A specific yield comparison of 2 photovoltaic installations – Polish case study

• Autorzy: Kazanecka Emilia , Olczak Piotr

Identyfikatory

DOI

10.33223/epj/171857

Warianty tytułu

PL

Porównanie jednostkowych uzysków energetycznych z dwóch instalacji PV – studium przypadku w Polsce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The energy sector, particularly that related to renewable energy, is growing rapidly. The analysis of factors influencing the production of electricity from solar radiation is important in terms of the ever-increasing number of photovoltaic (PV) installations. In Poland, the vast majority of installed PV capacity belongs to prosumers, so a comparative analysis was conducted for two domestic installations, one in southern Poland and the other located in central Poland. Operating conditions were compared, specifically with regard to irradiance, outdoor temperature and the calculated temperature of photovoltaic cells. The specific yield was then compared in daily, monthly and annual statements. The effects of the previously mentioned parameters on the energy yields of the two installations were considered. The installation in southern Poland in 2022 produced 5,136.6 kWh, which corresponds to a specific yield of 1,019.17 kWh/kWp, while the energy production of the installation in central Poland was 4,248.9 kWh, which corresponds to a specific yield of 965.67 kWh/kWp.

PL

W związku z dynamicznie rozwijającym się sektorem energetycznym, w szczególności związanym z energią pozyskiwaną ze źródeł odnawialnych, oraz z ciągle rosnącą liczbą instalacji fotowoltaicznych, ważne jest wzięcie pod uwagę czynników wpływających na produkcję energii z promieniowania słonecznego. Większość instalacji PV należy do prosumentów, dlatego praca porównawcza została przeprowadzona dla dwóch przydomowych instalacji, jednej w Polsce południowej i drugiej znajdującej się w Polsce środkowej. Porównano nasłonecznie, temperaturę zewnętrzną, jak i temperaturę ogniw fotowoltaicznych oraz wydajności właściwe w zestawieniach dziennych, miesięcznych i rocznych. Rozważono wpływ wcześniej wymienionych parametrów na uzyski z obu instalacji. Instalacja w Polsce południowej w 2022 roku wyprodukowała 5136,6 kWh, co odpowiada wydajności właściwej na poziomie 1019,17 kWh/kWp, natomiast produkcja instalacji w Polsce środkowej wyniosła 4248,9 kWh, co w przeliczeniu na wydajność właściwą wyniosło 965,67 kWh/kWp. Sprawność paneli fotowoltaicznych bezpośrednio wpływa na przetwarzanie promieniowania słonecznego na energię elektryczną. W Łękach sprawność ta wynosiła (w 2022 roku) 19,2%, a w Solcu 20,77% (instalacja z mikroinwerterami). Na przykładzie instalacji w Łękach przeanalizowano wpływ promieniowania słonecznego i temperatury otoczenia na temperaturę ogniwa fotowoltaicznego. Wzrost temperatury ogniwa skutkował spadkiem sprawności wytwarzanej energii o 0,370%/℃ w przypadku badanej instalacji.

Słowa kluczowe

EN

energy; prosumer; photovoltaic; PV; specific yield

PL

energia; prosument; fotowoltaika; PV; uzysk

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 26, z. 4
• Strony: 129--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kazanecka Emilia

• Mineral and Energy Economy Research Institute, Polish Academy of Sciences; AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Olczak Piotr

• Mineral and Energy Economy Research Institute, Polish Academy of Sciences, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-4926-0845

