Producția unui sistem fotovoltaic poate scădea cu 14% în iulie. De ce este o problemă de proiectare, nu de condiții meteo

Înainte de a analiza producția sistemului din luna iulie, merită să ai în vedere un parametru esențial: coeficientul de temperatură al panourilor fotovoltaice.

În cazul unui panou fotovoltaic standard, acesta este de aproximativ -0,35%/°C și arată cu cât scade puterea produsă pentru fiecare grad Celsius peste temperatura de referință de 25 °C, utilizată în Standard Test Conditions (STC).

În timpul verii, pe acoperișurile metalice ale halelor industriale din România, temperatura la suprafața panourilor ajunge frecvent la 60-65 °C. Asta înseamnă aproximativ 40 °C peste condițiile STC.

Aplicând coeficientul de temperatură, rezultă o reducere de aproximativ 14% față de puterea nominală a panourilor.

În cazul unui sistem fotovoltaic cu o putere instalată de 500 kW, această diferență înseamnă aproximativ 70 kW mai puțin în intervalele cu producție maximă.

Pentru o unitate de procesare din industria alimentară, unde instalațiile frigorifice, echipamentele de pasteurizare și liniile de ambalare funcționează simultan, această pierdere apare exact în perioada zilei în care consumul de energie este cel mai ridicat și, implicit, costul energiei cumpărate din rețea este cel mai mare.

Sistemul continuă să funcționeze normal, iar platforma de monitorizare nu semnalează nicio problemă evidentă. Diferența devine vizibilă doar atunci când indicatorii de performanță sunt comparați cu valorile estimate în etapa de proiectare.

Coeficientul de temperatură influențează producția mai mult decât lasă să se înțeleagă majoritatea ofertelor EPC

În multe proiecte fotovoltaice, alegerea panourilor se reduce la comparația dintre preț și puterea instalată. Comportamentul acestora la temperaturi ridicate este analizat mult mai rar, deși pentru companiile din industria alimentară și agroalimentară acesta este unul dintre factorii care influențează cel mai mult producția din lunile de vară.

Nu toate tehnologiile fotovoltaice reacționează la fel atunci când temperatura crește.

Panourile bazate pe arhitecturi celulare mai avansate pot avea un coeficient de temperatură de aproximativ -0,24%/°C, comparativ cu -0,35%/°C în cazul panourilor standard.

La o temperatură de funcționare de aproximativ 65 °C, această diferență se traduce într-o producție de energie cu 4-5% mai mare.

În cazul unui sistem instalat pe acoperișul unei hale industriale, unde consumul este ridicat tocmai în lunile cele mai călduroase, acel procent are un impact direct asupra cantității de energie produsă și asupra economiilor generate de sistem.

Alegerea tehnologiei potrivite nu depinde doar de performanța panourilor, ci și de profilul de consum al companiei, orientarea acoperișului și obiectivele investiției. Tocmai de aceea, această analiză ar trebui făcută încă din etapa de proiectare, înainte de începerea procesului de achiziție a echipamentelor.

Limitarea puterii invertorului la temperaturi ridicate – un fenomen discret, dar ușor de identificat

Invertoarele fotovoltaice reduc automat puterea livrată atunci când temperatura internă depășește limitele normale de funcționare. Este un mecanism de protecție integrat, care se activează fără să genereze alerte sau notificări în platforma de monitorizare.

În practică, un invertor instalat într-o cameră tehnică orientată spre sud sau într-un spațiu insuficient ventilat poate începe să își limiteze puterea în după-amiezile călduroase de vară.

Problema este că acest fenomen apare tocmai în intervalul 12:00-16:00, atunci când iradierea solară este maximă, iar unitățile din industria alimentară înregistrează, de regulă, și cel mai ridicat consum de energie.

Ce trebuie urmărit în datele de monitorizare

Există un indiciu ușor de observat: producția sistemului rămâne constant sub valorile estimate în intervalul 11:00-15:00, chiar și în zile senine.

Dacă acest comportament apare în mod repetat atunci când temperatura aerului depășește aproximativ 32 °C, este foarte probabil ca invertorul să fie afectat de stresul termic și să își limiteze automat puterea.

Acest fenomen poate fi prevenit încă din etapa de proiectare prin alegerea unei amplasări care asigură o ventilație corespunzătoare, prin luarea în calcul a limitărilor termice în estimarea producției și, acolo unde condițiile din camera tehnică o impun, prin utilizarea unor soluții active de răcire.

Profilul de consum din lunile de vară este reperul pentru dimensionarea unui sistem fotovoltaic

Consumul anual oferă o imagine de ansamblu asupra necesarului de energie al unei companii.

Însă, pentru o unitate din industria alimentară sau agroalimentară, dimensionarea corectă a unui sistem fotovoltaic nu ar trebui să pornească de la media anuală, ci de la modul în care consumul variază pe parcursul anului.

