Главный вопрос к солнечной энергетике в России звучит так: а зимой-то что. Отвечаем честно: зимой мало. Но «мало» не означает «ничего», и на этом различии строится вся правильная схема.
Почему выработка падает
Три причины, и мороз среди них не значится.
Короткий день. В декабре в средней полосе светлое время — около семи часов против семнадцати в июне. Уже больше чем вдвое.
Низкое солнце. Чем ниже светило над горизонтом, тем более косо лучи падают на панель и тем длиннее путь через атмосферу. Панель, оптимально ориентированная под летнее солнце, зимой ловит малую часть.
Облачность. Зимой пасмурных дней больше, и это накладывается на первые два фактора.
В сумме декабрьская выработка составляет малую долю от июньской — разница измеряется разами, а не процентами.
Мороз панелям не вредит
Распространённое заблуждение. Фотоэлектрический элемент на холоде работает эффективнее: КПД кремния растёт при снижении температуры.
Ясный морозный день с чистым небом и снегом, отражающим свет, может дать неожиданно хорошую выработку — иногда сравнимую с летним пасмурным днём.
Проблема зимы не в температуре, а в количестве и угле света.
Снег
Слой снега на панели прекращает выработку полностью. Это не «немного меньше», а ноль.
Что помогает:
Угол наклона. Крутая установка — снег сходит сам. Пологая — лежит неделями. Для круглогодичной работы угол выбирают больше, чем для максимума летней выработки: это сознательная жертва летом ради зимы.
Гладкая поверхность и рама без бортиков, на которых снег задерживается.
Доступ для очистки. Панели на крыше второго этажа зимой не почистит никто. Наземная установка или невысокий навес практичнее, даже если менее эффектны.
Что из этого следует для расчёта
Систему считают по худшему месяцу, а не по среднему. Среднегодовая выработка — красивое число для презентации и бесполезное для проектирования. Если дом должен жить зимой, считать нужно по декабрю.
Чистая солнечная автономия в средней полосе не окупается. Чтобы декабрьской выработки хватило на зимнее потребление, панелей нужно поставить столько, что летом они будут выдавать многократный избыток, который некуда девать. Стоимость такой системы несопоставима с задачей.
Отсюда гибридная схема. Солнце закрывает большую часть года, накопитель сглаживает сутки, генератор берёт на себя декабрь-январь и затяжную непогоду. Разбор — в отдельном материале.
Что зимой работает хорошо
Дача, которой не пользуются зимой. Сезонное потребление совпадает с сезонной выработкой идеально. Небольшой комплект закрывает задачу целиком.
Дневное потребление в солнечные дни. Даже зимой в ясный день панели дают ощутимо, и этого хватает на освещение, связь и котёл.
Подзарядка накопителя между запусками генератора. Даже малая выработка растягивает интервал между запусками, а значит экономит топливо и моторесурс.
Практические выводы
- Не верьте расчётам по среднегодовой выработке. Просите цифры по месяцам.
- Ставьте угол под зиму, если система круглогодичная.
- Обеспечьте доступ для очистки от снега ещё на этапе размещения.
- Закладывайте генератор в любую круглогодичную автономную систему в средней полосе и севернее.
- Не считайте зимнее потребление по летнему. Зимой дом ест больше: свет, котёл, иногда обогрев.
Пятый пункт добивает многие расчёты: выработка падает и потребление растёт одновременно, и разрыв получается не двукратный, а гораздо больше.
Материал носит информационный характер и не является инвестиционной рекомендацией или публичной офертой. Расчёты приведены с указанными допущениями; фактические показатели зависят от конкретного объекта.