Zacienienie w modułach fotowoltaicznych. Jak minimalizować straty i zwiększać wydajność?

Wpływ zacienienia na moduły fotowoltaiczne

Zacienienie modułów fotowoltaicznych, teoretycznie, powinno zmniejszyć wydajność całej instalacji PV. Mniej światła słonecznego dociera do modułów, co prowadzi do spadku produkcji energii elektrycznej. Jednak w praktyce, zacienienie nie musi być aż tak problematyczne jak mogłoby się wydawać. Kluczową rolę odgrywa odpowiednie rozmieszczenie modułów PV oraz zastosowanie właściwego falownika.

Optymalizacja rozmieszczenia modułów PV

Niewiele dachów jest całkowicie wolnych od zacienienia. Kominy, gałęzie drzew czy anteny telewizyjne to typowe źródła zacienienia. Jednak odpowiednie rozmieszczenie modułów PV może pomóc w efektywnym wykorzystaniu dostępnego światła słonecznego i minimalizacji strat związanych z zacienieniem. Optymalizacja rozmieszczenia paneli może poprawić wydajność całej instalacji.

Technologie zmniejszające straty związane z zacienieniem

Moduły fotowoltaiczne są wyposażone w różne rozwiązania techniczne mające na celu minimalizację strat wynikających z zacienienia. Oto kilka z tych technologii:

1. Diody bocznikujące

Diody bocznikujące pozwalają na przekierowanie przepływu prądu w przypadku zacienienia modułu. Dzięki nim, nawet jeśli pewne obszary modułu są zacienione, pozostałe części panelu nadal mogą produkować energię elektryczną. To rozwiązanie znacznie zmniejsza negatywny wpływ zacienienia na produkcję energii.

Nowoczesne moduły fotowoltaiczne wyposażone są w tzw. diody bocznikujące

2. Technologia ogniw połówkowych (Half Cut)

Technologia ogniw połówkowych polega na podziale ogniw PV na pół. To zmniejsza straty mocy i zwiększa wykorzystanie światła słonecznego, co zapewnia stabilne działanie instalacji nawet w trudnych warunkach.

3. Algorytmy śledzenia MPP

Algorytmy śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPP) dostosowują parametry pracy falownika w czasie rzeczywistym, aby utrzymać maksymalną moc instalacji PV, nawet w obecności zacienienia.

4. Fronius Dynamic Peak Manager

Fronius Dynamic Peak Manager to inteligentny algorytm śledzenia punktu mocy maksymalnej, który wykrywa zacienienie i optymalizuje wydajność instalacji PV. System skanuje i analizuje charakterystykę mocy i napięcia instalacji PV, lokalizując globalny punkt mocy maksymalnej. W przypadku zacienienia, algorytm automatycznie dostosowuje parametry falownika, aby zapewnić maksymalną wydajność instalacji. Symulacje pokazują, że Dynamic Peak Manager znacząco redukuje straty wynikające z zacienienia i niedopasowania modułów. Jest to bardziej ekonomiczne i wydajne rozwiązanie niż optymalizatory DC.

Zacienienie a komin

Zacienienie spowodowane przez komin jest jednym z przykładów, gdzie straty związane z zacienieniem są stosunkowo niewielkie. Chociaż zacieniony moduł produkuje mniej energii, to roczne straty nie są znaczące. Jednak istnieje możliwość, że zacienienie jednego modułu wpłynie negatywnie na pozostałe w łańcuchu. W takim przypadku rozwiązania techniczne, takie jak Dynamic Peak Manager, mogą pomóc w minimalizacji strat wynikających z zacienienia innych modułów w instalacji.

Czy warto inwestować w optymalizatory mocy?

Optymalizatory DC to kolejna opcja do zwiększenia mocy instalacji PV w przypadku zacienienia. Jednak, często nie są one opłacalne, ponieważ generują dodatkowe koszty i zużywają dodatkową energię. W zdecydowanej większości przypadków, rozwiązania takie jak Fronius Dynamic Peak Manager są bardziej ekonomiczne i efektywne.

Podsumowanie

Rozwój technologii fotowoltaicznych pozwala na skuteczną minimalizację strat związanych z zacienieniem. Fronius Dynamic Peak Manager to przykład takiego rozwiązania, które nie wymaga dodatkowych inwestycji ani rozbudowy instalacji. Jest częścią falownika, co wpływa pozytywnie na bezpieczeństwo instalacji i nie wprowadza dodatkowych połączeń po stronie DC. To wygodne i ekonomiczne rozwiązanie dla właścicieli instalacji fotowoltaicznych, pozwalające na maksymalizację wydajności instalacji nawet w obliczu zacienienia. Dzięki temu można cieszyć się większą ilością energii elektrycznej generowanej przez instalację PV.