În lunile iulie și august, consumul de energie este, de regulă, cu 40-60% mai mare decât în luna decembrie. Instalațiile frigorifice funcționează mai intens pe fondul temperaturilor ridicate, volumele de producție ating nivelurile maxime ale sezonului, iar sistemele de răcire operează un număr semnificativ mai mare de ore decât în sezonul rece.

Dacă un sistem fotovoltaic este dimensionat exclusiv pe baza consumului anual, acesta poate avea o performanță foarte bună primăvara și toamna și poate acoperi o parte importantă din consumul de bază pe timpul iernii.

În schimb, exact în perioada în care energia produsă de sistem are cea mai mare valoare economică, compania va continua să cumpere cantități importante de energie din rețea, la cele mai ridicate costuri.

O dimensionare corectă pornește de la analiza consumului orar pe parcursul unui an întreg, cu accent pe lunile de vară. Rezultatul este un sistem configurat diferit, capabil să răspundă mai bine profilului real de consum și să mențină o producție relevantă chiar și în cele mai solicitante perioade ale anului.Problema apare atunci când mai multe circuite critice împart același punct fizic.

Ce merită verificat în datele sistemului în această perioadă

Dacă sistemul fotovoltaic a fost pus în funcțiune în perioada 2022-2024, vara aceasta este un moment potrivit pentru o analiză atentă a performanței sale.

Câțiva indicatori oferă rapid o imagine clară asupra modului în care funcționează instalația.

• Raportul de performanță (Performance Ratio) ar trebui să rămână relativ constant în zilele senine, raportat la valorile înregistrate după punerea în funcțiune a sistemului. Dacă acesta scade în timpul verii, în condiții similare de iradiere, este posibil ca pierderile provocate de temperaturile ridicate să fie mai mari decât cele estimate inițial.
• Puterea livrată în intervalele cu producție maximă ar trebui să fie apropiată de valorile estimate pentru amplasamentul respectiv. Dacă, în zilele cu temperaturi de peste 35°C, sistemul produce constant mai puțin decât arată modelul de calcul, fără ca vremea să fie un factor limitativ, cauza poate fi supraîncălzirea panourilor sau limitarea automată a puterii invertorului.
• Gradul de autoconsum. În cazul unei unități de procesare, acesta ar trebui să atingă cele mai ridicate valori în lunile de vară, când consumul coincide cu perioada de producție maximă a sistemului fotovoltaic.

Dacă autoconsumul din iulie este mai redus decât în lunile de primăvară, este posibil ca sistemul să fi fost subdimensionat pentru profilul real de consum al companiei. Diferența va fi acoperită din rețea exact în intervalele în care costul energiei este cel mai ridicat.

Calitatea proiectării se vede în cele mai călduroase luni ale anului

Un sistem fotovoltaic proiectat pentru condițiile reale de exploatare își demonstrează valoarea atunci când temperaturile sunt ridicate, iar consumul de energie atinge nivelurile maxime.

Acest lucru înseamnă mai mult decât alegerea unor panouri performante. Înseamnă estimarea producției pe baza condițiilor climatice locale, dimensionarea corectă a invertoarelor, luarea în calcul a limitărilor provocate de temperaturile ridicate și configurarea șirurilor de panouri în funcție de particularitățile fiecărui acoperiș.

În schimb, un sistem proiectat în primul rând pentru a reduce costul inițial al investiției își va arăta limitele exact în perioada în care producția de energie are cea mai mare valoare pentru companie. 

Iar aceste diferențe nu se văd în ofertă, ci în datele de monitorizare din fiecare vară.

La Wiren, analiza comportamentului sistemului în condiții de temperaturi ridicate face parte din procesul de proiectare încă de la prima vizită în teren.

Pentru că performanța unui sistem fotovoltaic nu se măsoară după producția înregistrată într-o zi răcoroasă de primăvară, ci după modul în care acesta funcționează în cele mai călduroase zile ale verii.

Cum poți verifica dacă sistemul tău funcționează la potențialul estimat

Dacă administrezi o companie din industria alimentară sau agroalimentară și dorești să înțelegi de ce producția sistemului fotovoltaic din această vară este sub nivelul estimat, o analiză a datelor de monitorizare poate evidenția rapid eventualele pierderi cauzate de temperaturile ridicate sau de limitarea puterii invertoarelor.

Iar dacă ai în vedere realizarea unui nou sistem fotovoltaic, deciziile luate în etapa de proiectare vor influența performanța instalației pentru următorii 25-30 de ani.

Vrei să analizezi performanța sistemului fotovoltaic în această vară? Sau planifici o nouă instalație și vrei să înțelegi cum influențează deciziile de proiectare producția reală de energie?

 Ia legătura cu echipa de ingineri Wiren!