Zima to najsłabszy okres fotowoltaiki w Polsce. Od listopada do lutego instalacja wytwarza ok. 13% rocznej produkcji, a od kwietnia do września ok. 71%. Jeśli w pochmurny grudniowy dzień aplikacja falownika instalacji 5 kWp pokazuje 1-2 kWh, instalacja najpewniej działa poprawnie.
Ile produkuje 1 kWp od listopada do lutego
Dane z PVGIS, bazy Wspólnego Centrum Badawczego Komisji Europejskiej, dla 1 kWp na dachu skierowanym na południe, nachylonym pod kątem 35°, ze stratami systemu 14%. To średnie z lat 2005-2023:
| Miasto | Listopad | Grudzień | Styczeń | Luty | Cały rok |
|---|---|---|---|---|---|
| Warszawa | 33,2 kWh | 25,1 kWh | 33,0 kWh | 49,8 kWh | ok. 1050 kWh |
| Kraków | 45,0 kWh | 37,8 kWh | 42,9 kWh | 56,4 kWh | ok. 1083 kWh |
| Gdańsk | 31,7 kWh | 22,7 kWh | 27,7 kWh | 46,7 kWh | ok. 1062 kWh |
| Wrocław | 45,1 kWh | 35,2 kWh | 38,3 kWh | 57,9 kWh | ok. 1090 kWh |
| Warszawa, dach wschód | 17,6 kWh | 11,8 kWh | 16,9 kWh | 30,8 kWh | ok. 836 kWh |
| Warszawa, dach zachód | 18,0 kWh | 11,3 kWh | 16,1 kWh | 29,7 kWh | ok. 815 kWh |
W czerwcu ten sam 1 kWp w Warszawie daje 135,2 kWh, czyli ok. 5,4 raza więcej niż w grudniu. Na południu Polski zimowa produkcja jest wyższa: grudzień w Krakowie daje o ok. 50% więcej energii niż w Warszawie. Dach wschodni albo zachodni traci zimą ok. 40-55% produkcji w porównaniu z południowym, bo słońce wędruje wtedy nisko nad południowym horyzontem.
Wyliczenie dla instalacji 5 kWp
Wzór: produkcja w miesiącu = moc instalacji w kWp × uzysk z 1 kWp w tym miesiącu.
Założenia (przykład): instalacja 5 kWp w okolicach Warszawy, dach południowy, nachylenie 35°, dane PVGIS z tabeli powyżej.
- Grudzień: 5 kWp × 25,1 kWh = ok. 126 kWh w miesiącu.
- Dziennie: 126 kWh ÷ 31 dni = ok. 4 kWh na dobę. PVGIS podaje średnio 0,81 kWh dziennie z 1 kWp, więc wynik się zgadza.
- Styczeń: 5 × 33,0 = ok. 165 kWh. Listopad: 5 × 33,2 = ok. 166 kWh. Luty: 5 × 49,8 = ok. 249 kWh.
- Dla porównania czerwiec: 5 × 135,2 = ok. 676 kWh.
Poszczególne lata mocno odbiegają od średniej. W godzinowych danych PVGIS dla Warszawy z lat 2005-2023 najciemniejszy grudzień (2005 r.) dał 15,9 kWh z 1 kWp, a najjaśniejszy (2015 r.) 40,0 kWh. Między pojedynczymi dniami różnica jest jeszcze większa. W połowie grudniowych dni 1 kWp dał mniej niż 0,45 kWh, a w 10% dni mniej niż 0,13 kWh. W 10% najpogodniejszych dni było to 2-3,4 kWh. Instalacja 5 kWp może więc w grudniu wyprodukować poniżej 1 kWh w pochmurny dzień i ponad 10 kWh w słoneczny.
Ile zimowej energii zużyje dom
Porównajmy produkcję 5 kWp z dwoma domami z naszych przykładów. Pierwszy zużywa ok. 2119 kWh prądu rocznie bez ogrzewania prądem, czyli ok. 177 kWh miesięcznie, jak w poradniku o zużyciu prądu w domu jednorodzinnym. Drugi to dom 150 m² ocieplony po 2000 r., w którym dodatkowo pracuje pompa ciepła z SCOP 3,5: ogrzewanie (15 000 kWh ciepła) i ciepła woda dla czterech osób (3600 kWh ciepła).
