Netinkamai parinktas saulės modulių pasvirimo kampas gali sumažinti elektrinės pagaminamos energijos kiekį – Lenkijos specialistų vertinimu, nuostoliai gali siekti iki 30 procentų. Daugelis savininkų rudenį, kai gamyba sparčiai krenta, kaltina trumpėjančias dienas ar debesis, tačiau dalis priežasties gali slypėti modulių padėtyje, į kurią retas atkreipia dėmesį.
Palyginimas daromas su padėtimi, labiau tinkančia konkrečioms sąlygoms. 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 elektrinė automatiškai praranda trečdalį energijos: viskas priklauso nuo modulių krypties, kampo, šešėlių ir metų laiko.
Kodėl vienas kampas visiems metams žiemą tampa problema?
Lietuvoje moduliai dažnai montuojami maždaug 30–40 laipsnių kampu horizontalės atžvilgiu. Šis pasirinkimas nėra atsitiktinis: kai moduliai nukreipti tinkama kryptimi ir jų neužstoja šešėliai, toks kampas leidžia pasiekti gerą bendrą metinę gamybą.
Tačiau saulė danguje visus metus juda nevienodai. Vasarą ji pakyla aukštai, todėl nedideliu kampu sumontuoti moduliai gali efektyviai sugerti spinduliuotę. Žiemą saulė laikosi žemai virš horizonto, dienos trumpos, o spinduliai modulio paviršių pasiekia kitu kampu.
Todėl elektrinė, kurios pasvirimas gerai tinka 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.
Taip geriau išnaudojami žemai esančios saulės spinduliai. Be to, nuo statesnių modulių lengviau nuslysta sniegas, tad mažiau tikėtina, kad juos ilgai dengs stora sniego danga.
Yra ir vienas niuansas: didesnė žiemos generacija nebūtinai reiškia didesnę metinę gamybą. Jei moduliai visus metus liktų labai statūs, vasarą jie gali pagaminti mažiau energijos. Optimalus sprendimas priklauso nuo to, kada elektros reikia daugiausia ir kokio rezultato siekia savininkas.
Kodėl žiemą elektrinė beveik negamina, nors šviečia saulė?
Žiemos gamybą riboja ne viena priežastis. Trumpesnės dienos, mažesnis saulės aukštis, dažnas debesuotumas ir sniego danga kartu lemia, kad gruodį ar sausį moduliai gali pagaminti nepalyginamai mažiau elektros nei birželį.
Yra ir mažiau pastebimų veiksnių. Kai spinduliai į modulio paviršių krinta labai įstrižai, mažėja efektyviai surenkamos spinduliuotės kiekis, todėl net giedrą žiemos dieną elektrinė gali neišnaudoti viso savo potencialo.
Dar viena problema – sniegas. Jei moduliai pastatyti nedideliu kampu, sniego sluoksnis ant jų gali išlikti ilgiau. Net dalinis uždengimas tam tikrose elektrinės grandinėse gali gerokai sumažinti gamybą.
Lenkijos specialistai taip pat mini albedo efektą – nuo sniego atsispindinčią saulės šviesą. Ji gali padėti gaminti elektrą, ypač jei naudojami dvipusiai moduliai, galintys surinkti šviesą ir iš galinės pusės. Vis dėlto nauda priklauso nuo modulių konstrukcijos, montavimo aukščio, aplinkos ir sniego dangos.
Todėl vien didesnis pasvirimo kampas visų žiemos problemų neišsprendžia. Net idealiai pakreipti moduliai debesuotą gruodžio dieną pagamins mažai elektros, nes tiesiog pritrūksta saulės spinduliuotės.
Ar verta keisti modulių kampą?
Dauguma ant gyvenamųjų namų stogų įrengtų elektrinių turi stacionarias konstrukcijas. Jų kampas parenkamas montuojant, atsižvelgiant į stogo nuolydį, kryptį ir konstrukcinius reikalavimus, todėl keisti pasvirimą kas kelis mėnesius paprastai nėra praktiška.
Kitaip yra tada, kai elektrinė stovi ant žemės arba ant tinkamos konstrukcijos plokščio stogo. Tuomet galima svarstyti reguliuojamus laikiklius, leidžiančius keisti modulių padėtį pagal metų laiką.
Šiltuoju sezonu moduliai galėtų būti laikomi mažesniu kampu, o artėjant žiemai – pakeliami statesne padėtimi. Lenkijos konstrukcijų gamintojai nurodo, kad tinkamai parinktas kampo reguliavimas gali padidinti gamybą. Kai kuriuose sprendimuose minimas net 20–25 procentų potencialas, tačiau tokie skaičiai nėra universalus metinio prieaugio pažadas kiekvienai Lietuvos elektrinei.
Prieš investuojant reikia 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 padėties pavojinga. Konstrukcijos suprojektuotos konkrečioms apkrovoms, todėl netinkamai jas pakeitus galima pažeisti stogo dangą, tvirtinimo elementus ar pačius modulius.
Ką turėtų patikrinti Lietuvos saulės elektrinių savininkai?
Pirmiausia verta atsidaryti inverterio programėlę ir palyginti gamybą su ankstesnių metų to paties laikotarpio duomenimis, jei tokių turite. Reikia vertinti ne tik pagamintas kilovatvalandes, bet ir oro sąlygas. Tai, kad spalį elektrinė pagamina gerokai mažiau nei liepą, dar nereiškia gedimo ar montavimo klaidos.
Jeigu gamyba neįprastai maža net saulėtomis dienomis, reikėtų patikrinti, ar modulių neužstoja medžiai, kaminai ar kiti objektai. Rudenį ir žiemą net nedidelis šešėlis tampa 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 patiems valyti elektrinę pavojinga, todėl sniego šalinimą reikėtų patikėti specialistams arba vadovautis gamintojo numatytomis saugiomis priežiūros procedūromis.
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 pasvirimas, o šešėliai, sniegas ar netinkamai įvertintos vietos sąlygos.
