Узимку сонячна станція продовжує виробляти електроенергію, але річна цифра майже нічого не говорить про конкретний грудень або січень. Короткий світловий день, низьке сонце, хмарність, тіні та сніг роблять зимову генерацію значно мінливішою.

Правильне запитання звучить не «скільки дає масив зі встановленою піковою потужністю 1 кВт (1 кВтп) узимку взагалі», а «яку помісячну та денну генерацію можна очікувати на конкретному даху за обраної орієнтації та втрат».

Річна генерація приховує сезонність

Дві системи з однаковою річною генерацією можуть по-різному працювати взимку. Причини:

  • різні координати;
  • кут нахилу й азимут;
  • тіні від сусідніх будівель, дерев та елементів даху;
  • відмінності горизонту;
  • обрана технологія й температурний режим модулів;
  • наявність снігу на панелях після опадів.

Тому для резерву важливіше дивитися помісячні значення, а для критичних навантажень — ще й можливі послідовності похмурих днів. Такі послідовності оцінюють за погодинним часовим рядом або в інструменті PVGIS для автономних систем, а не за одним місячним середнім.

Що можна отримати з PVGIS

PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) Європейської комісії оцінює сонячний ресурс і продуктивність PV-системи для обраної точки. У розрахунку задають координати, установлену пікову потужність, технологію, спосіб монтажу, нахил, азимут і системні втрати.

Для попередньої оцінки корисні:

  • середня генерація за місяцями;
  • річна генерація;
  • міжрічна мінливість річної генерації, яку PVGIS показує як стандартне відхилення річних значень;
  • вплив нахилу й орієнтації;
  • профіль горизонту.

Вбудований горизонт PVGIS оцінює тіні від сусідніх пагорбів і гір. Близькі будівлі, дерева й елементи даху він автоматично не описує: для них потрібен користувацький профіль горизонту або окремий аналіз затінення.

Це кліматична оцінка за багаторічними даними, а не прогноз погоди на конкретний майбутній день.

Порівняння десяти міських точок

Для зіставлення використано однакові умови: PVGIS 5.3 API, базу PVGIS-SARAH3 за 2005–2023 роки, кристалічний кремній, окремо встановлений масив потужністю 1 кВтп (не інтегрований у дах), системні втрати 14%, вбудований горизонт та автоматичний вибір оптимальних річних кутів (optimalangles=1). Координати відповідають точкам у центрах міст. Усі значення енергії в таблиці наведено у кВт·год на 1 кВтп установленої пікової потужності.

Таблиця: Міська точка, Координати, Грудень, Січень, Лютий, Грудень–лютий, За рік
Міська точкаКоординатиГруденьСіченьЛютийГрудень–лютийЗа рік
Дніпро48.4647, 35.046231,1939,9260,79131,901190,06
Івано-Франківськ48.9226, 24.711135,9144,2655,44135,611094,88
Київ50.4501, 30.523428,3236,7356,42121,471114,82
Львів49.8397, 24.029732,9640,1457,36130,461085,49
Миколаїв46.9750, 31.994638,3447,6465,03151,011254,03
Харків49.9935, 36.230426,3641,4058,70126,461138,14
Одеса46.4825, 30.723341,5151,2665,09157,861264,36
Полтава49.5883, 34.551427,2741,7058,81127,781152,33
Вінниця49.2331, 28.468231,8936,2852,77120,941126,84
Запоріжжя47.8388, 35.139633,7442,6862,37138,791226,94

Зимовий стовпець — арифметична сума середніх значень PVGIS E_m за грудень, січень і лютий, а не результат одного конкретного зимового сезону. Наприклад, для точки у Дніпрі це 31,19 + 39,92 + 60,79 = 131,90 кВт·год на 1 кВтп. Середні за місяцями не показують найгіршу послідовність похмурих днів і не доводять автономність системи.

Кожна цифра — результат для однієї розрахункової точки й однакового умовного масиву. Вона не представляє всю область, усе місто або конкретний дах і не враховує його реальний кут, локальні тіні, сніг, обладнання та фактичні втрати. Ці значення придатні для порівняння методики, але не є обіцянкою виробітку.

Холод не означає відсутність генерації

Низька температура сама собою не вимикає панелі. Електричні параметри модулів змінюються з температурою, а холодні сонячні панелі можуть працювати ефективно. Зимове зменшення енергії частіше пов’язане з меншою кількістю доступного сонячного випромінювання, коротким днем, хмарністю та затіненням.

Водночас холод підвищує напругу холостого ходу Voc. Тому зимова перевірка потрібна не лише для прогнозу енергії, а й для безпеки стрінгів: максимальна напруга за розрахункової мінімальної температури не повинна перевищувати межу інвертора.

Сніг і низьке сонце

Сніг може частково або повністю закривати масив. Його вплив залежить від:

  • кута нахилу;
  • температури поверхні;
  • характеру опадів;
  • того, чи може сніг зійти без ручного очищення;
  • безпечного доступу для обслуговування.

Низьке зимове сонце також створює довгі тіні. Об’єкт, який майже не затінює панелі влітку, взимку може перекривати значну частину масиву. Тому літня фотографія даху не замінює сезонної оцінки.

Чому не можна обіцяти автономність за середньою генерацією

Середнє місячне значення не гарантує однакового виробітку щодня. Якщо системі потрібен резерв під час тривалого відключення, потрібно окремо перевірити:

  • енергію критичних навантажень;
  • доступну енергію акумулятора;
  • допустиму потужність батареї та інвертора;
  • час заряджання за обмеженої генерації;
  • можливість заряджання від мережі або генератора;
  • сценарій кількох похмурих днів.

Збільшення масиву допомагає лише в межах доступного світла, площі, стрінгової схеми та паспортних обмежень.

Практичний порядок оцінки

  1. Укажіть точні координати об’єкта.
  2. Розділіть схили з різною орієнтацією й окремо оцініть локальні тіні.
  3. Отримайте помісячну оцінку PVGIS для кожного масиву.
  4. Порівняйте зимову генерацію з критичними навантаженнями, а не з усім річним споживанням.
  5. Перевірте зимове Voc і робочий діапазон MPPT.
  6. Додайте невизначеність через погоду, сніг і фактичні втрати.
  7. Перед купівлею передайте розрахунок фахівцеві для перевірки та підготовки проєкту.

Як допомагає SolarAI

SolarAI використовує обрану локацію та дані розрахунку для попередньої оцінки генерації. Результат допомагає порівняти варіанти, але не є обіцянкою погоди або гарантією автономності в конкретний день.

Оцінити генерацію в SolarAI

Хочете перевірити зимовий сценарій? Підберіть обладнання зі спеціалістом.

Джерела для перевірки