Când spunem “un sistem de 5kW” ne referim de obicei la puterea instalată de vârf (kW-peak, kWp) a panourilor solare — adică suma puterilor nominale ale modulelor sub condiții standard (insolație ~1 000 W/m², temperatură 25 °C etc.).
Cuprins articol
Această putere maximă nu se atinge continuu, ci doar în condiții ideale. Realitatea este că producția anuală depinde de:
- radiația solară pe locația respectivă (ore echivalente de soare, insolatie anuală),
- orientarea și înclinarea panourilor,
- pierderile sistemului (invertoare, cabluri, umbriri, temperaturi mari etc.),
- factori climatologici (nor, ploi, zăpadă).
Prin urmare, o metodă uzuală este să estimăm “ore echivalente de soare utile pe an” (de exemplu, câte ore cu 1 kW/m² echivalent) și apoi să aplicăm un factor de conversie (eficiență netă).
În România, potrivit unor surse, potențialul solar mediu este de circa 1 000 – 1 300 kWh/m² pe an (radiația globală orizontală) în regiunile mai puțin favorabile și până la ~1 400–1 600 kWh/m² în zonele optime (Dobrogea, Oltenia). IRENA clasifică potențialul solar al României și relevă că producția medie anuală per kWp instalat poate fi de aproximativ 1 000-1 400 kWh/kWp per an, în funcție de zona geografică.
Ca regulă grosieră, se poate folosi pentru estimare:
Producție estimată anuală (kWh) ≈ putere instalată (kWp) × radiație echivalentă anuală (ore utile) × factor de sistem
Factorul de sistem (să zicem ~0,75–0,85) ia în considerare pierderile (inversor, cabluri, temperaturi, soiling etc.). De exemplu, dacă ai 1 200 de ore echivalente pe an și un factor 0,80, un sistem de 1 kW ar produce ~960 kWh pe an.
Mai jos vom estima producția pentru 3, 5 și 10 kW, în funcție de regiune, și vom explica cum se obțin aceste cifre.
Regiuni geografic-climatice din România & potențial solar
România prezintă variații semnificative ale radiației solare între zone, în special datorită latitudinii, altitudinii și condițiilor meteorologice regionale. Dacă ne împărțim pe mari zone, putem defini:
| Zonă geografică / regiune | Exemplu de județe / zone | Radiație echivalentă estimată (ore efectiv utile) |
|---|---|---|
| Sud / Sud-Vest (Oltenia, sud Muntenia) | Dolj, Gorj, Olt, Teleorman | ~1 300 – 1 450 h echivalente pe an |
| Sud-Est / Dobrogea | Constanța, Tulcea, Brăila | ~1 350 – 1 500 h |
| Sud-Est de la litoral până spre nord | ||
| Vest / Sud-Vest | Timiș, Caraș, Arad, Mehedinți | ~1 200 – 1 350 h |
| Nord / Nord-Vest / Transilvania | Cluj, Bistrița, Maramureș | ~1 000 – 1 250 h |
| Moldova / Nord-Est | Iași, Suceava, Botoșani | ~1 050 – 1 300 h |
Valorile sunt estimative, bazate pe analiza hărților de radiație solară (ex. Solargis, Global Solar Atlas) adaptate la România. De exemplu, harta radiației globale sau resursa solară indică valori mai mari în zonele sudice și sud-est datorită poziției mai însorite.
Un studiu IRENA asupra României clasifică potențialul solar și sugerează că un sistem performant poate obține între ~900 și ~1 400 kWh pe kWp pe an, în funcție de locație și condiții locale IRENA.
Vom folosi aceste intervale pentru estimări practice.
Estimări de producție pentru sisteme de 3 kW, 5 kW și 10 kW
Vom lua câteva scenarii tipice:
- Scenariul “zonă bună” – radiație echivalentă ~1 400 h / an
- Scenariul “zonă medie” – radiație echivalentă ~1 200 h / an
- Scenariul “zonă mai puțin favorabilă” – ~1 100 h / an
Vom lua un factor de sistem ~0,80 (adică 20 % pierderi – invertoare, cabluri, temperatură, murdărire etc.).
