Tropické teploty snižují výkon solárních elektráren

Česká republika letos zažila jedno z nejteplejších období v historii, kdy teploty mnoho dní dosahovaly až ke 35 stupňům Celsia. Tropická vedra přitom neovlivnila jen komfort lidí, ale také výkon solárních elektráren, které jsou na teplotní extrémy značně citlivé. Ačkoli solární energie ve své podstatě těží z hojnosti slunečního záření, taková horka mohou naopak způsobit pokles výkonu fotovoltaických panelů. Výrobci a zástupci solární energetiky však upozorňují, že tento pokles bývá většinou kompenzován vyšším množstvím denního osvitu a delšími dny.

Křemík a jeho vliv na výkon solárních panelů 

Solární panely fungují na bázi křemíkových článků. Ty jsou ale citlivé na změny teplot, přičemž optimální výkon dosahují při teplotách kolem 25 °C. Při nárůstu teplot nad tuto hranici dochází k postupnému snižování výkonu. „Výkon solárních panelů je při vysokých teplotách nižší, protože křemík má vyšší výkonnost při nižších teplotách. Rozdíl výkonu mezi teplotou 25 a 35 stupňů může být o pět až deset procent nižší,“ vysvětlil výkonný ředitel Solární asociace Jan Krčmář. Tento jev je způsoben vyšším vnitřním odporem křemíkových článků při stoupajících teplotách, což omezuje jejich schopnost efektivně přeměňovat sluneční energii na elektřinu. Přestože teploty nad 30 stupňů mohou snížit výkon panelů o několik procent, celkový efekt na výrobu energie není tak dramatický. V létě je totiž slunce na obloze mnohem déle a dopad paprsků je intenzivnější než v jiných ročních obdobích. Výsledkem je, že celková výroba elektrické energie je i přes mírný pokles účinnosti panelů vyšší než v zimních měsících.

Ideální měsíce pro solární energii

Řádově o procenta nižší výkon solárních panelů během tropů připustil také šéf Komory obnovitelných zdrojů energie (OZE) Štěpán Chalupa, ale nepovažuje to za problém. „Technologie si s teplem umí poradit a i v horkých podmínkách dokáže výrobce nebo obchodník dobře řídit spotřebu a další prvky flexibility,“ uvedl. Nejlepšími měsíci pro výrobu elektřiny z fotovoltaiky jsou podle něj květen a červen. Tyto měsíce nabízejí ideální kombinaci dostatečně dlouhých dnů, ideálních teplot a slunečního osvitu. Vysoký výkon solárních panelů v květnu a červnu je podporován mírným a stabilním počasím, kdy nedochází k výrazným výkyvům. V těchto měsících je také méně oblačnosti a zároveň je slunce dostatečně vysoko na obloze, což zajišťuje optimální úhel dopadu paprsků na panely. Toto období je tedy z pohledu provozovatelů fotovoltaických elektráren nejproduktivnější.

Efektivita solárních panelů v zimě je dobrá

Ačkoli zima na první pohled nepředstavuje ideální období pro solární energii, existují situace, kdy panely fungují i v zimě velmi efektivně. „V zimních slunečných dnech panely fungují nejlépe, ale zas na ně slunce svítí jen krátkou část dne a často ne v optimálním úhlu,“ uvedl Jaroslav Šuvarský, ředitel společnosti S-Power Energies. Nízké teploty v kombinaci s přímým slunečním zářením jsou ideální pro efektivní fungování solárních panelů. Panely mají nižší vnitřní odpor, a tedy mohou zpracovat více energie ze slunečního světla, než by tomu bylo při vyšších teplotách. Hlavním omezením zimních měsíců je však kratší doba denního světla, což vede k tomu, že i když jsou podmínky optimální, množství vyrobené elektřiny je omezené. Navíc v zimě slunce svítí pod nižším úhlem, což snižuje efektivitu, zejména pokud nejsou panely orientovány přesně na jih nebo nejsou nastavitelné podle slunečního úhlu.

Technologie optimalizují výkon

Kromě teplotních podmínek a délky denního světla ovlivňuje výkon solárních elektráren také technologie, na které jsou panely založeny. Některé moderní solární panely jsou navrženy tak, aby lépe odolávaly extrémním teplotám a minimalizovaly pokles výkonu při horku. Klíčovou roli hraje také instalace a orientace panelů. Panely nesmí být zastíněné a měly by mít ideální sklon pro maximální zachycení slunečního záření. V tomto ohledu je také důležité zmínit, že vývoj fotovoltaických technologií stále pokračuje a nové typy panelů mohou v budoucnu přinést ještě vyšší odolnost vůči teplotním výkyvům. Zlepšování výkonu za vysokých teplot je jedním z hlavních cílů, na které se výrobci zaměřují, aby maximalizovali efektivitu panelů během letních měsíců.

Zdroje: OZE, S-Power Energies, Solární asociace aj.