Jedním z nejčastějších mýtů, se kterým se můžeme u fotovoltaických elektráren setkat, je, že solární panely nevyrábí elektřinu během zimy nebo při nepřízni počasí. Ačkoliv se účinnost solárních panelů sníží, není pravda, že by nevyráběly elektřinu vůbec. V dnešním článku se podrobněji podíváme na to, jak výkonná je fotovoltaická elektrárna v zimě.

Jak fungují solární články?

Pro přiblížení toho, jaká je efektivita FVE v zimě, je nutné si připomenout, jak vlastně fungují solární panely. Solární panely jsou tvořeny fotovoltaickými články, což jsou malá zařízení vytvořená z křemíku. Články obsahují elektrony, které jsou aktivovány, jakmile do nich narazí fotony, tedy světelné částice. Energie, která se srážkou vytvoří, je přeměněná do elektrického proudu.

Z tohoto vyplývá, že solární panely fungují vždy, když jsou vystaveny jakémukoliv slunečnímu záření. Sami pociťujeme, že sluneční záření není v zimě stejné, jako je v létě – obdobně to cítí i solární panely. Ačkoliv letní sluneční paprsky jsou silnější, než ty zimní, solární články je stále detekují a jsou proto schopné vytvářet elektřinu.

Jak solární panely pracují v zimě?

V zimních měsících se solární panely setkávají s jistou nepřízní počasí – chladnou teplotou, sněhem, mnohdy mraky překrytým nebem a kratšími dny. Jak tyto faktory ovlivňují výkonnost fotovoltaické elektrárny?

Nízké teploty

Jak jsme si ukázali na vysvětlení solárních článků, solární panely spoléhají za sluneční paprsky, nikoliv na sluneční teplo. Naopak solární panely, stejně tak jako jiná elektrická zařízení, fungují lépe v chladnějších prostředích. Může se to zdát jako kontraintuitivní, nicméně solární panely jsou efektivnější během chladného a jasného dne, než během horkého a jasného dne.

To je způsobeno rozdílem energie mezi fotony slunečního světla a elektrony v solárním článku. Čím větší je rozdíl energií mezi oběma částicemi, tím více energie se vyrobí. Za chladnějšího počasí je rozdíl mezi nimi větší – to znamená, že při dopadu světla na článek vzniká více energie.

Pokud chcete vědět více o vlivu okolního tepla na výkonnost solárních panelů, pak doporučujeme si přečíst náš článek o teplotním koeficientu solárních panelů.

Sníh

Ačkoliv pořádnou, ladovskou zimu si už skoro ani nepamatujeme, je stále nutné vzít sníh v potaz s ohledem na výkonnost solárních panelů. Sluneční paprsky samozřejmě přes sníh proniknou, nicméně ve výrazně menším množství a s nižší energií. Sněžný nános na solárních panelech tedy významně ovlivní výkonnost solárních panelů. V tomto případě může být přínosná skutečnost, že solární panely se jednak zahřívají rychleji než okolní prostředí, a jednak jejich náklon a hladký povrh pomáhá sklouzávání sněhu. Do jisté míry tedy můžeme hovořit o tom, že solární panely jsou proti sněhu samočistící – to je ovšem nutné brát s nadhledem. Jakmile se na solárních panelech nashromáždí sníh, doporučuje se nános smést – samozřejmě pouze tehdy, pokud to je bezpečné.

Mraky překryté nebe

Bohužel veškeré výhody nižších teplot jsou kompenzovány tím, že v zimě je méně slunečního světla. Jak moc to ovlivňuje výkon sluneční energie, může záviset na hustotě mraků. Čím hustší jsou mraky, tím méně slunečního světla dopadá na solární panely. Solární články přesto vyrobí překvapivé množství energie, a to i v den, který není tak jasný a slunečný. Je to proto, že solární články mohou využívat přímé nebo rozptýlené světlo. Přímé světlo je sluneční záření, které putuje v přímém směru od Slunce k Zemi, zatímco rozptýlené světlo bylo předtím, než se dostalo k Zemi, rozptýleno částicemi v atmosféře, například dešťovými mraky.

Kratší dny

Ačkoliv se se slunečním svitem setkáváme i během zimních dnů, v našich podnebních podmínkách jsou dny kratší než v oblastech blíže rovníku. Méně hodin slunečního svitu a slunce níže na obloze znamená, že za jasného dne dopadá na panely méně přímého slunečního světla. I když se některé panely mohou natočit směrem ke slunci, v zimních měsících to bude vždy ovlivňující faktor.

Navzdory tomu bude v zamračené zemi, jako je Česká republika, přímé sluneční světlo svítit přibližně 8 hodin denně. U solární energie je také důležité vzít v úvahu výkon v průběhu celého roku. Ve střední Evropě může být sluneční svit po většinu léta velmi dlouhý. To může vynahradit měsíce s nízkým výkonem v zimě.

Shrnutí

Ve zkratce můžeme vyvrátit mýtus, že fotovoltaické elektrárny nefungují během zimy. Solární panely vyrábějí elektřinu i během zimy a přes nepřízeň chladných, potemnělých dnů. Ačkoliv se výkon solárních panelů přes zimu sníží, je nutné brát v potaz, že stále vyrábějí elektřinu, a v konečném součtu – uvážíme-li i letní měsíce – se investice do fotovoltaiky vyplatí.