Nasłonecznienie w Polsce

Zastanawiając się nad montażem urządzeń które wykorzystują promieniowanie słoneczne, warto wcześniej przeanalizować zasoby energii słonecznej na obszarze, na którym planujemy podjąć inwestycję.

Potencjał przetwarzania energii promieni słonecznych na inne postacie energii w danym regionie ściśle oddziałuje na lokalne możliwości wykorzystania energii słonecznej. W konsekwencji kształtuje rodzaj systemów pozyskiwania energii słonecznej, ich wielkość i zastosowanie oraz wypływające z tego ewentualne oszczędności w gospodarce energetycznej.

Energia słoneczna jest bezpłatna, a do tego efektywna. Średnie natężenie promieniowania słonecznego docierającego do granicy atmosfery, wynosi 1367 W/m2 i jest nazywane stałą słoneczną. 

Na skutek pochłaniania i rozpraszania w atmosferze, jedynie część tego promieniowania dociera do powierzchni naszej planety, wówczas natężenie promieniowania wynosi około 1000 W/m2. 

Także w całej Polsce istnieją dobre warunki do wytwarzania energii elektrycznej ze słońca jednak różnią się od położenia geograficznego i od zastosowanych systemów solarnych. Odpowiednio dobrany układ może pokryć od 30 nawet do 60 % rocznego zapotrzebowania.

Mapa nasłonecznienia Europy

Najlepsze globalne warunki słoneczne są na obszarze równika, czyli szerokości geograficznej 0°, gdzie nasłonecznienie roczne jest równe 2200 kWh/m2, a usłonecznienie wynosi 3000 godzin. Natomiast w Polsce roczna suma nasłonecznienia czyli suma natężenia promieniowania słonecznego, wynosi średnio 990 kWh/m2. W półroczu letnim uzyskiwane jest około 77 % rocznej energii promieniowania, natomiast w półroczu zimowym od października do kwietnia tylko 23%.

Najbardziej słoneczne są miesiące czerwiec, lipiec, sierpień, gdzie uzyskiwane jest około 43% rocznego promieniowania. Porównując te warunki do naszych, można stwierdzić że w Polsce mamy o ponad połowę gorsze warunki, jednak pozwalają one efektywnie wykorzystywać urządzenia korzystające z energii słońca. Chociażby dlatego, że polskie warunki słoneczne są zbliżone do Niemiec, czyli światowego lidera w zainstalowanych systemach fotowoltaicznych. W celu najefektywniejszego zużytkowania dostępnych zasobów energii słonecznej, powierzchnię odbiorników należy kierować na południe i pod odpowiednim kątem do poziomu. Optymalny kąt dla obszaru Polski, aby w pełni wykorzystać dostępną energię, powinien wynosić w instalacjach całorocznych 35-37°.

Rozkład nasłonecznienia na obszarze Polski [kWh/m2/rok] 

Natomiast w Polsce roczna suma godzin słonecznych jest zawarta w granicach od 1300 do 1900 godzin. Średnie roczne usłonecznienie wynosi 1600, co stanowi około 18,2% okresu całego roku,  kiedy możliwe jest wykorzystanie promieniowania słonecznego do celów energetyki słonecznej. Warto jednak zauważyć, że 75% z tego czasu przypada w półroczu letnim, od kwietnia do końca września, średnio 1200 godzin. 

 W półroczu zimowym, od października do marca, wartość usłonecznienia jest trzykrotnie mniejsza i wynosi średnio 400 godzin. Jednak nawet w grudniu, najmniej słonecznym miesiącu w roku, słońce świeci na tyle intensywnie, że przydomowa instalacja fotowoltaiczna jest w stanie pokryć nawet połowę zapotrzebowania na prąd.

Analiza rozkładu rocznego nasłonecznienia i usłonecznienia w naszym kraju wykazuje, że najlepsze warunki do wykorzystania energii słonecznej mają mieszkańcy południowej i wschodniej części Polski. 

Polskie Towarzystwo Fotowoltaiki przeprowadziło analizę odpowiadającą na pytanie gdzie w Polsce słońce świeci „najjaśniej” i przygotowało wykaz miast z informacją, gdzie jest największe roczne napromieniowanie. Wynika z niej, że największe zyski z instalacji paneli mają mieszkańcy Rzeszowa – nasłonecznienie wynosi tam aż 1351 kWh na metr kwadratowy. „Najciemniej” jest w Szczecinie: 1230 kWh na metr kwadratowy. Średnia ze zbadanych 60 lokalizacji wynosi 1289 kWh.

Trzeba jednak zauważyć, że na różnych obszarach kraju ogólnie różnice nie są większe niż ±10% w stosunku do średniej nasłonecznienia rocznego.

Adekwatnie do panujących warunków oraz do zapotrzebowania gospodarstwa domowego lub firmy dobiera się wielkość instalacji. Warto zdać się na fachowców PROSOLIS, bo nie zawsze więcej oznacza lepiej. Jeśli zainwestujemy w instalację z dużą liczbą paneli produkującą więcej prądu niż zużywamy, poniesiemy wysokie koszty i inwestycja będzie nam się długo zwracać.