Скільки виробляє 1 кВт сонячних панелей в Україні
Річна цифра виглядає переконливо, доки не подивитися на грудень. Ось таблиця по місяцях і пояснення, чому вона важливіша за будь-який рекламний слоган.
Коротка відповідь
Один кіловат сонячних панелей, орієнтованих на південь під близьким до оптимального кутом, виробляє в Україні приблизно:
1040 кВт·год на рік – захід 1060 кВт·год на рік – північ 1150 кВт·год на рік – центр 1260 кВт·год на рік – південь
Це вироблення до системних втрат. Після типових втрат у 15% реально доходить до споживача близько 885, 900, 975 і 1070 кВт·год відповідно.
Таблиця по місяцях: північ України
Візьмемо одну зону, щоб побачити форму кривої. Північ (Київ, Чернігів, Житомир) – найпоширеніший випадок і водночас не найкращий, тому цифри тут чесно консервативні.
| Місяць | кВт·год до втрат | кВт·год після втрат 15% | кВт·год на добу | Частка року |
|---|---|---|---|---|
| Січень | 30 | 26 | 0,84 | 2,8% |
| Лютий | 45 | 38 | 1,36 | 4,2% |
| Березень | 85 | 72 | 2,32 | 8,0% |
| Квітень | 115 | 98 | 3,27 | 10,8% |
| Травень | 140 | 119 | 3,84 | 13,2% |
| Червень | 140 | 119 | 3,97 | 13,2% |
| Липень | 145 | 123 | 3,97 | 13,7% |
| Серпень | 135 | 115 | 3,71 | 12,7% |
| Вересень | 100 | 85 | 2,83 | 9,4% |
| Жовтень | 70 | 60 | 1,94 | 6,6% |
| Листопад | 33 | 28 | 0,94 | 3,1% |
| Грудень | 22 | 19 | 0,61 | 2,1% |
| За рік | 1060 | 901 | 2,47 | 100% |
Прочитайте останній стовпчик уголос. Грудень – це 2,1% річного вироблення. Якщо ви уявляли, що система «на 1000 кВт·год на рік» дає рівно вісімдесят із чимось кіловат-годин щомісяця, реальність відрізняється більш ніж утричі в обидва боки.
Ключова незручність: пік улітку, потреба взимку
Це головне речення всієї теми, і воно варте окремого підзаголовка.
Сонячна генерація максимальна у червні та липні, коли день довгий, сонце високо, а хмарність помірна. Потреба в резервному живленні максимальна у грудні та січні, коли день найкоротший, сонце низько, і саме тоді енергосистема під найбільшим навантаженням.
Ці два графіки не просто не збігаються. Вони протифазні.
| Показник | Липень | Грудень | Співвідношення |
|---|---|---|---|
| Вироблення 1 кВт, кВт·год | 145 | 22 | 6,6 : 1 |
| Те саме на добу, кВт·год | 4,68 | 0,71 | 6,6 : 1 |
| Після втрат 15%, на добу | 3,97 | 0,61 | 6,6 : 1 |
| Продуктивних сонячних годин на добу | 4,7 | 0,7 | 6,7 : 1 |
Практичний наслідок: щоб отримати взимку такі самі кіловат-години, які система дає влітку, панелей потрібно приблизно вшестеро більше. Ніхто так не робить, бо влітку ця система вироблятиме вшестеро більше, ніж дім здатен спожити, і надлишок нікуди подіти.
Тому правильна логіка інша: сонце оптимізують під річну економію, а резерв забезпечують накопичувачем. Панель, яка взимку додає до батареї 0,6 кВт·год на кіловат встановленої потужності, не рятує від блекауту, але подовжує автономію на кілька годин на добу, і це теж корисно.
Регіони: наскільки різниця істотна
| Зона | На рік до втрат | На рік після втрат | Грудень на добу, після втрат |
|---|---|---|---|
| Захід (Львів, Ужгород, Тернопіль) | 1040 | 885 | 0,60 |
| Північ (Київ, Чернігів, Житомир) | 1060 | 900 | 0,60 |
| Центр (Вінниця, Полтава, Дніпро) | 1150 | 975 | 0,71 |
| Південь (Одеса, Миколаїв, Запоріжжя) | 1260 | 1070 | 0,88 |
Різниця між заходом і півднем за рік – близько 21%. Це відчутно для окупності і майже неістотно для резерву: 0,60 проти 0,88 кВт·год на добу в грудні – обидва числа однаково далекі від потреб дому.
Звідки беруться втрати
Паспортна потужність панелі виміряна за стандартних умов випробування: освітленість 1000 Вт/м², температура комірки 25 °C, задана спектральна маса повітря. Дах у липні о другій дня має освітленість, близьку до цієї, і температуру комірки 55–65 °C. Дах у грудні не має ні того, ні іншого.
| Джерело втрат | Типовий діапазон | Коментар |
|---|---|---|
| Нагрів панелі | 5–12% | Кремній втрачає приблизно 0,3–0,45% потужності на кожен градус понад 25 °C |
| Інвертор або MPPT-контролер | 3–8% | Найгірший ККД – на дуже малому навантаженні |
| Кабелі й з'єднання | 1–3% | Зростає при тонкому кабелі й довгій трасі |
| Забруднення, пил, пилок | 2–5% | Узимку додається сніг: у ці дні вироблення нульове |
| Неідеальний кут і орієнтація | 0–25% | Залежить від даху; вертикальна площина втрачає найбільше |
| Розбіжність панелей і деградація | 1–3% | Плюс приблизно 0,5% на рік упродовж строку служби |
Зверніть увагу на передостанній рядок. Кут і орієнтація – єдина позиція, яку ви обираєте самі, і єдина, де можна втратити чверть вироблення без жодної технічної несправності.
