Kako izračunati dnevnu proizvodnju solarne energije po kvadratnom metru na osnovu najnovije učinkovitosti PV modula

Zahvaljujući stalnom napretku u fotovoltaičkoj (PV) tehnologiji, učinkovitost komercijalnih solarnih panela znatno se poboljšala, omogućavajući veću proizvodnju energije sa iste površine. Ovaj članak pruža korak-po-korak uputstvo za izračunavanje procijenjenog dnevnog izlaza energije po kvadratnom metru korištenjem najnovijih učinaka PV modula.

1. Ključni faktori u izračunavanju

• Učinkovitost PV modula (η): Procenat sunčeve svjetlosti pretvorene u električnu energiju. Prema nedavnim podacima (2024–2025), učinak komercijalnih panela kreće se od 18% do 24% za uobičajene monokristalne silicijske module, dok neki visokoučinkoviti modeli premašuju 25%.

• Sunčeva iradijacija: Količina sunčeve svjetlosti koja doseže tlo, mjerena u kilovatsatima po kvadratnom metru dnevno (kWh/m²/dan). Ova vrijednost varira u zavisnosti od lokacije, godišnjeg doba i vremenskih uslova.

• Omjer performansi (PR): Koeficijent koji uzima u obzir gubitke u sistemu (npr. temperatura, kabliranje, prašina, neefikasnost invertora). Tipično, PR kreće se od 0.75 do 0.85 za dobro održane sisteme.

• Vršni sunčani sati (PSH): Ekvivalentni broj sati sunčevog zračenja pri standardnim uslovima testiranja (STC: 1000 W/m²). PSH je numerički jednak dnevnom sunčevom zračenju u kWh/m²/dan.

2. Formula za izračunavanje

Dnevna proizvodnja energije po kvadratnom metru može se procijeniti kao:

$$E_{\text{dnevno}}=G\times \eta \times \text{Pr}$$Edaily​=G×η×PR

Gdje:

• $E_{\text{dnevno}}$Edaily​ = Dnevni energetski izlaz po kvadratnom metru (kWh/m²/dan)

• $G$G = Dnevno sunčevo zračenje (kWh/m²/dan)

• $\eta$η = Učinkovitost PV modula (kao decimalni broj, npr. 0,22 za 22%)

• $\text{Pr}$Pr = Omjer učinkovitosti (standardno 0,80 ako je nepoznato)

3. Primjer korak po korak

Pretpostavimo sljedeće uvjete:

• Lokacija: Madrid, Španjolska

• Prosječno dnevno sunčevo zračenje (G): 5,2 kWh/m²/dan (godišnji prosjek)

• Učinkovitost PV modula (η): 22% (0,22)

• Omjer performansi (PR):  0.82

Izračunavanje:

$$E_{\text{dnevno}}=5.2\text{kWh/m²/dan}\times 0.22\times 0.82=0.938\text{kWh/m²/dan}$$Ednevno = 5,2kWh/m²/dan × 0,22 × 0,82 = 0,938kWh/m²/dan

Tako svaki kvadratni metar površine PV modula proizvodi približno 0,94 kWh dnevno pod ovim uslovima.

4. Uticaj nedavnih visokoefikasnih modula

Korištenje visokoefikasnog modula (η = 25% ili 0,25) pod istim uslovima:

$$E_{\text{dnevno}}=5.2\times 0.25\times 0.82=1.066\text{kWh/m²/dan}$$Ednevno = 5,2 × 0,25 × 0,82 = 1,066kWh/m²/dan

Ovo predstavlja povećanje od 13,6% u dnevnoj proizvodnji u poređenju sa modulom efikasnosti od 22%.

5. Važna razmatranja

• Gubitci usljed temperature: Visoke temperature mogu smanjiti efikasnost panela. Većina panela ima temperaturni koeficijent oko -0,3% do -0,4% po °C iznad STC-a (25°C).

• Zasjenjivanje i orijentacija: Proračuni pretpostavljaju optimalni nagib i orijentaciju. Odstupanja će smanjiti proizvodnju.

• Dekompozicija: Savremeni paneli dekomponuju se otprilike 0,5% godišnje, što postepeno smanjuje proizvodnju tokom vremena.

• Spektralni i refleksioni gubici: Ovi se obično uključuju u koeficijent iskorištenja.

6. Tabela za brzu referencu: procijenjeni dnevni izlaz po m²

7. Zaključak

Tačno izračunavanje dnevnog izlaza solarne energije po kvadratnom metru zahtijeva ažurne podatke o učinku modula, lokalne vrijednosti insolacije i realistične faktore gubitaka. Sa današnjim visokoučinkovitim panelima koji premašuju 24%, solarni sistemi mogu generisati više od 1 kWh po kvadratnom metru dnevno u sunčanim regionima, čime se povećavaju ekonomske i ekološke prednosti solarnih instalacija.