Calcul estimativ
| Putere instalată | Zona “bună” (1 400 h) | Zona medie (1 200 h) | Zona medie-minus (1 100 h) |
|---|---|---|---|
| 3 kW | 3×1 400×0,80=3 360kWh | 3×1 200×0,80=2 880kWh | 3×1 100×0,80=2 640kWh |
| 5 kW | 5×1 400×0,80=5 600kWh | 5×1 200×0,80=4 800kWh | 5×1 100×0,80=4 400kWh |
| 10 kW | 10×1 400×0,80=11 200kWh | 10×1 200×0,80=9 600kWh | 10×1 100×0,80=8 800kWh |
Putem interpreta astfel:
- Un sistem de 3 kW ar putea produce între ~2 640 și ~3 360 kWh pe an, în funcție de zona geografică.
- Un sistem de 5 kW ar putea produce între ~4 400 și ~5 600 kWh pe an.
- Un sistem de 10 kW ar putea produce între ~8 800 și ~11 200 kWh pe an.
Desigur, aceste cifre sunt estimative. În practică, se poate obține mai mult (cu optimizări) sau mai puțin (dacă există pierderi mari, umbriri, orientări suboptimale etc.).
Exemplu concret: parcuri fotovoltaice existente
Să vedem câteva exemple practice din România:
- Parc fotovoltaic Livada (56 MW) produce ~33,6 GWh pe an conform Wikipedia. Dacă împărțim, asta înseamnă ~600 kWh per kW instalat (valoare brută, incluzând pierderi, eficiență sisteme etc.).
- Parc Bucșani (10 MW) produce ~18 GWh pe an conform Wikipedia, adică ~1 800 kWh per kW dacă ar fi 100 % eficiență, dar în realitate trebuie să luăm în considerare pierderile – deci estimarea indică potențial bun în sudul țării.
Aceste exemple arată că există variații mari și că estimările trebuie calibrate cu date locale de radiație și condiții de sit.
Comparare între zone
Presupunem trei locații fictive:
- Locație A (Sud-Vest, zonă între Timiș și Dolj) – radiație ~1 350 h echivalente
- Locație B (Transilvania centrală, zona Cluj) – ~1 150 h
- Locație C (Nord-Est, zona Iași / Suceava) – ~1 200 h
Aplicând formula la sistemul de 5 kW cu factor de sistem 0,80:
| Locație | Ore echivalente | Producție estimativă anuală | Observație |
|---|---|---|---|
| A | 1 350 h | 5×1 350×0,80=5 400kWh | relativ favorabilă |
| B | 1 150 h | 5×1 150×0,80=4 600kWh | temperatură mai scăzută, potențial mai mic |
| C | 1 200 h | 5×1 200×0,80=4 800kWh | medie bună |
Deci un sistem de 5 kW va produce probabil între ~4 600 și ~5 400 kWh pe an, în funcție de locație.
Cum se calculează curentul (amperi) produs?
Până acum am discutat în termeni de energie (kWh/an). Dar dacă vrei să știi curentul (amperii) — trebuie să facem conversia luând în considerare tensiunea sistemului.
De exemplu, într-un sistem tipic de uz casnic, invertorul produce 230 V (tensiunea rețelei monofazate în România). Deci dacă un sistem produce X kWh într-o oră, asta înseamnă X kW – deci producția instantanee (puterea) în kW poate fi convertită la amperi prin:
unde U = 230 V (monofazic) sau 400 V (trifazic, dacă sistemul este conectat în rețeaua trifazică). De pildă, dacă sistemul produce 5 kW (momentan):
- Monofazic:
- Trifazic (per fază): dacă puterea este echilibrată pe 3 faze, fiecare fază ar prelua ~1,666 kW, deci ~7,24 A per fază (presupunând tensiune de fază 230 V).
Totuși, producția variază pe parcursul zilei — la apus/răsărit intensitatea scade, în miezul zilei poate fi chiar mai mare decât puterea nominală (dacă panourile sunt bine dimensionate).
