Proč fotovoltaika v zimě vyrábí tak málo

Prosincový pohled do aplikace je pro spoustu majitelů první moment, kdy je napadne, že je něco špatně. Čísla jsou proti létu tak nízká, že to vypadá na poruchu.

Není. Zimní propad je nejpředvídatelnější věc na celé fotovoltaice — a zároveň období, ze kterého se dá diagnosticky vytěžit nejmíň. Obojí stojí za vysvětlení, protože z toho plyne, na co se v zimě dívat a na co ne.

Jak velký je propad normálně

V našich zeměpisných šířkách bývá prosincová výroba zhruba pětina až desetina té červencové. Přesný poměr závisí na zeměpisné šířce, sklonu a orientaci — čím jižnější poloha a čím strmější střecha, tím je propad mírnější.

Sečteno za celý rok: na prosinec a leden dohromady připadá jen několik procent roční výroby. Elektrárna, která dá v létě přes tisíc kilowatthodin za měsíc, jich v prosinci může dát pár desítek, a pořád je úplně v pořádku.

Proč se to děje

Skládá se to ze čtyř věcí, které působí všechny najednou:

• Slunce je nízko. Paprsky procházejí delší dráhou atmosféry, takže na panel dopadne méně energie než v létě za stejný okamžik.
• Den je krátký. V prosinci má slunce nad obzorem zhruba polovinu času proti červnu — a užitečná část, kdy je dost vysoko, je ještě kratší.
• Sklon střechy je optimalizovaný na rok, ne na zimu. Sklon kolem 30–35° dává nejvíc za celý rok. Zimnímu slunci by víc vyhovoval sklon strmější, ale to by ubralo v létě, kdy je energie mnohem víc.
• Zataženo je častěji. Zimní oblačnost v Evropě je vytrvalejší než letní.

Zajímavý detail proti běžné představě: mráz panelům svědčí. Účinnost fotovoltaického článku s teplotou klesá, takže jasný mrazivý únorový den dá za hodinu víc než dusný červencový. Zimní propad nedělá chlad, dělá ho nedostatek světla.

Sníh

Souvislá vrstva sněhu srazí výrobu prakticky na nulu. Obvykle to netrvá dlouho — panely mají hladký povrch, jsou skloněné a i malá výroba pod sněhem je zahřeje natolik, že se vrstva utrhne sama.

Neshazujte ho. Riziko pádu ze střechy je reálné, poškrábání skla taky, a získané kilowatthodiny za to nestojí — mluvíme o jednotkách kWh, které vám zima stejně vrátí za pár dní.

Proč se ze zimy skoro nedá usuzovat

Tohle je jádro věci. Model očekávané výroby (u nás PVGIS) je v zimě mnohem nejistější než ve zbytku roku, a to ze dvou stran najednou:

1. Skutečnost víc kolísá. Zatímco letní měsíc se meziročně liší řádově o 15–25 %, zimní měsíc klidně o 40 %. Jedna delší inverzní epizoda udělá v prosinci větší rozdíl než celé léto dohromady.
2. Model má v zimě sklon nadhodnocovat. U nízkého slunce se hůř počítá vliv obzoru, odrazu od okolí a difuzního záření, takže model zimní měsíce spíš přestřelí.

Když se obojí sečte, vyjde závěr, který zní nepohodlně, ale je poctivý: podle prosince a ledna se o zdraví elektrárny nedá rozhodnout.

Proto s nimi zacházíme jinak. Mimo zimu hlásíme podezřelý měsíc pod 70 % očekávání; v prosinci a lednu až pod 50 %. Není to shovívavost kvůli klidu, je to důsledek toho, jak velký je v zimě šum — přísnější práh by generoval falešné poplachy u zdravých elektráren.

Co v zimě přesto poznáte

Zima není diagnosticky úplně slepá. Tři věci se v ní ukážou spolehlivě:

Výpadek. Rozdíl mezi „málo" a „nic" je i v prosinci jasný. Měsíc pod 2 % očekávání je výpadek bez ohledu na roční období — a v zimě se přehlédne nejsnáz, protože nízké číslo nikoho nepřekvapí.

Stín, který v létě není vidět. Nízké slunce zvětšuje stíny natolik, že překážka, kterou v červnu paprsky přeletí, začne v prosinci stínit na několik hodin. Když výroba padá jen v části roku a jen v části dne, je stín první podezřelý — na to je kontrola stínění, která potřebuje jen adresu.

Porucha, kterou hlásí střídač sám. Stavový kód platí v lednu stejně jako v červenci; viz stavové kódy střídače.

Zima a peníze

Zimní propad bolí ekonomicky víc, než odpovídá ztraceným kilowatthodinám — právě v zimě totiž nejvíc spotřebováváte. Poměr se otočí: v létě většina výroby odchází do sítě za nízkou výkupní cenu, v zimě naopak většinu toho mála spotřebujete doma a nahradíte tím drahý nákup.

Kilowatthodina vyrobená v prosinci má proto pro vaši peněženku vyšší hodnotu než ta červencová. Souvislosti rozebírá vlastní spotřeba.

Co s tím prakticky

1. Neposuzujte elektrárnu podle zimy. Počkejte na jaro nebo se dívejte na celý rok.
2. Rozlište „málo" od „nic". Nic je vždycky signál, i v lednu.
3. Sníh nechte být.
4. Když vás zima znepokojila, ověřte celý rok, ne prosinec — rychlá kontrola porovná roční nebo měsíční výrobu s modelem pro vaši lokalitu a řekne, jestli je rozdíl v mezích běžného kolísání.

A nejdůležitější věta na závěr: pokud vám prosinec přijde nízký a data neukazují na problém, řekneme to. Zima sama o sobě u nás nikdy verdikt neshodí.