Wydajność paneli fotowoltaicznych - ile prądu można wyprodukować? Warunki STC i NOCT

Wyjaśniamy, jak ocenić rzeczywistą wydajność paneli fotowoltaicznych. Co oznaczają symbole STC i NOCT. Jak je interpretować i czy zawsze panele o tej samej mocy będą miały identyczne wartości STC i NOCT?

Podczas wyboru poszczególnych komponentów do instalacji fotowoltaicznej bardzo często jako pierwsze na myśl przychodzą nam panele słoneczne. Wybierając moduł PV, należy dokładnie zapoznać się z kartą katalogową, która wyjaśnia najważniejsze kwestie dotyczące produktu. Możemy jednak trafić na skróty, których nie rozumiemy. Na przykład symbole STC i NOCT. Wyjaśniamy, co oznaczają.

Co oznaczają skróty STC I NOCT

Na większości kart katalogowych paneli fotowoltaicznych zauważymy często minimum dwie tabele, z których jedna będzie zatytułowana - dane elektryczne dla STC, natomiast druga, dane elektryczne dla NOCT/NMOT.

Skrót STC (ang. Standard Test Conditions) oznacza, że pomiary elektryczne danego panela fotowoltaicznego były wykonywane w ustandaryzowanych warunkach laboratoryjnych, z których najważniejsze to natężenie promieniowania słonecznego na poziomie 1000 W/m2 oraz temperatura ogniw fotowoltaicznych oświetlanego modułu na poziomie 25°C. Moc paneli fotowoltaicznych, jaką podają producenci na kartach katalogowych, to zazwyczaj moc w warunkach STC. Bardzo łatwo dojść do wniosku, że tak idealne warunki atmosferyczne są trudne do osiągnięcia w całym okresie eksploatacji modułu, dlatego też rzadko panel fotowoltaiczny będzie miał szansę pracować z mocą nominalną określoną właśnie w warunkach STC.

Z tego powodu, producenci paneli fotowoltaicznych wykonują również pomiary przy nieco mniej korzystnych, ale bardziej realnych warunkach nazywanych NOCT (ang. Normal Operating Cell Temperature) lub zamiennie NMOT (ang. Nominal Module Operating Temperature). Take pomiary bardziej oddają warunki rzeczywiste pracy instalacji fotowoltaicznej i wynoszą odpowiednio 800 W/m2 natężenia promieniowania słonecznego oraz 20°C temperatury otoczenia. Parametry wyznaczone dla warunków NOCT pozwalają mniej więcej określić rzeczywiste warunki pracy paneli fotowoltaicznych oraz przybliżone pozostałe wartości parametrów, tj. moc znamionowa, napięcie znamionowe zasilania czy prąd zwarciowy. Zawsze wartości wymienionych parametrów są niższe w pomiarze w warunkach NOCT niż w warunkach STC.

Czy dwa panele fotowoltaiczne o mocy nominalnej 370W są takie same?

Postanowiliśmy sprawdzić czy rzeczywiście jest tak, że moc podawana przez producenta w warunkach NOCT jest zawsze taka sama przy założeniu, że porównujemy ze sobą dwa panele fotowoltaiczne o teoretycznie tej samej mocy nominalnej (w warunkach STC), ale od dwóch różnych producentów.

Do analizy wykorzystaliśmy panel fotowoltaiczny jednego z największych chińskich producentów o mocy nominalnej w warunkach STC równej 370W. Dla porównania wybraliśmy panel fotowoltaiczny mniejszego norweskiego producenta, który w karcie katalogowej produktu, w tabeli z parametrami mierzonymi w warunkach STC również zapisał wartość 370W. Jaki odnotowaliśmy wynik?

Nie przegap: Net-biling - nowy sposób rozliczania fotowoltaiki

Moc modułu od chińskiego producenta w warunkach NOCT wynosiła 276,3W, natomiast wartość tego samego parametru w warunkach NOCT dla modułu od norweskiej marki wyniosła 282W. Różnica to niespełna 2%, natomiast w trakcie trwania całego okresu eksploatacji, który obaj producenci szacują na minimum 25 lat, ta drobna różnica może zyskać większe znaczenie, zwłaszcza kiedy zwrócimy uwagę na fakt, że te 2% różnicy będą występować na pojedynczym module, a tych zazwyczaj w instalacji jest około kilkunastu.

Przeczytaj też: Jak rozpoznać panele fotowoltaiczne niskiej jakości?

Warto również zwrócić uwagę na to, jak bardzo wartość mocy podawanej w warunkach laboratoryjnych może różnić się od tej w warunkach rzeczywistych. W omawianych przykładach różnica ta wynosi odpowiednio 34 i 32% dla chińskiego i norweskiego modułu. Biorąc to pod uwagę nie należy spodziewać się, że instalacja fotowoltaiczna o mocy sumarycznej np. 7 kWp będzie w słoneczne dni osiągała właśnie tę wartość szczytową określoną w warunkach STC. Nawet w najbardziej sprzyjających warunkach, jakie panują w sezonie wiosenno-letnim, rzadko zobaczymy, aby nasza instalacja fotowoltaiczna pracowała z mocą maksymalną. Widać to na poniższym wykresie, gdzie instalacja o mocy 7,3 kWp w wiosenny słoneczny dzień nie osiąga maksymalnej wartości sumarycznej wszystkich modułów użytych do budowy systemu.

Wydajność paneli fotowoltaicznych: kiedy zwracać uwagę na warunki STC?

Pomimo, że wartości poszczególnych parametrów podanych w warunkach STC w rzeczywistości są trudne do osiągnięcia, to właśnie tymi warunkami należy sugerować się przy wyborze paneli fotowoltaicznych. Powodów jest kilka. Pierwszym jest to, że instalacja fotowoltaiczna w rzeczywistości w letnie miesiące może zbliżać się do warunków STC, czyli produkować więcej energii niż mówią o tym warunki NOCT. Gdybyśmy kierowali się wartościami NOCT podczas planowania instalacji fotowoltaicznej mogłoby okazać się, że nasza instalacja jest przewymiarowana o kilkadziesiąt procent i nie będziemy w stanie skonsumować całej wyprodukowanej energii w ustalonym okresie. Drugim powodem jest to, że zgłaszając swoją instalację fotowoltaiczną do Zakładu Energetycznego w dokumentacji przyłączeniowej, należy podać moc nominalną modułu PV (moc w warunkach STC). Jest to o tyle ważne, że sumaryczna moc modułów fotowoltaicznych na dachu naszego domu nie może przekroczyć wartości mocy przyłączeniowej dla naszego domowego/firmowego licznika energii.

Przeczytaj też: Cena paneli fotowoltaicznych: kupujemy instalację fotowoltaiczną

Znajomość różnic wynikających z pomiarów w warunkach STC i NOCT jest przydatna. Porównując teoretycznie dwa panele fotowoltaiczne o tej samej mocy nominalnej w warunkach STC, warto porównać również wartość tej mocy podanej w warunkach NOCT, ponieważ niekiedy różnica w tych wartościach może dla nas oznaczać dużą stratę lub zysk energii elektrycznej w całym okresie eksploatacji instalacji fotowoltaicznej.