Aspecte practice care influențează producția reală
Câteva elemente care pot crește sau reduce diferența între estimare și realitate:
- Orientare și înclinare
Optim ideal: orientare sud (azimut ~0°) și înclinare ~tilt = latitudinea locului ± 10°. Dacă stai pe acoperișuri nu ideale, producția poate scădea cu 5-15 %. - Umbriri locale
Copaci, turnuri, coșuri, clădiri pot umbri panourile și reduce producția semnificativ. - Temperatură și pierderi termice
Panourile sunt mai puțin eficiente la temperaturi înalte (ex. vară). Acesta este un factor major de pierdere. - Eficiența invertorului / dispozitive auxiliare / cabluri
Invertorul are eficiență 95–98 %, cablurile au pierderi, regulatorul etc. - Depuneri de praf / murdărire / întreținere
Dacă nu se curăță periodic, pot reduce producția cu 2-5 % sau chiar mai mult. - Degradare pe termen lung
Panourile se degradează (ex. ~0,5 % pe an). Trebuie avut în vedere în calculele pe durată lungă. - Sisteme cu trackere
Dacă panourile sunt montate pe sisteme care urmăresc soarele (trackere), producția poate crește (10–25 %) – însă costurile și mentenanța sunt mai mari.
Având aceste variabile în minte, estimările de mai sus reprezintă valori medii rezonabile, nu garanții.
Sinteză estimativă
Iată un tabel cu valorile estimative “de buget” pentru producția anuală, pentru sistemele de 3, 5 și 10 kW, în zone bune, medii și mai puțin favorabile:
| Putere | Zonă bună | Zonă medie | Zonă medie-minus |
|---|---|---|---|
| 3 kW | ~3 360 kWh | ~2 880 kWh | ~2 640 kWh |
| 5 kW | ~5 600 kWh | ~4 800 kWh | ~4 400 kWh |
| 10 kW | ~11 200 kWh | ~9 600 kWh | ~8 800 kWh |
Întrebări frecvente
Este realist să produc “toată” energia consumată cu un sistem de 5 kW?
Depinde de consumul tău anual. Dacă ai un consum mediu casnic de ~4 500-6 000 kWh pe an, un sistem de 5 kW bine montat într-o zonă favorabilă poate acoperi o mare parte din consum – poate ~70-100 % în lunile însorite, iar în lunile mai puțin însorite consumul va fi acoperit parțial de rețea. Dar este rar ca un sistem casnic să funcționeze “full autoproduction” fără niciun aport de la rețea, datorită variațiilor sezoniere și consumurilor nocturne.
Cum afectează orientarea și înclinarea panourilor producția?
Dacă panourile nu sunt orientate spre sud sau au un unghi greșit, producția poate scădea cu 5–15 % sau mai mult. Ideal este azimutul sud (0° deviere) și unghiul de înclinare aprox. latitudinea locului ± 10°, dar se pot face compromisuri în funcție de acoperiș.
Ce înseamnă “ore echivalente” de soare?
Este un concept util pentru estimare — echivalează totalul energiei solare pe parcursul anului cu un număr de ore în care ar fi “soare 1 000 W/m²”. De exemplu, dacă în toată durata zilei și anului se adună o radiație totală egală cu ce ai primi în 1 200 ore de soare la intensitate 1 000 W/m², atunci spunem că sunt 1 200 ore echivalente.
Ce pierderi trebuie luate în considerare?
Principalele pierderi vin din: eficiența invertorului, cabluri, temperatură, murdărire praf, pierderi de soiling, umbriri, cabluri distanță mare, conexiuni slabe. În total, un factor de sistem ~0,75–0,85 este obișnuit.
Se poate dimensiona un sistem astfel încât să fie foarte optimizat local (pentru orașul tău)?
Da — utilizând date locale de radiație solară (de la stații meteo sau hărți solare specializate), luând în considerare orientarea și înclinarea acoperișului, eventual cuantificând pierderile locale (umbriri, poluare, praf). Un proiect profesional poate estima producția cu o precizie de ±5–10 %. Dacă îmi spui localitatea ta, pot face o estimare mai precisă.
