Двусторонние панели: когда они действительно дают прибавку

Двусторонняя панель даёт прибавку только там, где её тыльная сторона видит отражённый свет. На скатной кровле, где панель лежит в 10–15 см от покрытия, это практически ноль. На наземном столе над травой — около 5 % в год, над снегом или светлой мембраной — в разы больше. Платить за двусторонность стоит под конкретное место установки, и оценить результат можно заранее.

Как работает тыльная сторона

У двусторонней панели вместо непрозрачной подложки стоит второе стекло или прозрачная плёнка, а ячейка способна принимать свет с обеих сторон. В паспорте это описывает коэффициент двусторонности: отношение мощности тыла к мощности лица при одинаковом освещении. Типичные значения — около 70 % у PERC, около 80 % у TOPCon, 85–90 % у HJT; точная цифра указана в паспорте панели.

Но одинакового освещения в жизни не бывает. На тыл попадает только то, что отразилось от поверхности под панелью и за ней, плюс рассеянный свет неба. Поэтому результат определяют три вещи.

• Альбедо — доля света, которую отражает поверхность. У свежего снега она в несколько раз выше, чем у травы, и на порядок выше, чем у нового асфальта.
• Высота нижнего края панели над поверхностью. Чем выше стол, тем большую освещённую площадь «видит» тыл. У самой земли панель видит в основном собственную тень.
• Шаг рядов. Отражает только та земля, на которую упал свет. Если ряды стоят плотно, пространство между ними затенено, и отражать нечего.

Альбедо разных поверхностей

Значения справочные, в диапазонах: реальное альбедо зависит от влажности, загрязнения и времени года.

Поверхность	Альбедо	Комментарий
Свежий снег	0,8–0,9	лучший отражатель из доступных
Слежавшийся, подтаявший снег	0,5–0,7	типичное состояние большую часть зимы
Белая кровельная мембрана	0,6–0,8	новая; с пылью и годами снижается
Светлый песок	0,3–0,4	сухой; влажный темнее
Светлый бетон, светлый щебень	0,25–0,35	хороший вариант подсыпки под столы
Трава	0,2–0,25	базовый случай наземной станции
Голая тёмная почва	0,1–0,2	мокрая — ближе к нижней границе
Битумная кровля, старый асфальт	0,1–0,15	новый асфальт — около 0,05

Простая формула для оценки

Точный расчёт двусторонней станции делают в программах моделирования, которые учитывают геометрию рядов по часам. Для первой прикидки достаточно грубого правила:

прибавка ≈ альбедо × геометрический коэффициент × коэффициент двусторонности

Геометрический коэффициент показывает, какая часть отражённого света доходит до тыла. Для открытого наземного стола с нижним краем на высоте 0,8–1 м и свободным шагом рядов он порядка 0,25–0,35. Для низких конструкций на плоской кровле с плотными рядами — 0,1–0,15. Для панели на скатной кровле — близок к нулю. Это оценка порядка величины, а не обещание: её задача — показать, есть ли смысл считать дальше.

Наземный стол над травой, панель TOPCon: 0,2 × 0,3 × 0,8 = 0,048, то есть около 5 %. Тот же стол над слежавшимся снегом: 0,7 × 0,3 × 0,8 ≈ 17 %. Плоская кровля с белой мембраной: 0,6 × 0,12 × 0,8 ≈ 6 %. Плоская кровля с тёмным битумом: 0,1 × 0,12 × 0,8 ≈ 1 %.

Сколько это даёт за год в России

Снег лежит не весь год, поэтому «снежную» прибавку нужно применять только к зимним месяцам. Возьмём месячную выработку из данных PVGIS и посчитаем для трёх городов наземную станцию с нижним краем выше сугроба.

Город	Год, кВт·ч/кВт	Снежные месяцы	Выработка за них	Прибавка по снегу (17 %)	Прибавка остального года (5 %)	Итого
Новосибирск	1 203	ноябрь — март	333 кВт·ч	56 кВт·ч	42 кВт·ч	98 кВт·ч, около 8 %
Москва	973	декабрь — март	194 кВт·ч	33 кВт·ч	37 кВт·ч	70 кВт·ч, около 7 %
Краснодар	1 240	устойчивого снега нет	—	—	60 кВт·ч	60 кВт·ч, около 5 %

Ход расчёта для Новосибирска: с ноября по март панели дают 38,2 + 34,6 + 53,6 + 81,6 + 125,4 = 333 кВт·ч с киловатта. Прибавка 333 × 0,17 ≈ 56 кВт·ч. Остальные месяцы — 870 кВт·ч, прибавка 870 × 0,048 ≈ 42 кВт·ч. Вместе 98 кВт·ч на киловатт, около 8 % к годовой выработке.

