...

Estetyka, rozmiar i elastyczność dachowych systemów fotowoltaicznych

4 czerwca 2022
Estetyka, rozmiar i elastyczność dachowych systemów fotowoltaicznych

Potencjał systemów fotowoltaicznych zarówno w zastosowaniach mieszkaniowych, jak i komercyjnych jest wciąż ogromny, ale wymagania rynku się zmieniają. Oprócz większych modułów o większej mocy, estetyka odgrywa obecnie coraz większą rolę, zwłaszcza w sektorze mieszkaniowym.

Rynek reaguje na to zapotrzebowanie: np. ogniwa obecnie dostępnych na rynku modułów fotowoltaicznych stają się coraz bardziej jednorodne w swoim wyglądzie. Szczególnie czarne moduły są bardzo modne na rynku mieszkaniowym. Jednak smukły i elegancki wygląd nie może być osiągnięty przez sam kształt lub kolor modułów. Wszystkie elementy systemu, w tym systemy montażowe, tworzą jedną całość i muszą idealnie do siebie pasować – nie tylko ze względu na estetykę, lecz także ze względu na bezpieczeństwo i wydajność.

Estetyka zyskuje na znaczeniu

Wyraźnym trendem, zwłaszcza na mieszkaniowym rynku fotowoltaicznym, są rosnące wymagania estetyczne konsumentów. We wczesnych latach fotowoltaiki właściciele domów podjęli decyzję o zainstalowaniu własnego systemu dachowego, ponieważ byli przekonani o zrównoważonej produkcji energii. W rezultacie początkowo niewiele uwagi poświęcono wyglądowi systemu fotowoltaicznego. Dzięki spadkowi cen systemów fotowoltaicznych w ostatnich latach uległo to zmianie. Obecnie właściciele domów oczekują, że ich system fotowoltaiczny nie tylko zapewni odnawialną i zrównoważoną energię, lecz także będzie dobrze wyglądać.

Wydajniejsze ogniwa i większe moduły

Jeśli chodzi o technologię ogniw, rynek ewoluował od ogniw BSF (ang. Back Surface Field) do ogniw PERC (ang. Passivated Emitter and Rear Contact). Już dziś mają one udział w rynku wynoszący około 90%, jednak przy wydajności około 22 do 24% osiągają swoje granice technologiczne. Na rynku pojawiają się nowe typy ogniw, takie jak TOPCon (ang. Tunneling Oxide Passivation Contact).

Ponadto widoczny jest trend w kierunku większych wafli i modułów o wyższych klasach mocy, a także modułów bifacial. Do 2010 r. powszechnym rozmiarem wafla był M0 (156 x 156 mm). Następnie do 2018 r. następował standardowy rozmiar M2 (156,75 × 156,75 mm). Od 2019 r. najczęściej obserwowano standardowy rozmiar M3 (158,75 × 158,75 mm). W 2021 r. coraz większy udział w rynku zdobywały wafle o wymiarach M6 (166 × 166 mm) i M10 (182 × 182 mm). Te ostatnie są przedmiotem zainteresowania głównie parków słonecznych w Niemczech ze względu na specyfikacje w maksymalnym dozwolonym rozmiarze modułu 2 m² dla systemów dachowych.

Większe płytki są opracowywane w celu produkcji modułów słonecznych o większej wydajności bez konieczności stosowania nowych technologii ogniw. Wiąże się to jednak również z nowymi wyzwaniami w zakresie montażumodułów pod względem wymiarów, ugięcia (odkształcenia i złamania) oraz poluzowania zacisków i wsporników.

Elastyczne systemy montażowe dla różnych rozmiarów modułów

W związku z rozwojem w kierunku produkcji coraz większych modułów elastyczne systemy montażowe mogą oferować szereg korzyści. Instalatorzy mogą nie tylko korzystać z tego samego systemu, który znają, dla różnych rozmiarów modułów. Elastyczność pozwala im również na używanie różnych modułów w ramach tego samego systemu. Dzieje się tak, ponieważ moduły o różnych rozmiarach są teraz łączone w celu uzyskania jednolitego wyglądu, a także maksymalnego wykorzystania przestrzeni dachowej.

Specjalne wymagania w zależności od kształtu dachu

Przy wyborze sposobu montażu pierwszym i decydującym czynnikiem jest kształt dachu. Na dużych dachach płaskich montuje się głównie instalacje komercyjne z większymi systemami. W tym scenariuszu szczególnie ważnym krokiem jest obliczenie nośności. Oprócz ciężaru komponentów należy również wziąć pod uwagę potencjalne obciążenie wiatrem lub śniegiem. Ponadto, jeśli dach płaski jest izolowany termicznie, należy wcześniej dokładnie sprawdzić nośność izolacji. W celu lepszego rozłożenia obciążenia instalacji solarnej wskazane jest zastosowanie systemu o szerokiej powierzchni nośnej i szerokich szynach redukujących obciążenia punktowe. Aby chronić pokrycie dachu przed uszkodzeniem, a tym samym przed wnikaniem wody, do dachów płaskich wymagana jest odpowiednia mata ochronna zabezpieczająca budynek. Szczególnie odpowiednie są systemy szynowe ze zintegrowaną matą ochronną. Tutaj maty są umieszczone na szynach w taki sposób, aby zapewnić niezakłócony odpływ wody.

Opracowanie redakcji na podstawie: „Rozmiar ma znaczenie – również dla dachowych systemów fotowoltaicznych” PV Europe. Obraz: „New Solar PV Cell Sizes” Clean Energy Reviws.