Instalacje fotowoltaiczne projektuje się inaczej niż pozostałe układy generujące napięcie.

Z wielu względów opisanych poniżej moc falownika (inwertera) w instalacji PV powinna być mniejsza niż zainstalowana moc modułów fotowoltaicznych. Współczynnik opisujący tę zależność powinien być mniejszy niż 1.

Dla warunków polskich współczynnik ten powinien zawierać się w przedziale 0,90 – 0,80. W praktyce oznacza to że dla falownika o mocy 10kW powinniśmy mieć zainstalowaną  moc w modułach od 11kWp  do 12,5kWp.

Decydują o tym względy geograficzne oraz praktyczne.

Nasłonecznienie w warunkach polskich.

Moduły fotowoltaiczne mają podaną moc mierzoną w warunkach standardowych /SCT/, które są warunkami laboratoryjnymi i w rzeczywistości zdarzają się bardzo rzadko. 

W Polsce usłonecznienie jest na poziomie 1600 godzin rocznie, z czego tylko 15% to godziny z pełnym nasłonecznieniem powyżej 1000W/m².
Z drugiej jednak strony przy pełnym nasłonecznieniu wyraźnie rośnie temperatura otoczenia. Powierzchnia modułów absorbuje promieniowanie podczerwone i tym samym nagrzewa się.

Jaki to ma wpływ na wydajność instalacji?

Widać to na przykładzie mocy maksymalnej modułów oraz mocy nominalnej NOCT. 
Moc maksymalna jest określana dla temperatury ogniw 25^oC.
W praktycejest to rzadko spotykane przy nasłonecznieniu na poziomie 1000W/m², które w warunkach polskich jest osiągalne w większości regionów. Zdecydowanie częściej przy takim nasłonecznieniu temperatura ogniw jest wyższa i może przekroczyć 40^oC.

Mając powyższe  na względzie - moduły fotowoltaiczne częściej będą pracowały w warunkach zbliżonych do nominalnych (NOCT Nominal Operating Cell Temperature), a mianowicie przy natężeniu promieniowania słonecznego 800W/m², temperaturze otoczenia 20^oC, temperaturze ogniw 42^oC oraz przy czynniku chłodzącym w postaci wiatru wiejącego z prędkością 1 m/s. 

Moc wytwarzana przez moduły w warunkach nominalnych NOCT jest o ok 25-30 % mniejsza niż ich moc w warunkach STC.

Przykładowo moduł o mocy maksymalnej 300 W zainstalowany w polskich warunkach klimatycznych /w dzień słoneczny / generuje rzeczywistą moc ok. 220W.

Zużycie się modułów fotowoltaicznych

Wraz z upływem czasu spada efektywność energetyczna modułów. Średni maksymalny spadek mocy to ok. 0,5÷ 0,7 % rocznie.  Każdy z modułów posiada indywidualną charakterystykę spadku mocy nominalnej wraz z upływem lat.

Moduły Selfa mają gwarancję 25 lat na liniowy spadek mocy. Po okresie 10 lat użytkowania moduły Selfa będą generować nie mnie niż 91,8% mocy nominalnej.

Położenie instalacji fotowoltaicznej

Poniższy wykres pokazuje straty efektywności wraz z odchyleniem od warunków idealnych.

źródło:  SMA CEE Polska 001/2014|wersja 1.1

Idealna instalacja jest zorientowana dokładnie w kierunku południowym i nachylona pod kątem ok. 30°.

Wnioski

Mniejsza moc falownika w sosunku do mocy zainstalowanej paneli fotowoltaicznych będzie skutkowała:

• lepszą wydajnością instalacji - to znaczy większą mocą generowaną do systemu elektroenergetycznego 
• obniżeniem kosztów zakupu falownika, czyli szybszym zwrotem inwestycji

Stopień przewymiarowania mocy modułów PV w stosunku do mocy falownika jest indywidualną wielkością, którą należy określić przy projektowaniu instalacji PV. Należy to powierzyć wyspecjalizowanej firmie montującej całość instalacji.

Na koniec wykres prezentujący dobór falownika w stosunku do mocy modułów PV w bezchmurny, słoneczny dzień.

Fot. Dobór falownika w stosunku do mocy modułów PV w bezchmurny, słoneczny dzień

źródło:  SMA CEE Polska 001/2014|wersja 1.1