Atunci când se discută despre un sistem fotovoltaic, atenția este adesea concentrată pe puterea instalată, tipul panourilor sau marca invertorului. Mult mai rar se vorbește despre două elemente care influențează direct producția reală de energie: orientarea și unghiul de înclinare al panourilor.

În realitate, aceste două variabile pot face diferența dintre un sistem eficient și unul care funcționează sub potențial. În România, unde condițiile climatice și poziționarea geografică diferă între regiuni, optimizarea orientării și a unghiului nu este un detaliu estetic, ci un calcul tehnic esențial.

De ce orientarea este atât de importantă?

Orientarea panourilor este definită prin azimut, adică direcția în care sunt îndreptate față de sudul geografic. În emisfera nordică, inclusiv în România, orientarea ideală pentru producție maximă anuală este spre sud.

Aceasta deoarece traiectoria soarelui pe cer favorizează expunerea maximă a suprafețelor orientate sudic. Într-un sistem perfect orientat, radiația solară este captată cât mai eficient pe parcursul întregii zile.

Totuși, în practică, nu toate acoperișurile sau terenurile permit această orientare ideală. Clădirile pot avea orientare est–vest, iar la montajul pe acoperiș adaptarea la geometria existentă este adesea obligatorie.

Întrebarea importantă nu este dacă orientarea este perfect sudică, ci cât de mult se pierde dacă nu este.

Pierderile în funcție de orientare

În România, o orientare sud-est sau sud-vest generează, de regulă, pierderi reduse, de ordinul câtorva procente față de sudul perfect. În schimb, orientările strict est sau vest pot reduce producția anuală mai semnificativ.

Cu toate acestea, există situații în care o orientare est–vest este chiar strategică. De exemplu, pentru o afacere care consumă energie dimineața și după-amiaza, un sistem est–vest poate distribui producția mai uniform pe parcursul zilei, chiar dacă producția totală anuală este ușor mai mică.

Așadar, orientarea optimă nu înseamnă întotdeauna producție maximă teoretică, ci producție corelată cu profilul de consum.

Unghiul de înclinare și latitudinea României

Unghiul de înclinare al panourilor determină cât de perpendicular este fluxul de radiație solară pe suprafața modulului. Cu cât razele soarelui cad mai aproape de un unghi de 90 de grade pe panou, cu atât eficiența captării energiei este mai mare.

România este situată aproximativ între 43° și 48° latitudine nordică. În mod teoretic, unghiul optim anual de înclinare este apropiat de latitudinea locului. În practică, pentru majoritatea regiunilor din țară, unghiurile optime pentru producție anuală maximă se situează în jurul valorilor de 30–35 de grade.

Totuși, există diferențe între optimizarea anuală și optimizarea sezonieră. Dacă obiectivul este maximizarea producției în timpul verii, unghiul poate fi mai mic. Dacă prioritatea este producția în lunile de iarnă, un unghi mai mare poate fi avantajos, deoarece permite captarea mai eficientă a soarelui aflat mai jos pe cer.

Diferențele regionale în România

Radiația solară globală anuală diferă între regiuni. Sudul și sud-estul țării beneficiază, în general, de un potențial solar mai ridicat comparativ cu zonele montane sau nordice.

Cu toate acestea, diferențele nu sunt atât de mari încât să facă un sistem fotovoltaic neviabil într-o anumită regiune. Mai importantă decât regiunea este corectitudinea proiectării.

Un sistem instalat cu un unghi neadecvat sau cu umbriri parțiale poate pierde mai mult decât diferența naturală dintre două zone geografice.

Impactul umbririi și al distanțării

Orientarea și unghiul nu pot fi analizate izolat. Dacă panourile sunt montate la sol în mai multe rânduri, unghiul influențează distanța necesară între rânduri pentru a evita umbrirea reciprocă.

Un unghi mai mare crește riscul ca rândul din față să umbrească rândul din spate în lunile de iarnă, când soarele este jos pe cer. De aceea, optimizarea unghiului trebuie corelată cu spațiul disponibil și cu analiza traseului solar pe parcursul anului.

Pe acoperișuri, pot apărea umbre generate de coșuri, atice, clădiri învecinate sau copaci. Chiar și umbrirea parțială a unui modul poate reduce semnificativ producția acelui șir de panouri, dacă sistemul nu este configurat corect.

Temperatura și randamentul real

Un aspect adesea ignorat este faptul că panourile fotovoltaice funcționează mai eficient la temperaturi moderate. Deși producția este asociată intuitiv cu zilele foarte calde și însorite, temperaturile ridicate pot reduce randamentul modulului.

Coeficientul de temperatură al panourilor indică scăderea puterii odată cu creșterea temperaturii peste valoarea standard de testare. În verile foarte călduroase din sudul României, acest efect poate influența producția reală.

Unghiul și ventilarea naturală a panourilor contribuie la disiparea căldurii. Montajul corect, cu spațiu adecvat între panou și suprafața suport, ajută la menținerea performanței.

Sisteme fixe vs sisteme cu urmărire solară

Pentru proiectele la sol, există opțiunea utilizării sistemelor cu tracker, care urmăresc mișcarea soarelui pe parcursul zilei. Acestea pot crește producția anuală comparativ cu structurile fixe.

Totuși, pentru majoritatea afacerilor mici și medii, sistemele fixe sunt mai simple, mai robuste și mai ușor de întreținut. Diferența de cost și complexitatea suplimentară trebuie analizate atent înainte de a opta pentru soluții dinamice.

Orientarea și unghiul panourilor fotovoltaice nu sunt detalii secundare, ci factori determinanți ai performanței sistemului. În România, unde condițiile de iradiere sunt favorabile în majoritatea regiunilor, optimizarea corectă poate face diferența între un sistem care funcționează aproape de potențial și unul care pierde procente importante de producție anuală.

Un proiect bine realizat nu pornește de la ideea „unde încap panourile”, ci de la analiza traiectoriei solare, a profilului de consum și a condițiilor tehnice specifice amplasamentului. În energie, ca și în agricultură sau industrie, detaliile tehnice influențează direct rezultatul final.

Sursa: Branziba