Zahvaljujući stalnom napretku u fotovoltaičkoj (PV) tehnologiji, učinkovitost komercijalnih solarnih panela znatno se poboljšala, omogućavajući veću proizvodnju energije sa iste površine. Ovaj članak pruža korak-po-korak uputstvo za izračunavanje procijenjenog dnevnog izlaza energije po kvadratnom metru korištenjem najnovijih učinaka PV modula.

1. Ključni faktori u izračunavanju

• Učinkovitost PV modula (η): Procenat sunčeve svjetlosti pretvorene u električnu energiju. Prema nedavnim podacima (2024–2025), učinak komercijalnih panela kreće se od 18% do 24% za uobičajene monokristalne silicijske module, dok neki visokoučinkoviti modeli premašuju 25%.

• Sunčeva iradijacija: Količina sunčeve svjetlosti koja doseže tlo, mjerena u kilovatsatima po kvadratnom metru dnevno (kWh/m²/dan). Ova vrijednost varira u zavisnosti od lokacije, godišnjeg doba i vremenskih uslova.

• Omjer performansi (PR): Koeficijent koji uzima u obzir gubitke u sistemu (npr. temperatura, kabliranje, prašina, neefikasnost invertora). Tipično, PR kreće se od 0.75 do 0.85 za dobro održane sisteme.

• Vršni sunčani sati (PSH): Ekvivalentni broj sati sunčevog zračenja pri standardnim uslovima testiranja (STC: 1000 W/m²). PSH je numerički jednak dnevnom sunčevom zračenju u kWh/m²/dan.

2. Formula za izračunavanje

Dnevna proizvodnja energije po kvadratnom metru može se procijeniti kao:

$$E_{\text{dnevno}}=G\times \eta \times \text{Pr}$$Edaily​=G×η×PR

Gdje:

• $E_{\text{dnevno}}$Edaily​ = Dnevni energetski izlaz po kvadratnom metru (kWh/m²/dan)

• $G$G = Dnevno sunčevo zračenje (kWh/m²/dan)

• $\eta$η = Učinkovitost PV modula (kao decimalni broj, npr. 0,22 za 22%)

• $\text{Pr}$Pr = Omjer učinkovitosti (standardno 0,80 ako je nepoznato)

3. Primjer korak po korak

Pretpostavimo sljedeće uvjete:

• Lokacija: Madrid, Španjolska

• Prosječno dnevno sunčevo zračenje (G): 5,2 kWh/m²/dan (godišnji prosjek)

• Učinkovitost PV modula (η): 22% (0,22)

• Omjer performansi (PR):  0.82

Izračunavanje:

$$E_{\text{dnevno}}=5.2\text{kWh/m²/dan}\times 0.22\times 0.82=0.938\text{kWh/m²/dan}$$Ednevno = 5,2kWh/m²/dan × 0,22 × 0,82 = 0,938kWh/m²/dan

Tako svaki kvadratni metar površine PV modula proizvodi približno 0,94 kWh dnevno pod ovim uslovima.

4. Uticaj nedavnih visokoefikasnih modula

Korištenje visokoefikasnog modula (η = 25% ili 0,25) pod istim uslovima:

$$E_{\text{dnevno}}=5.2\times 0.25\times 0.82=1.066\text{kWh/m²/dan}$$Ednevno = 5,2 × 0,25 × 0,82 = 1,066kWh/m²/dan

Ovo predstavlja povećanje od 13,6% u dnevnoj proizvodnji u poređenju sa modulom efikasnosti od 22%.

5. Važna razmatranja

• Gubitci usljed temperature: Visoke temperature mogu smanjiti efikasnost panela. Većina panela ima temperaturni koeficijent oko -0,3% do -0,4% po °C iznad STC-a (25°C).

• Zasjenjivanje i orijentacija: Proračuni pretpostavljaju optimalni nagib i orijentaciju. Odstupanja će smanjiti proizvodnju.

• Dekompozicija: Savremeni paneli dekomponuju se otprilike 0,5% godišnje, što postepeno smanjuje proizvodnju tokom vremena.

• Spektralni i refleksioni gubici: Ovi se obično uključuju u koeficijent iskorištenja.

6. Tabela za brzu referencu: procijenjeni dnevni izlaz po m²

7. Zaključak

Tačno izračunavanje dnevnog izlaza solarne energije po kvadratnom metru zahtijeva ažurne podatke o učinku modula, lokalne vrijednosti insolacije i realistične faktore gubitaka. Sa današnjim visokoučinkovitim panelima koji premašuju 24%, solarni sistemi mogu generisati više od 1 kWh po kvadratnom metru dnevno u sunčanim regionima, čime se povećavaju ekonomske i ekološke prednosti solarnih instalacija.