Zużycie pompy w danym miesiącu liczymy tak: prąd na ogrzewanie (15 000 ÷ 3,5 = ok. 4286 kWh rocznie) rozkładamy na miesiące według stopniodni grzewczych z danych temperatury PVGIS dla Warszawy, a prąd na ciepłą wodę (3600 ÷ 3,5 = ok. 1029 kWh) dzielimy po równo na 12 miesięcy. Styczeń ma 18,5% stopniodni sezonu, grudzień 16,3%.
| Miesiąc | Produkcja 5 kWp | Dom bez pompy | Pokrycie na papierze | Dom z pompą ciepła | Pokrycie na papierze |
|---|---|---|---|---|---|
| Styczeń | ok. 165 kWh | ok. 177 kWh | ok. 93% | ok. 1055 kWh | ok. 16% |
| Grudzień | ok. 126 kWh | ok. 177 kWh | ok. 71% | ok. 959 kWh | ok. 13% |
“Na papierze” oznacza porównanie sum z całego miesiąca. Rzeczywista autokonsumpcja jest niższa, bo panele produkują w kilku godzinach wokół południa. W naszej symulacji godzinowej na danych PVGIS z lat 2020-2023 dom bez pompy zużywał w styczniu od razu ok. 27% produkcji, a resztę oddawał do sieci. Dom z pompą ciepła pobiera prąd przez całą dobę, więc zużywał na bieżąco ok. 78% styczniowej produkcji. Ile kWp dobrać do pompy i ile zostaje do zapłaty, liczymy w poradniku Pompa ciepła z fotowoltaiką.
Jak net-billing wyrównuje zimę
Zimowy deficyt pokrywasz energią z sieci, ale częściowo płacisz za nią pieniędzmi zarobionymi latem. Wartość energii oddanej do sieci trafia do depozytu prosumenckiego i możesz ją wykorzystać przez 12 miesięcy (art. 4c ustawy o OZE). Nadwyżki z czerwca i lipca zapłacą więc część energii kupionej w grudniu, choć tylko część energetyczną rachunku, bez dystrybucji. Jak to wygląda na fakturze, pokazujemy w poradniku Net-billing: jak działa rozliczenie.
Magazyn energii zimą niewiele zmienia. W grudniu instalacja 5 kWp daje ok. 4 kWh dziennie, a dom zużywa w tym czasie więcej, więc nadwyżki do zmagazynowania prawie nie ma. Magazyn pracuje głównie od marca do października, co liczymy w poradniku o magazynie energii 10 kWh.
Śnieg, mróz i niskie słońce
Mróz nie obniża produkcji. Moduły krzemowe w niskiej temperaturze pracują sprawniej, a PVGIS uwzględnia temperaturę modułów w obliczeniach. Zimą produkcję obniżają krótki dzień, chmury, niskie słońce i śnieg.
PVGIS nie modeluje osobno pokrywy śnieżnej. Instrukcja PVGIS wymienia śnieg razem z zabrudzeniem, stratami w kablach i w falowniku jako część ogólnych strat systemu, które w naszych danych wynoszą 14%. Po dużych opadach produkcja może przez kilka dni spaść niemal do zera, a potem wrócić, gdy śnieg zsunie się z paneli.
Odśnieżanie rzadko się opłaca. Tydzień grudnia pod śniegiem to dla instalacji 5 kWp strata ok. 7 × 4 kWh = 28 kWh. Nawet gdyby cała ta energia zastąpiła prąd kupowany po 1,04 zł/kWh, chodzi o ok. 29 zł. Wejście na oblodzony dach grozi upadkiem, a twarde szczotki i skrobaczki mogą porysować szkło paneli.
Niskie słońce wydłuża cienie. Komin, drzewo albo sąsiedni budynek, które latem nie przeszkadzają, w grudniu mogą zasłaniać część paneli przez kilka godzin dziennie.
Kiedy niski uzysk zimą oznacza problem
Porównaj produkcję z danymi PVGIS dla swojego adresu, kierunku i nachylenia dachu. Narzędzie jest bezpłatne i działa w przeglądarce. Sprawdź też:
- Pogodny, bezśnieżny dzień w grudniu albo styczniu. W danych PVGIS dla Warszawy 1 kWp dawał wtedy ok. 2-3,4 kWh. Jeśli przy czystym niebie i czystych panelach dostajesz kilka razy mniej, zamów diagnostykę falownika. Ile kosztuje serwis i ewentualna wymiana, piszemy w poradniku Koszt utrzymania fotowoltaiki.
- Cały miesiąc. Wynik o 30-40% niższy od średniej PVGIS może wynikać z pochmurnej zimy. Porównaj go z instalacjami sąsiadów albo z tym samym miesiącem rok wcześniej.
- Komunikaty błędów falownika i to, czy wszystkie łańcuchy paneli produkują podobnie. Łańcuch, który w słońcu nie produkuje nic, wskazuje na usterkę.
- Zacienienie, które pojawia się tylko zimą. Najprościej sprawdzić je w słoneczne południe, patrząc, czy na panele padają cienie.
Jeśli masz dach wschód-zachód, porównuj wyniki z wierszami dla połaci wschodniej i zachodniej. Zimą są one o ok. 40-55% niższe niż dla dachu południowego.