Zacienienie paneli fotowoltaicznych zmniejsza wydajność instalacji fotowoltaicznej. Co z tym zrobić?

Kominek, drzewo sąsiada, ale także budynek po drugiej stronie ulicy. Wystarczy zacienienie jednego panelu fotowoltaicznego, aby wydajność całego systemu znacznie spadła. Długotrwałe zacienienie paneli wpływa nie tylko na wydajność, ale może również spowodować degradację paneli. Firma instalacyjna powinna wziąć to pod uwagę podczas projektowania instalacji fotowoltaicznej. Jeśli zacienienia nie da się uniknąć, istnieje rozwiązanie w postaci diod obejściowych lub optymalizatora mocy, które pomagają złagodzić skutki.

Dlaczego zacienienie jest problemem
Elektrownia fotowoltaiczna składa się z modułów połączonych najczęściej szeregowo. W takim przypadku na wydajność całego łańcucha ma wpływ najsłabszy ogniwo – jeśli jeden panel jest zacieniony, prąd w całym szeregu ulega zmniejszeniu.

Do spadku wydajności instalacji fotowoltaicznej prowadzi każde zacienienie, ale jeśli jest ono znaczne (na przykład obejmuje kluczowe części panelu), może zmniejszyć produkcję energii elektrycznej nawet o kilkadziesiąt procent. Znajduje to następnie odzwierciedlenie w dłuższym okresie zwrotu z inwestycji.

Zacienienie dzielimy na 2 główne kategorie:

• Zacienienie twarde: spowodowane przez obiekty stałe (np. komin lub sąsiedni budynek). Ma wyraźnie określone krawędzie i może aktywować diody bypassowe, które łagodzą jego wpływ.
• Zacienienie miękkie: spowodowane rozproszonym światłem od poruszających się gałęzi, odległych drzew lub chmur. Ten rodzaj zacienienia zazwyczaj nie aktywuje diod obejściowych, co oznacza, że spadek wydajności przenosi się na cały ciąg paneli i może powodować większe straty.

Jak rozwiązać problem zacienienia instalacji fotowoltaicznej
Podczas projektowania systemu fotowoltaicznego kluczowe znaczenie ma dokładna analiza możliwego zacienienia. Zalecamy skorzystanie z profesjonalnych symulacji zacienienia, które pozwolą zoptymalizować rozmieszczenie paneli i zminimalizować straty mocy.

Jednym z nowoczesnych rozwiązań zmniejszających wpływ zacienienia są tak zwane panele half-cut. Panele te są podzielone na dwie niezależne połowy, co oznacza, że jeśli jedna część jest zacieniona, druga nadal może efektywnie generować energię. Dzięki temu straty są mniejsze w porównaniu z tradycyjnymi panelami.

Diody obejściowe
Diody obejściowe są ważnym elementem paneli fotowoltaicznych, które minimalizują spadek mocy w przypadku zacienienia. Jeśli cień pokrywa całą sekcję panelu (zwykle jedną trzecią), diody obejściowe aktywują się i przekierowują prąd elektryczny poza tę część, zapobiegając w ten sposób przegrzaniu i stratom mocy.

Diody obejściowe są szczególnie skuteczne w przypadku silnego zacienienia, gdy cień wyraźnie oddziela część panelu. Jednak w przypadku słabego zacienienia diody obejściowe zazwyczaj nie aktywują się, ponieważ część panelu nadal generuje prąd, co prowadzi do spadku mocy całego ciągu.

Zalety:

• Skuteczne w przypadku silnego zacienienia większej części panelu
• Niedrogie rozwiązanie zintegrowane z modułami fotowoltaicznymi

Wady:

• Nieskuteczne w przypadku miękkiego zacienienia
• W przypadku zacienienia mniejszej części panelu może dojść do lokalnego przegrzania i jego degradacji

Optymalizatory mocy
Optymalizatory mocy to urządzenia instalowane na poszczególnych panelach, które umożliwiają im pracę niezależnie od innych w ramach jednego ciągu. Oznacza to, że jeśli jeden panel jest zacieniony, optymalizator dostosowuje jego wydajność tak, aby nie wpływał na pozostałe panele w łańcuchu.

Optymalizatory są skuteczne zarówno w przypadku silnego, jak i słabego zacienienia, ponieważ umożliwiają niezależne sterowanie każdym panelem. Znacząco poprawia to ogólną wydajność systemu, zwłaszcza w przypadku nierównomiernego oświetlenia lub różnego ustawienia paneli w instalacji.

Zalety

• Skuteczne zarówno w przypadku silnego, jak i słabego zacienienia
• Umożliwiają niezależną optymalizację każdego panelu, maksymalizując wydajność systemu.

Wady

• Wyższa cena
• Ryzyko awarii ze względu na dodatkową złożoność i komponenty

Długotrwałą wydajność i żywotność fotowoltaiki można zapewnić przede wszystkim poprzez umieszczenie paneli w miejscu niezacienionym. Jeśli jednak nie da się całkowicie uniknąć zacienienia, ważne jest, aby wybrać odpowiednią technologię minimalizującą straty.

Wybierz z naszej szerokiej oferty
W naszej ofercie znajdziesz szeroką gamę paneli słonecznych od wiodących światowych producentów, w tym wiele z wyżej wymienionych paneli typu half-cut. W naszej ofercie znajdziesz również optymalizatory.