Bibliografia

• Adaramola, M.S. and Vågnes, E.E.T. 2015. Preliminary assessment of a small-scale rooftop PV-grid tied in Norwegian climatic conditions. Energy Conversion and Management 90, pp. 458–465, DOI: 10.1016/j.enconman.2014.11.028.
• Babatunde et al. 2018 – Babatunde, A.A., Abbasoglu, S. and Senol, M. 2018. Analysis of the impact of dust, tilt angle and orientation on performance of PV Plants. Renewable and Sustainable Energy Reviews 90, pp. 1017–1026, DOI: 10.1016/j.rser.2018.03.102.
• Bódis et al. 2019 – Bódis, K., Kougias, I., Jäger-Waldau, A., Taylor, N. and Szabó, S. 2019. A high -resolution geospatial assessment of the rooftop solar photovoltaic potential in the European Union. Renewable and Sustainable Energy Reviews 114, DOI: 10.1016/j.rser.2019.109309.
• Copernicus Climate Change Service (C3S) 2017. ERA5: Fifth generation of ECMWF atmospheric reanalyses of the global climate. Copernicus Clim. Chang. Serv. Clim. Data Store (CDS).
• Dobrzycki et al. 2021 – Dobrzycki, A., Kurz, D. and Maćkowiak, E. 2021. Influence of selected working conditions on electricity generation in bifacial photovoltaic modules in Polish climatic conditions. Energies 14(16), DOI: 10.3390/en14164964.
• Dzikuć et al. 2022 – Dzikuć, M., Piwowar, A. and Dzikuć, M. 2022. The importance and potential of photovoltaics in the context of low-carbon development in Poland. Energy Storage and Saving 1(3), pp. 162–165, DOI: 10.1016/j.enss.2022.07.001.
• Ghiani et al. 2013 – Ghiani, E., Pilo, F. and Cossu, S. 2013. Evaluation of photovoltaic installations performances in Sardinia. Energy Conversion and Management 76, pp. 1134–1142, DOI: 10.1016/j.enconman.2013.09.012.
• Gułkowski, S. 2022. Specific Yield Analysis of the Rooftop PV Systems Located in South-Eastern Poland. Energies 15(10), DOI: 10.3390/en15103666.
• Hasan et al. 2022 – Hasan, K., Yousuf, S.B., Tushar, M.S.H.K., Das, B.K., Das, P. and Islam, M.S. 2022. Effects of different environmental and operational factors on the PV performance: A comprehensive review. Energy Science & Engineering 10(05), pp. 656–675, DOI: 10.1002/ese3.1043.
• Kausika et al. 2018 – Kausika, B.B., Moraitis, P. and Van Sark, W.G.J.H.M. 2018. Visualization of operational performance of grid-connected PV systems in selected European countries. Energies 11(6), DOI: 10.3390/en11061330.
• LONGI Solar n.d. [Online] karta-panel-longi-lr4-60hph-360m-sr.pdf [Accessde: 2023-09-12].
• Micheli et al. 2014 – Micheli, D. Alessandrini, S., Radu, R. and Casula, I. 2014. Analysis of the outdoor performance and efficiency of two grid connected photovoltaic systems in northern Italy. Energy Conversion and Management 80, pp. 436–445, DOI: 10.1016/j.enconman.2014.01.053.
• Olczak, P. 2022. Energy Productivity of Microinverter Photovoltaic Microinstallation: Comparison of Simulation and Measured Results – Poland Case Study. Energies 15(20), DOI: 10.3390/en15207582.
• Olczak et al. 2021a – Olczak, P., Olek, M., Matuszewska, D., Dyczko, A. and Mania, T. 2021. Monofacial and Bifacial Micro PV Installation as Element of Energy Transition—The Case of Poland. Energies 14(2), DOI: 10.3390/en14020499.
• Olczak et al. 2021b – Olczak, P., Żelazna, A., Matuszewska, D. and Olek, M. 2021. The ‘My Electricity’ Program as One of the Ways to Reduce CO2 Emissions in Poland. Energies 14(22), DOI: 10.3390/en14227679.
• Piwowar et al. 2023 – Piwowar, A., Dzikuć, M. and Dzikuć, M. 2023. The potential of wind energy development in Poland in the context of legal and economic changes. Acta Polytechnika Hungarica 20(10), pp. 145–156.
• Portal Gov.pl. Commission on Standardization of Geographical Names Outside the Republic of Poland. [Online] https://www.gov.pl/web/ksng-en [Accessed: 2023-02-07].
• Raport 2023. Raport Rynek fotowoltaiki w Polsce 2023. EC BREC Instytut Energetyki Odnawialnej. Fotowoltaika.
• Romero-Fiances et al. 2019 – Romero-Fiances, I., Muñoz-Cerón, E., Espinoza-Paredes, R., Nofuentes, G. and De La Casa, J. 2019. Analysis of the Performance of Various PV Module Technologies in Peru. Energies 12(1), DOI: 10.3390/en12010186.
• Sirisamphanwong, C. and Ketjoy, N. 2011. Impact of spectral irradiance distribution on the outdoor performance of photovoltaic system under Thai climatic conditions. Renewable Energy 38(1), pp. 69–74, DOI: 10.1016/j.renene.2011.07.008 .
• Sribna et al. 2021 – Sribna, Y., Koval, V., Olczak, P., Bizonych, D., Matuszewska, D. and Shtyrov, O. 2021. Forecasting solar generation in energy systems to accelerate the implementation of susta- inable economic development. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 24(3), pp. 5–28, DOI: 10.33223/epj/141095.
• Zdyb, A. and Gułkowski, S. 2020. Performance assessment of four different photovoltaic technologies in Poland. Energies 13(1), DOI: 10.3390/en13010196.