Zacienienie paneli fotowoltaicznych to jeden z głównych problemów wpływających na wydajność całej instalacji fotowoltaicznej.
Bezpośredni wpływ na ilość produkowanej przez instalację fotowoltaiczną energii elektrycznej ma stopień nasłonecznienia i zacienienia modułów. O ile często na to pierwsze nie mamy wpływu, tak na drugie owszem. W niniejszym artykule podpowiemy Ci jak poradzić sobie z zacienieniem paneli fotowoltaicznych.
Już zaledwie 3% zacienienia jest w stanie obniżyć wydajność jednego modułu aż o 25%! Wiemy, że wartości procentowe nie zawsze do każdego trafiają, dlatego poniżej przedstawiamy ten problem na konkretnych jednostkach.
Zacienienie paneli fotowoltaicznych – wpływ na instalację
Weźmy pod uwagę jeden moduł zbudowany z siedemdziesięciu dwóch ogniw fotowoltaicznych. Jego przeciętne wymiary wynoszą 200 cm x 100 cm. Powierzchnia jaką zajmuje jeden moduł wynosi 2 m2. Liczba modułów zależy od zapotrzebowania na energię elektryczną. Na potrzeby przykładu załóżmy, że instalacja składa się z 11 modułów.
Łatwo obliczyć, że zajmuje ona 22 m2. Wystarczy zacienienie zaledwie małego skrawka, by znacznie obniżyć wydajność paneli. W przypadku naszego przykładu jest to wartość 0,66 m2. Nie jest to nawet połowa powierzchni jednego modułu. Dla jeszcze lepszego zobrazowania sytuacji, przedstawiliśmy ją graficznie:
Jak zacienienie wpływa na instalację fotowoltaiczną?
Jak można łatwo zauważyć, zacienienie może skutecznie obniżyć wydajność paneli. Taka kolej rzeczy skutkuje mniejszymi osiągami całej instalacji. W momencie gdy instalacja nie pracuje tak dobrze, jak początkowo zakładano, może okazać się, że inwestycja nie była opłacalna. Dlatego kwestie eliminowania zacienienia są tak istotne.
Zobacz również: Jak NIE inwestować w fotowoltaikę? Najczęstsze błędy podczas inwestycji.
Zobacz również: Najważniejsze parametry paneli fotowoltaicznych
Rodzaje zacienienia
Mogłoby się wydawać, że cień to po prostu cień, jednak w fotowoltaice nic nie jest oczywiste. Mówiąc o zacienieniu paneli fotowoltaicznych, można mieć na myśli dwie rzeczy:
-
Zacienienie słabe – powstałe w wyniku zasłonięcia kawałka modułu przez drzewo, komin lub fragment innego budynku. Utrudnia ono uporządkowany ruch elektronów w urządzeniu, co przyczynia się do mniejszej ilości wyprodukowanego prądu.
-
Zacienienie silne – które zostało spowodowane przez obiekt, który bezpośrednio leży na panelu. Może to być śnieg, liść lub ptasie odchody. Taki rodzaj zacienienia najmocniej oddziałuje na wydajność paneli fotowoltaicznych. Aby uchronić się od tego typu strat wystarczy okresowo wykonać czyszczenie paneli.
Zobacz również: Jak dbać o fotowoltaikę?
Fotowoltaika a zacienienie – jak zapobiec zacienieniu
Walka z zacienieniem powinna zacząć się już na etapie projektu instalacji. Zanim dokona się montażu, należy zbadać ewentualny poziom zacienienia na powierzchni, którą będzie zajmować instalacja. Jest to o tyle trudne, że podczas badań należy wziąć pod uwagę wszystkie pory roku, ponieważ cień rozkłada się inaczej w poszczególnych porach roku.
Kolejną kwestią do rozstrzygnięcia na etapie planowania jest sposób ułożenia paneli. Najczęściej spotykaną opcją z reguły jest pionowe ułożenie paneli, jednak są miejsca, w których lepiej sprawdza się ułożenie poziome.
Panele fotowoltaiczne ułożone pionowo i poziomo
Innym czynnikiem pomagającym uniknąć zacienienia jest dokładnie zaobserwowanie okolicy. Panele fotowoltaiczne to rozwiązanie przynajmniej na kilkadziesiąt lat i warto to wziąć pod uwagę, szczególnie jeżeli na posesji znajdują się drzewa. Roślina, która dziś wydaje się być niewielka, w ciągu dwudziestu pięciu lat potrafi zmienić się nie do poznania.
Pozostając przy temacie drzew: na panele mogą spadać liście, co – jak już wcześniej ustaliliśmy – działa destrukcyjnie na wydajność urządzeń. Liście wystarczy tylko sprzątnąć, aby przywrócić poprzedni stopień wydajności, jednak warto przekalkulować sobie, czy pobliskie drzewo nie spowoduje zbyt częstych wycieczek na dach.
Ewentualna rozbudowa osiedla w okolicy, a dokładniej na działce sąsiada również może mieć nie najlepsze skutki dla inwestycji. Mówiąc o zacienieniu nie trzeba szukać daleko – komin lub część dachu w pewnych porach dnia może rzucać dość duży cień na fragment instalacji.
Na koniec coś, na co nie ma się wpływu – odchody ptaków. Ich najlepiej pozbyć się jak najszybciej, ponieważ oprócz tego, że obniżają one wydajność modułu, mogą dodatkowo go uszkodzić.
Problemy z zacienieniem występują zarówno w instalacjach na gruncie, jak i tych na dachu. Rzeczy, o których należy pamiętać podczas projektu instalacji jest naprawdę bardzo wiele. To właśnie dlatego zaleca się oddać ten obowiązek w ręce osób doświadczonych.
Przyczyny zacienienie paneli fotowoltaicznych
Zobacz również: Optymalny kąt nachylenia dachu – jak osiągnąć najwyższe uzyski energii korzystając z paneli fotowoltaicznych?
Technologie pomagające w walce z zacienieniem
Panele fotowoltaiczne zawsze łączone są w sposób szeregowy. Oznacza to, że prąd w każdym panelu produkowany jest w takich ilościach, w jakich produkowany jest w najsłabszym panelu. Jeżeli jeden z modułów pracuje z 10% obniżką mocy, pozostałe moduły dostosowują się do niego i pracują w ten sam sposób. Zatem, zacienienie jednego modułu ma wpływ na działanie całej instalacji. Nikogo więc nie zdziwi, że inżynierowie zaczęli pracę nad rozwiązaniem, które pomoże prosumentom w walce z zacienieniem.
Rozwiązaniem tym okazała się specjalna dioda bocznikowa bypass, która jest wlutowywana w puszkę przyłączeniową z tyłu modułu. Zazwyczaj do jednego modułu stosuje się trzy diody. Jedna odpowiada za działanie kilku ogniw (od 20 do 24). Dioda bypass wyłącza zacieniony panel, dzięki czemu pozostałe, które nie są zacienione, mogą pracować z pełną wydajnością.
Zasada działania paneli fotowoltaicznych
Zobacz również: FOTOWOLTAIKA – ZMIANY PRZEPISÓW 2021. CZY TO KONIEC FOTOWOLTAIKI?
Więcej informacji o fotowoltaice znajdziesz tutaj:
