Чи працюють сонячні панелі взимку і в хмарну погоду

Генерація по місяцях

Станція 10 кВт у Києві за даними PVGIS:

Джерело: PVGIS (Єврокомісія), оптимальний кут 38°, південна орієнтація, втрати системи 14%. Реальний виробіток залежить від погоди конкретного року, затінення й орієнтації даху.

Таблиця показує 1 кВт; для станції 10 кВт помножте на 10. Грудень дає ≈28 кВт·год з кіловата, липень — ≈140: різниця в 5 разів.

Чому взимку генерація падає

• Короткий день — 8 годин світла проти 16 улітку.
• Низьке сонце — промені проходять крізь товщий шар атмосфери й падають на панелі під гострим кутом. Опівдні в грудні сонце піднімається лише на 16–21° над горизонтом.
• Хмарність — листопад–січень у більшості областей похмурі: ясних днів мало.
• Сніг — поки панель вкрита, вона майже не генерує.
• Тінь — низьке сонце відкидає довгі тіні: дерево чи сусідній будинок, які влітку не заважають, узимку можуть закривати дах на кілька годин.

Хмарна погода

У похмурий день генерація падає в 3–10 разів залежно від щільності хмар — панелі працюють на розсіяному світлі. Легка хмарність може знизити генерацію лише на 20–30%, суцільна низька хмарність узимку — до 90%. Річні цифри PVGIS уже враховують середню кількість хмарних днів для кожної області, тому розрахунок станції за річним виробітком коректний.

Цікавий ефект: у мінливу погоду, коли сонце виходить з-за хмар, панелі на кілька секунд можуть видавати більше номіналу — світло, відбите від країв хмар, підсилює пряме. Але на загальну генерацію це майже не впливає.

Мороз — не проблема

Сонячні панелі втрачають близько 0,3–0,4% потужності на кожен градус вище 25 °C. На морозі вони, навпаки, працюють ефективніше. Єдине, що варто врахувати, — на холоді зростає напруга панелей, і монтажник має підібрати ланцюжки так, щоб не перевищити вхідну напругу інвертора.

Сонячний морозний день після снігопаду — найкращий зимовий день для станції: холодні панелі, чисте повітря й відбите від снігу світло. У такі дні генерація може сягати 40–60% від літньої.

Сніг: чистити чи ні

З нахилених панелей (30° і більше) сніг зазвичай сповзає сам за 1–3 сонячні дні: темні комірки нагріваються від сонця навіть під снігом, і сніговий шар з'їжджає пластом. На пологих панелях сніг тримається довше.

• Не лізьте на заснічений чи обмерзлий дах — це небезпечно, а зимова генерація невелика.
• Не використовуйте металеві лопати, скребки й гарячу воду — вони пошкоджують скло й ущільнювачі.
• Якщо панелі доступні з землі, сніг можна обережно зняти м'якою щіткою на довгій штанзі.
• Подбайте про снігозатримувачі нижче панелей над входами й доріжками: пласт снігу, що сповзає зі скла, небезпечний для людей.

Детальніше — миття й обслуговування панелей.

Що це означає для вибору станції

• Мережева й гібридна станції розраховуються за річним виробітком: літній надлишок компенсує зимовий дефіцит (через мережу або зелений тариф).
• Автономна станція розраховується за зимою — або з генератором. Детальніше — автономна станція.
• Акумулятор узимку частіше заряджається від мережі вночі за нічним тарифом, ніж від сонця.

Резерв узимку

Взимку відключення бувають найчастіше, а сонця найменше. Тому для гібридної станції в цей період головне джерело заряду акумулятора — мережа між відключеннями. Станція 10 кВт у грудні дає в середньому 9 кВт·год на день — у ясний день цього вистачає, щоб зарядити батарею 10 кВт·год, у похмурий — ні. Практичний висновок: для зимового резерву важливий не лише акумулятор, а й швидкість його заряду від мережі — між відключеннями буває лише 2–4 години.

Сонячна станція й опалення

Якщо будинок опалюється тепловим насосом чи електрикою, пік споживання припадає саме на зиму. Сонячна станція покриває значну частину опалення в березні–квітні й жовтні, але в грудні–січні — лише невелику частку. Тому для таких будинків станцію підбирають під річний баланс, а літній надлишок продають за зеленим тарифом. Детальніше — СЕС і тепловий насос.

Скільки заощаджує станція взимку

Навіть у найгірші місяці станція працює на економію. Станція 10 кВт у Києві з листопада по лютий виробляє близько 1 500 кВт·год — це ≈6 500 грн за тарифом 4,32 грн. Небагато порівняно з літом, але ця енергія майже повністю споживається вдома: взимку надлишку практично немає, будинок забирає все, що дають панелі. Тому зимова генерація — «найдорожча» за вигодою кожної кіловат-години.

Регіональна різниця взимку

Взимку різниця між регіонами більша, ніж у середньому за рік. Південні області — Одещина, Миколаївщина, Херсонщина — мають більше ясних днів і вище сонце, тож у грудні-січні панелі там дають помітно більше, ніж на півночі чи заході. Закарпатська низовина теж має м'якшу й сонячнішу зиму, ніж решта заходу. Найменше зимової генерації — у поліських і прикарпатських областях з частою суцільною хмарністю. Помісячні цифри для свого міста дивіться на сторінках міст, наприклад Одеса, Львів, Чернігів.

Як підготувати станцію до зими

1. Восени приберіть листя з панелей і водостоків, перевірте кріплення.
2. Перевірте, де стоїть акумулятор: LiFePO4 не можна заряджати на морозі — батарея має бути в теплому приміщенні.
3. Налаштуйте режим інвертора: узимку розумно тримати батарею зарядженою для резерву й заряджати її вночі за нічним тарифом.
4. Переконайтеся, що є снігозатримувачі там, де сніг з панелей може впасти на людей.
5. Не турбуйтеся через низьку генерацію в грудні — це норма, врахована в розрахунку.