Як перевірити цифри для свого даху
Визначте координати і азимут
Азимут – це відхилення площини панелей від напрямку на південь у градусах. Південь – 0°, схід – мінус 90°, захід – плюс 90°. Виміряти можна компасом у телефоні, стоячи обличчям у той бік, куди «дивиться» схил даху.
Виміряйте кут нахилу
Для скатного даху це кут скату, для наземної або балконної конструкції – кут, який ви задасте самі. Оптимальний річний кут для України приблизно 30–35°, зимовий оптимум значно крутіший, близько 55–60°.
Оцініть затінення чесно
Обійдіть майбутнє місце встановлення о 9:00, 12:00 і 16:00 у зимовий день, коли сонце найнижче. Те, що влітку є легкою тінню від сусіднього даху, у грудні стає повним затіненням на кілька годин.
Порахуйте в PVGIS
Безкоштовний калькулятор Європейської комісії дає помісячне вироблення за реальними супутниковими даними для конкретної точки. Введіть координати, потужність, азимут, кут і відсоток системних втрат.
Порівняйте з таблицею вище
Якщо PVGIS дає істотно менше, ніж наші орієнтири, причина майже завжди в куті, азимуті або в тому, що ви вказали більший відсоток втрат. Це нормально: краще побачити реальне число до купівлі.
Що з цим робити далі
Якщо річна цифра вас влаштовує, а зимова – ні, це нормальний і найпоширеніший результат. Далі є три робочі шляхи.
- Додати накопичувач. Батарея не збільшує вироблення, але робить його корисним: зібране за короткий зимовий день витрачається ввечері. Це логіка гібридної станції і зарядної станції для квартири.
- Зменшити споживання. Кіловат-година, яку ви не витратили, коштує дешевше за кіловат-годину, яку ви виробили. Почніть із розбору власного споживання.
- Не змішувати економію з резервом. Систему для економії проєктують під річну суму, систему для резерву – під грудневу добу. Це різні розміри і різні гроші, і чесно порахувати їх допомагає сторінка про окупність.
Якщо ж вас цікавить не дах, а одна панель до наявної станції, вироблення рахується так само, а от сумісність – окрема тема: панель до зарядної станції.
Часті питання про вироблення сонячних панелей
Чому в паспорті панелі 400 Вт, а вона ніколи не дає 400 Вт?
Паспортні ватти вимірюють за стандартних умов випробування: 1000 Вт/м² освітленості, температура комірки рівно 25 °C і заданий спектр. Такий збіг у побутовій установці трапляється рідко, здебільшого навесні у прохолодний ясний день. Улітку панель гріється до 55–65 °C і втрачає 10–15% потужності саме через нагрів, узимку освітленість рідко перевищує половину стандартної. Реальний пік звичайної панелі – приблизно 75–85% паспорта, а середнє за день значно менше.
Скільки панелей потрібно, щоб узимку жити без мережі?
Практично недосяжна кількість. Дім, який споживає 10 кВт·год на добу, потребував би в грудні на півночі України близько 16 кВт панелей, і це без урахування днів зі снігом та суцільною хмарністю, коли вироблення близьке до нуля кілька діб поспіль. Улітку така система виробляла б понад 60 кВт·год на добу, тобто більш ніж ушестеро більше за потребу. Тому зимова автономія будується на накопичувачі й резервному джерелі, а не на кількості панелей.
Наскільки падає вироблення в хмарний день?
У суцільну хмарність панель дає приблизно 10–25% від того, що дала б у ясний день, у щільний зимовий туман чи сніг – одиниці відсотків. Важливо, що вироблення не падає до нуля: розсіяне світло теж працює, і саме тому взимку сенс має орієнтація на південь із максимальним відкритим горизонтом, а не гонитва за прямим променем.
Чи треба чистити панелі і чи змітати сніг?
Дощ змиває більшу частину пилу самостійно, тож планове миття для похилої панелі зазвичай не окупається часом, витраченим на нього. Сніг – інша річ: шар снігу зупиняє вироблення повністю, а на крутій панелі він сходить сам за день-два. Лізти на дах узимку заради кількох кіловат-годин небезпечно і майже завжди невигідно.
Який кут нахилу обрати, якщо панелі потрібні саме взимку?
Крутіший за річний оптимум: близько 55–60° замість 30–35°. Такий кут зменшує річну суму приблизно на 8–12%, але додає взимку, бо низьке грудневе сонце падає на круту площину майже перпендикулярно. Крута панель ще й краще скидає сніг. Якщо система резервна, а не економічна, цей обмін вигідний.
Чи справді на півдні України сенсу більше?
Для економії – так, різниця з заходом близько 21% на рік, і на довгому строку це помітні гроші. Для резерву – майже ні: 0,88 проти 0,60 кВт·год на добу в грудні на кожен кіловат панелей означає, що обидві системи однаково не витягують зимовий дім самотужки.
Що таке PVGIS і чому ви на нього посилаєтесь?
Це відкритий калькулятор Об'єднаного дослідницького центру Європейської комісії, який рахує вироблення за багаторічними супутниковими даними про сонячну радіацію для будь-якої точки з урахуванням азимута, кута і рельєфу. Він безкоштовний, не продає обладнання і дає помісячний розподіл, а не одну річну цифру. Наші таблиці узгоджені з ним за порядком величини, але ваша конкретна адреса може відрізнятися.
Джерела та нормативна база
- Методологія розрахунків «Пояснений»
- PVGIS, Photovoltaic Geographical Information System (Joint Research Centre, European Commission)
- IEC 61215: Terrestrial photovoltaic modules, design qualification and type approval
Числові приклади на цій сторінці розраховані редакцією за відкритою методологією. Знайшли неточність? Повідомте про виправлення.