplu:
– un panou cu coeficient -0.4%/°C, la o temperatură de 45°C, va avea un randament scăzut cu aproximativ 8% față de condițiile standard
4. Depuneri de praf, frunze sau zăpadă
Acumulările de murdărie sau zăpadă pe suprafața panourilor pot bloca razele solare și scad semnificativ producția. În zonele urbane sau în apropierea câmpurilor agricole, panourile se pot murdări mai repede din cauza poluării sau a prafului.
Probleme tipice:
– pierderi de până la 10-15% dacă panourile nu sunt curățate timp de mai multe luni
– zăpada acumulată iarna poate opri complet funcționarea până la topire
– frunzele uscate pot umbri local anumite celule, generând pierderi punctuale
5. Probleme ale invertorului
Invertorul este elementul care transformă energia electrică de curent continuu produsă de panouri în curent alternativ, utilizabil în gospodărie. Un invertor defect sau configurat incorect poate afecta serios eficiența întregului sistem.
Probleme des întâlnite:
– pierderi de randament cauzate de dimensiuni necorespunzătoare (under-sizing sau over-sizing)
– erori de comunicare sau întreruperi ale funcționării
– invertorul funcționează doar în anumite intervale din zi (probleme de tensiune din rețea)
6. Degradarea în timp a panourilor
Panourile solare nu își păstrează randamentul inițial pe toată durata vieții. De regulă, se înregistrează o scădere de aproximativ 0.5% pe an. În 25 de ani, randamentul poate scădea cu 10-15%, ceea ce este considerat normal.
Totuși, pot apărea și:
– microfisuri în celulele solare, invizibile cu ochiul liber
– degradări ale foliei de protecție (delaminare)
– oxidări la nivelul contactelor electrice
7. Probleme legate de montaj
Un montaj incorect sau neprofesionist poate afecta atât siguranța, cât și performanța sistemului:
– conexiuni slab realizate care duc la pierderi de energie
– trasee prea lungi între panouri și invertor, cu căderi de tensiune
– structura de montaj instabilă sau nealiniată corect
– lipsa ventilării în spatele panourilor (în special pe acoperișuri plate)
8. Lipsa monitorizării sistemului
Mulți proprietari montează sisteme fotovoltaice, dar nu urmăresc constant producția sau eventualele probleme. Lipsa unei aplicații de monitorizare sau neverificarea datelor poate face ca problemele să treacă neobservate luni de zile.
Avantaje ale monitorizării:
– identificarea rapidă a scăderilor de randament
– urmărirea performanței zilnice și lunare
– depistarea problemelor de comunicație cu invertorul
– compararea producției reale cu estimările inițiale
Cum se poate îmbunătăți randamentul sistemului fotovoltaic
Chiar dacă panourile încep să producă mai puțin, există soluții pentru optimizarea producției:
– curățarea periodică a panourilor (de 2-4 ori pe an, în funcție de amplasament)
– verificări periodice ale conexiunilor, siguranțelor și invertorului
– utilizarea optimizatoarelor de putere sau a microinvertoarelor, în special în zone umbrite
– instalarea unui sistem de monitorizare online
– verificarea orientării și înclinării la momentul montajului
– alegerea unui instalator autorizat și cu experiență în proiecte similare
– utilizarea de cabluri și echipamente certificate, care să minimizeze pierderile
– dimensionarea corectă a invertorului față de puterea instalată
Factori externi care nu pot fi controlați, dar trebuie luați în calcul
– numărul de ore de soare pe an (în România variază între 1200 și 1600 de kWh/m²/an în funcție de regiune)
– temperaturile extreme care afectează eficiența
– modificările climatice (nor, ceață, poluare)
– variații ale tensiunii din rețeaua națională
Pentru a menține o eficiență ridicată a panourilor fotovoltaice, este esențială nu doar alegerea unui sistem de calitate, ci și întreținerea periodică, monitorizarea continuă și corectarea rapidă a eventualelor probleme. Panourile nu sunt complet „fără întreținere”, iar ignorarea semnelor de scădere a randamentului poate duce la pierderi importante pe termen lung.
