Saulės elektrinės rudenį ir žiemą: kiek elektros pagamina Lietuvoje?

Rugsėjį ant namo stogo sumontuoti moduliai dar gali pagaminti nemažą dalį šeimos suvartojamos elektros, tačiau lapkritį ar gruodį programėlėje rodomi skaičiai kartais būna kelis kartus mažesni. Gyventojams kyla abejonių, ar sistema veikia tinkamai, nors dažniausiai tokį pokytį lemia Lietuvos klimatas.

Šaltuoju metų laiku gamybą mažina ne pati žema temperatūra. Didžiausią įtaką turi trumpesnės dienos, žemas saulės pakilimo kampas, debesuotumas ir modulius dengiantis sniegas. Dėl to rudens pradžia ir pabaiga pagal pagaminamos energijos kiekį yra visiškai skirtingi laikotarpiai.

Rugsėjis dar gali priminti vasarą

Saulės elektrinės gamybos sezonas nesibaigia kartu su rugpjūčiu. Rugsėjį dienos jau trumpėja, tačiau saulė vis dar pakyla pakankamai aukštai, o vėsesni moduliai gali veikti efektyviai. Didesnis kritimas paprastai pastebimas spalį, o lapkritį gamyba priartėja prie žiemos lygio.

Lietuvos hidrometeorologijos tarnybos 1991–2020 metų klimato normos rodo, kad Lietuvoje saulė vidutiniškai šviečia apie 1917 valandų per metus. Rugsėjį fiksuojama maždaug 179 saulės spindėjimo valandos, spalį – 106, o lapkritį – tik 39. Gruodžio vidurkis siekia vos 29 valandas.

Skirtumai matomi ir tarp šalies regionų. Klaipėdoje per metus saulė vidutiniškai šviečia apie 1999 valandas, Kaune – 1884, o Vilniuje – 1769 valandas. Visgi, vien saulės spindėjimo trukmė dar neparodo tikslios būsimos gamybos. Rezultatą taip pat keičia debesų pobūdis, modulių kryptis, nuolydis, šešėliai, temperatūra ir įrangos nuostoliai.

Veesla.lt projektas Kaišiadoryse

Kiek gali pagaminti 10kW sistema?

Europos Komisijos Jungtinio tyrimų centro sukurta PVGIS sistema leidžia apskaičiuoti tikėtiną mėnesio ir metų gamybą pagal daugiamečius saulės spinduliuotės, temperatūros bei vėjo duomenis. Skaičiavime taip pat įvertinama modulių technologija, jų montavimo būdas, kryptis, pasvirimo kampas ir numatomi sistemos nuostoliai.

Pagal PVGIS duomenimis paremtą modelį tinkamai orientuota 10 kW sistema Vilniuje per metus galėtų pagaminti apie 9790 kWh elektros. Rugsėjį prognozuojama maždaug 930 kWh, spalį – 584 kWh, o lapkritį – 216 kWh. Viso rudens rezultatas siektų apie 1730 kWh, arba beveik 18 proc. metinės gamybos.

Žiemą skirtumas dar ryškesnis. Gruodį modeliuojama maždaug 159 kWh, sausį – 267 kWh, o vasarį, dienoms ilgėjant, jau apie 479 kWh. Per tris žiemos mėnesius būtų pagaminama apie 905 kWh, arba kiek daugiau nei 9 proc. metinio kiekio.

Tai nėra garantuota konkretaus namo prognozė. Ant rytų ar vakarų krypties stogo, šešėliuotoje vietoje arba esant mažam nuolydžiui rezultatai gali būti kitokie. Gamybą keičia ir konkretūs metai – vienas gruodis gali būti saulėtas bei beveik be sniego, o kitas ilgai išlikti apniukęs.

Pavyzdžiui, 2025 metų rudenį Lietuvoje išmatuotos 324 saulės spindėjimo valandos. Tai buvo labai arti daugiamečio rudens vidurkio, siekiančio 327 valandas, tačiau net ir per šį sezoną atskirų mėnesių sąlygos skyrėsi.

Šaltis moduliams netrukdo

Dažnai manoma, kad žiemą fotovoltiniai elementai beveik neveikia dėl minusinės temperatūros. Iš tiesų žemesnė temperatūra jų efektyvumui yra palankesnė nei vasaros karštis. Kaitinamos celės praranda dalį įtampos, todėl vėsią ir saulėtą dieną momentinė modulio galia gali būti labai gera.

Veesla.lt projektas Kaune

Problema ta, kad tokių saulėtų valandų Lietuvos žiemą nedaug. Saulė pakyla žemai, spinduliai modulio paviršių pasiekia nepalankiu kampu, o didelė dalis šviesos būna išsklaidyta debesų. Taigi, geresnis celių darbas šaltyje negali kompensuoti kelis kartus mažesnio gaunamos saulės energijos kiekio.

Gamyba gali vykti ir apsiniaukusią dieną, tačiau ji bus gerokai mažesnė. Programėlėje matomi keli šimtai vatų nėra įrangos gedimo požymis, jeigu lauke tamsu ir debesuota. Įtarimų turėtų kilti tada, kai panašiomis sąlygomis ankstesniais metais rezultatas buvo gerokai didesnis arba viena modulių grandinė nuolat atsilieka nuo kitos.

Sniegas gali gamybą sustabdyti visiškai

Plonas, šviesą praleidžiantis sniego sluoksnis kartais leidžia sistemai gaminti nedidelį energijos kiekį, tačiau storas ir vientisas sluoksnis modulius užtemdo. IEA PVPS ekspertai nurodo, kad susikaupus pakankamai sniego fotovoltinė sistema gali laikinai visiškai nustoti gaminti. Nuostolis priklauso nuo stogo nuolydžio, sniego drėgnumo, oro temperatūros ir to, kaip greitai po snygio pasirodo saulė. Ant statesnio paviršiaus sniegas paprastai nuslysta greičiau. Beveik horizontaliai įrengti moduliai gali likti uždengti gerokai ilgiau.

Vis dėlto dėl kelių žiemą prarastų kilovatvalandžių lipti ant apledėjusio stogo neverta. Kyla pavojus nukristi, subraižyti stiklą, pažeisti kabelius ar sukelti celių mikroįtrūkius. Nuvalyti sniegą gali būti būtina esant neįprastai didelei konstrukcijos apkrovai, tačiau tokį sprendimą geriau patikėti specialistams.

Veesla.lt projektas Panevėžyje 

Kaupiklis vasaros energijos žiemai neišsaugos

Baterija gali perkelti dieną pagamintą elektrą į vakarą ar naktį, tačiau įprastas namų kaupiklis nėra sezoninė saugykla. Jis neišsaugo liepos mėnesį pagamintos energijos iki gruodžio. Tai ypač svarbu šilumos siurblį turintiems namams. Daugiausia elektros šildymui reikia būtent tuo metu, kai fotovoltinė gamyba mažiausia. Gruodžio dieną pagamintos energijos gali neužtekti net tos pačios dienos šildymo poreikiui, todėl namas ir toliau naudos elektros tinklą.

Bandyti visą žiemos poreikį padengti vien kelis kartus didinant modulių galią dažniausiai nėra ekonomiška. Vasarą atsirastų didelis energijos perteklius, kurio šeima galėtų nepanaudoti. Sistemą racionaliau projektuoti pagal visų metų poreikį, vartojimo profilį ir pasirinktą atsiskaitymo už naudojimąsi tinklais būdą.