Для наземной станции 10 кВт в Новосибирске это примерно 980 кВт·ч в год. Чтобы перевести в деньги, умножьте на свой тариф; по московской ставке 8,90 руб./кВт·ч, взятой как пример, выходит около 8 700 рублей в год. Сибирь и Урал с ясной снежной зимой — лучшее место для двусторонних панелей в стране: там зимние месяцы дают заметную долю годовой выработки, и снег на земле работает как зеркало. Подробнее о зимней выработке — в статье про панели в Сибири.

Где двусторонность не работает

Скатная кровля. Панель стоит параллельно покрытию с зазором 10–15 см. Тыл видит узкую щель и затенённую кровлю. Прибавка — в пределах погрешности счётчика, какой бы светлой ни была кровля. Доплачивать за двусторонность здесь не за что. Но если двусторонняя панель стекло — стекло стоит столько же, сколько односторонняя, брать её можно: второе стекло лучше защищает ячейки от влаги.

Плотные ряды на тёмной плоской кровле. Низкий угол, малая высота, битум под ногами — около процента.

Столы над высокой травой и кустами. Растительность затеняет и нижние ячейки лица, и тыл. Косить придётся в любом случае.

Где она раскрывается полностью

• Наземные столы с нижним краем от 0,8 м: зимой панель остаётся выше снега, летом работает трава или светлая подсыпка. Конструкции — в разделе грунтовых систем, расстановка рядов — в статье о наземной установке.
• Плоские кровли со светлой мембраной при подъёме панелей и увеличенном шаге рядов. Как связаны угол, шаг и тень — в материале про плоскую кровлю.
• Навесы и карпорты: панель высоко, под ней светлый бетон или плитка, часть света проходит между ячейками. Об этом — в статье про солнечный карпорт.
• Вертикальная установка — ограждения и шумозащитные экраны, развёрнутые сторонами на восток и запад. Обе стороны по очереди получают прямой свет, утром и вечером, а снег на вертикальной плоскости не задерживается.

Что учесть при монтаже и подборе инвертора

• Направляющие и стойки не должны проходить за ячейками: тень на тыле снижает прибавку и создаёт неравномерность. Для двусторонних панелей опоры размещают по рамке.
• Кабели подвязывают вдоль рамы, а не поперёк тыльного стекла.
• Тыл добавляет ток. Если прибавка 10 %, ток строки вырастет примерно на столько же; вход инвертора и предохранители должны иметь запас. В паспортах двусторонних панелей обычно есть таблица характеристик при разной тыльной прибавке.
• Панели стекло — стекло тяжелее на 3–5 кг. Для наземной установки это неважно, на крыше стоит учесть при подъёме.

Модели с указанием коэффициента двусторонности собраны в разделе двусторонних панелей.

Частые вопросы

Нужен ли для двусторонних панелей особый инвертор?

Нет. Нужен обычный инвертор, у которого допустимый ток входа покрывает ток панели с учётом тыльной прибавки. Сверьте ток короткого замыкания из паспорта панели, увеличенный на ожидаемую прибавку, с максимальным током входа MPPT.

Имеет ли смысл подсыпать под столы светлый щебень?

Да, если станция наземная и стоит на тёмном грунте. Переход от почвы с альбедо 0,15 к щебню с 0,3 удваивает летнюю тыльную прибавку — по формуле выше с 3,6 % до 7,2 %. Заодно подсыпка решает вопрос с травой. Считать нужно стоимость подсыпки против дополнительных киловатт-часов.

Правда ли, что двусторонняя панель зимой сама очищается от снега?

Отчасти. Тыл продолжает получать отражённый свет и слегка нагревает панель, поэтому снег с лицевой стороны сходит быстрее, особенно при большом угле. Но рассчитывать на это как на гарантию не стоит.

Что будет, если поставить двустороннюю панель на тёмную металлочерепицу?

Она будет работать как обычная односторонняя той же мощности. Вреда нет, прибавки тоже.