Czy nawet nieznaczne zacienienie ma wpływ na wydajność paneli fotowoltaicznych?

O co chodzi z tym zacienieniem paneli fotowoltaicznych?

Moduły fotowoltaiczne skonstruowane są modułowo z połączonych ze sobą pojedynczych ogniw słonecznych. Dzięki temu można podnieść napięcie i zwiększyć wydajność paneli. Wiąże się to z tym, że całość działa tak dobrze, jak jej najsłabszy element.

Natomiast jeśli choćby skrawek jest zacieniony inne ogniwa mogą wytworzyć prąd o wartości nie wyższej niż to ogniwo co powoduje, że spada moc moc panela, a bez odpowiednich zabezpieczeń może dojść do pożaru.

25 procent spadku mocy przy 3. procentach zacienienia

W sytuacji kiedy zacienienie wynosi zaledwie 3% spadek mocy może osiągnąć poziom nawet 25%. Podczas analizy ryzyka pojawienia się cienia należy uwzględnić położenie paneli przez cały rok.

Jesienią czy zimą słońce znajduje się dość nisko, co powoduje wydłużenie cienia. W związku z tym trzeba szczególną uwagę zwrócić na wysokie budynki w okolicy, rosnące drzewa, czy słupy energetyczne.

Panele fotowoltaiczne zamontowane na dachu krytym gontem bitumicznym. Widoczny cień od komina.

Jeżeli w pobliżu rosną drzewa, które okresowo będą rzucały cień na panele warto zamontować panele poziomo. Pozwoli to zredukować skutki zacienienia modułów poprzez wyłączenie tylko poszczególnych łańcuchów modułowych.

Dodatkowe utrudnienia to rozmieszczenie kominów czy okien. Nie należy ryzykować i umieszczać paneli w miejscu, gdzie jesteśmy pewni, że pojawi się cień, bo to znacznie pogorszy wydajność całej instalacji. 

Lokalizacja budynku, orientacja względem stron świata

Sama lokalizacja budynku i jej orientacja również powinna zostać poddana analizie. W sytuacji odchylenia południowej elewacji dachu w kierunku południowo-wschodnim bardziej zacieniona będzie strona wschodnia. Natomiast w orientacji południowo-zachodniej cień będzie tworzył się po stronie zachodniej.

Diody bypass - sposób na ominięcie zacienionych paneli PV

W celu ograniczenia skutków zacienienia stosuje się diody bypass, które umożliwiają przepływ prądu z pominięciem zacienionego ogniwa. Standardowo moduły mają po trzy diody bocznikujące połączone z łańcuchem 20-24 ogniw, gdzie każdy z nich pracuje niezależnie.

Podczas prawidłowego naświetlenia prąd nie przepływa przez diody, uruchamiają się dopiero kiedy pojawia się zacienienie. Gdyby w module znajdowała się tylko jedna dioda to w sytuacji mocnego zacienienia utrata mocy wynosiłaby 100%, ale kiedy mamy trzy diody to zostaje wyłączona tylko jedna z nich i wtedy strata wynosi tylko 33%.

źródło i zdjęcia De Dietrich