A kWp vagyis a napelem csúcsteljesítményének jelentése alapvetően fontos, amikor napelemekről beszélünk. Különösen akkor lényeges ismernünk ennek a mértékegységnek a jelentőségét, amikor napelem-rendszert tervezünk vásárolni. Most megnézzük, hogy pontosan mi mit takar ebben a jelölésben és mit érdemes tudnunk róla.
Mi a kWp jelentése?
Ha röviden akarunk válaszolni a kérdésre, a kWp a napelem csúcsteljesítményét jelzi.
A jelölés első két tagja kW-ot jelent. Kilowattórával (kWh – h=hour, vagyis óra) jelzik azt elektromos munkát, amit a fogyasztó felvesz 1 kW teljesítmény mellett 1 óra alatt. Vagyis ha van egy ezer watt teljesítményű eszközünk, akkor egy óra alatt 1kW elektromos munkát fog elvégezni.
A napelemes rendszer függvényében ez a következőképpen néz ki:
A napelem-rendszerek esetében először is a saját fogyasztásunkat kell kilowattórában megmérni, mert ez alapján határozhatjuk meg, hogy megközelítőleg mekkora teljesítményű rendszert kell telepítenünk. A kWp-t hiába keressük az SI rendszerben, ezt kifejezetten a napelem-rendszerek meghatározására alkalmazzák. A kWp-ben a p az angol „peak”-re, vagyis csúcsra utal. Ez az a teljesítmény, amit a napelemünk ideális, labóratóriumi körülmények között képes elérni.
Hogyan lehet kiszámolni a kWp értékét?
Szerencsére számtalan programmal modellezhetjük a napelemek várható termelését.
Az ilyen szimulációs programokban megszerkeszthető:
- az ingatlan
- az ingatlan teljes környezete (pl. kémény, fa, szomszéd háztető, stb.)
- megadhatóak a pontos terméktípusok is
- kirajzolhatóak a napelemek elhelyezése
Az ilyen szimulációkkal még az olyan teljesítménybefolyásoló külső tényezők is meghatározhatóak, mint az esetleges árnyékhatások. De nem árt, ha képben vagyunk azzal, mi ezeknek a számításoknak az alapja. A modellezéssel alig néhány százalékot tévedünk, vagyis könnyen meghatározhatjuk, hogy mekkora napelemrendszerre van szükségünk ahhoz, hogy ellássuk a háztartásunkat kellő energiával.
A leadott teljesítmény (aminek Watt a mértékegysége és P-vel jelöljük egyenlő az állandó feszültség (jele: U) és az áramerősség (jele I) szorzatával. Vagyis P=U*I. Ebben a képletben a feszültség állandó, viszont a hőmérséklet és a napsütés folyamatosan változik. A csúcsteljesítményt, vagyis a Wp mértékegységével kifejezett teljesítményt akkor éri el a napelemünk, ha ideális szögben, ideális hőmérsékleten ideális intenzitású napenergia éri a cellákat.
Ez azt is jelenti, hogy a csúcsteljesítmény függ az időjárástól, a napszaktól, az évszaktól, a páratartalomtól, a szennyeződésektől, az árnyékolástól.
Milyen viszonyban van a kWp (Wp) jelentése a kWh (Wh)-val?
Ha ideális körülmények között (vagyis a csúcson) dolgozik a napelemünk, akkor egy 355 Wp-s napelem 355 Wh-t termel. A napelem rendszer teljestményét kilowattpeak-ben szokták megadni, 1000-res szorzóval.
Miért érdemes tisztában lenni a kWp jelentésével?
Több szempontból is érdemes tisztában lennünk a kWp jelentésével. Az első és legfontosabb tudnivaló, hogy a napelemünk ugyan képes arra, hogy elérje a csúcsteljesítményt, azonban az időjárási tényezők miatt ez csak ritkán valósuk meg. Vagyis ha valaki kizárólag a kWp alapján számolja ki a napelem-rendszer működését, hatékonyságát, gazdaságosságát, akkor bizony téves következtetésekre juthat. Fontos, hogy a rendszer telepítése előtt minden kérdésre választ kapjunk! Nálunk, a Sisolar-nál nincs rossz kérdés, mindenre készségesen válaszolunk!
A legfontosabb mutatószám a napelem rendszer hatékonysága, amit nagyon sok egyéb dolog is befolyásol a napelemeken kívül, mint az inverter átalakítási vesztesége, vezetékek hossza, tájolás, dőlésszög.
Milyen kapcsolatban van a kWp-ben megadott csúcsteljesítmény a napelem tényleges teljesítményével?
Ahogy fent is írtuk, a Wp-kel jelzett csúcsteljesítményt csak ritkán éri el a napelemünk. De mit jelentenek azok a „laboratóriumi körülmények”? A mérés során stabilan 1000 W/négyzetméternyi villanó fény éri a napelemet 25 Celsius fokos hőmérsékleten.
Az év során csak pár óra az az időszak, amikor a napelemünk valóban eléri a csúcsteljesítményét (jellemzően akkor, amikor alacsony a hőmérséklet, és ragyogóan süt a Nap). Éppen ezért több tényezőt kell együttesen vizsgálni ahhoz, hogy reális képünk legyen arról, mekkora teljesítményű napelem-rendszer kell a tetőnkre.
Ez a szám azonban biztos, hogy eltér a hétköznapi használat során, hiszen a természetben nem lehet garantálni a napenergia állandó jelenlétét, számolni kell az időjárással és a napelem felhevülésével (aminek hatására csökken az eszköz teljesítménye).
Vagyis ha megvásárolunk egy rendszert, amiben 16 darab 355 Wp-es panelt szerelünk fel, akkor nem várhatjuk el, hogy pontosan 5,680 kW-ot termeljen a naperőművünk, mivel ezt a teljesítményt sok tényező módosítja.
Milyen tényezők befolyásolhatják a napelem rendszer valós teljesítményét?
Értelemszerűen az egyik legfontosabb tényező, hogy mennyi napenergia éri a rendszert, vagyis mennyi a napsütés a telepítés helyén. Azaz földrajzilag hol helyeszkedik el az ingatlan és a tetőfelületnek pontosan milyen a tájolása.(Természetesen figyelembe kell venni azt is, ha egy fa lombja részlegesen kitakarja a Napot, szennyeződés éri a napelemet: levél hull rá, madárürülék pottyan rá, stb.)
Emellett az is számít, hogy mennyire melegszik fel a napelemünk, ahogy fent is írtuk, minél magasabb a hőmérséklete a panelnek, annál alacsonyabb lesz a teljesítménye. Mesterségesen hűteni szigorúan tilos a felhevült paneleket, hiszen a hirtelen hőingadozás hatására akár meg is repedhetnek a paneleket védő üvegtábla! Ha van egy 300 Wp névleges teljesítménye egy napelem panelnek, és a napsütés az ideális 1000 W/m2 helyett 800 W/m2 éri az eszközt, ami a napsütés hatására nem tartja a laboratóriumi 25 fokot, hanem felforrósodik 50 celsius fokra, akkor máris 70 %-ra csökken a csúcsteljesítmény, vagyis 300 helyett 210 W-ot termel az egy szem panelünk.
Van azonban még néhány összetevő, ami befolyásolhatja a teljesítményt: a cellák típusa, a cellák közötti kapcsolat, sőt, a hátsó borítás színe is befolyásoló tényező lehet: a fekete szín elnyeli a fényt, viszont több hőt ad át a cellának.
Összegezve a befolyásoló tényezőket:
- napsütéses órák száma,
- tájolás és domborzati viszonyok,
- szennyeződések, árnyékolás, légköri szennyeződés,
- a napelemek dőlésszöge (az ideális 35 fok),
- és a napelem-rendszer technológiája.
Hogyan tudunk ezekkel a tényezőkkel kalkulálni? Először is sokat jelent a megfelelő előzetes helyszíni felmérés, így a napelemes rendszer tervezője és kivitelezője a házunk adottságait figyelembe véve tud testre szabott napelemes technológiát javasolni. A panelek túlzott melegedését például a félcellás napelemmel lehet csökkenteni: a fele akkora cellán fele akkora áram folyik át, így kevésbé fog felmelegedni. Azáltal, hogy mérséklődik a cellák hőmérséklete, az élettartamuk is növelhető és a hozam is több lesz.
Láthatjuk, hogy a kWp jelentése fontos információ lehet egy napelem-rendszer tervezése során. Ha kérdése van, vegye fel velünk a kapcsolatot!
