Zacienienie paneli fotowoltaicznych – jak wpływa na wydajność instalacji?
Zacienienie paneli fotowoltaicznych powoduje, że instalacja fotowoltaiczna nie generuje wystarczającej ilości uzysków słonecznych. Nawet niewielki cień na panelach fotowoltaicznych oznacza spadek energii elektrycznej. W jaki sposób zacienienie paneli wpływa na wydajność systemu fotowoltaicznego? Co warto wiedzieć o zacienieniu instalacji pv?
Zacienienie paneli fotowoltaicznych – negatywne zjawisko osłabiające efektywność instalacji
Zbyt duży komin, wysokie drzewo na terenie inwestycji czy inna budowla np. z terenu sąsiada, to tylko kilka czynników, które mogą mieć niekorzystny wpływ na efektywność działania instalacji fotowoltaicznej. Każda z nich może powodować cień na panelach fotowoltaicznych. Na zacienienie mają wpływ elementy, które znajdują się na powierzchni systemu jak i te, które znajdują się w pobliżu. Do tego grona należy również zaliczyć zabrudzenia na powierzchni paneli np. spowodowane zanieczyszczeniami, przylegające do paneli liście czy śnieg.
Wystarczy nawet niewielki stopień zacienienia modułów fotowoltaicznych, by zauważyć wyraźny spadek energii elektrycznej.
Na zacienienie mają wpływ:
- wysokie budynki,
- słupy,
- rosnące drzewa,
- elementy konstrukcyjne dachu,
- śnieg
- lub zanieczyszczenia.
Niezależnie od tego czy stopień zacienienia będzie stały np. ze względu na wysoki budynek, który zasłania część instalacji, czy czasowy spowodowany np. liściem na panelach, to spadek poboru energii będzie znacząco odczuwalny.
Wpływ zacienienia paneli fotowoltaicznych na wydajność instalacji
Według badań wystarczy, że instalacja fotowoltaiczna będzie zacieniona w 3%, a jej moc spadnie o 25% – 30%. W takiej sytuacji panele fotowoltaiczne reagują niższymi uzyskami, co powoduje znaczące straty energii i sprawia, że inwestycja przestaje być opłacalna finansowo. Wpływ cienia na moc panela fotowoltaicznego można jednak ograniczyć.
W jaki sposób? Wystarczy usunąć na tyle, na ile to możliwe wszelkie przeszkody, które mogą niekorzystnie zacieniać instalację, dokładnie zaplanować projekt i zadbać o to, aby panele fotowoltaiczne były zamontowane w odpowiedniej względem siebie odległości.
Moduły fotowoltaiczne są zbudowane z ogniw krzemowych, które zwykle są połączone w sposób szeregowy. Panele fotowoltaiczne i ich praca w cieniu oznacza, że dany szereg modułów ma taką wydajność, jaką ma jego najsłabszy moduł.
Jak ograniczyć ryzyko zacienienia paneli fotowoltaicznych?
- Pierwszy krok to dobrze zaprojektowana instalacja fotowoltaiczna, która będzie uwzględniać przeszkody, które mogłyby ją zacieniać. To tłumaczy dlaczego tak ważne jest odpowiednie zweryfikowanie terenu przez inżyniera. Na etapie projektu należy wybrać takie miejsce, które jest pozbawione elementów, które mogłyby zacieniać instalację. Należy zwrócić uwagę na odległość instalacji od np. słupów wysokiego napięcia czy budowli należących do sąsiadów.
- Drugi sposób to właściwe rozmieszczenie paneli fotowoltaicznych, aby uniknąć spadku energetycznego. Żeby ochronić instalację przed zacienieniem stosuje się specjalne diody bocznikujące czyli tzw. diody bypass. Działają one wtedy, gdy panele są narażone na zacienienie. Standardem rynkowym jest montaż ok. 3 diod na panel. Gdy jedna z nich się włączy, to wydajność panelu zmniejsza się o ok. 30%.
Przed zaprojektowaniem instalacji fotowoltaicznej, pomocna jest symulacja zacienienia paneli, którą może przeprowadzić doświadczony instalator. Pozwala określić obszary instalacji, które mogą być narażone na zacienienie.
Jak się do tego przygotować? Przede wszystkim na początku warto dokładnie określić obszary instalacji, które mogą być narażone na zacienienie. W sezonie jesienno-zimowym słońce świeci dość nisko, co sprawia, że cień na instalacji jest dłuższy. Warto również pamiętać, że w pewnych sytuacjach nie da się uniknąć tego zjawiska i wtedy np. stosuje się pod panelami specjalne optymalizatory, które zwiększają moc każdego ogniwa.
Jak działają optymalizatory modułów fotowoltaicznych i dlaczego się je stosuje?
W celu zwiększenia mocy każdego z modułów fotowoltaicznych wykorzystuje się tzw. optymalizatory, które są instalowane pod nimi. Pomagają zwiększać wydajność każdego z ogniw osobno i w ten sposób osiągnąć większy uzysk.
Optymalizatory zwiększają moc każdego modułu w indywidualny sposób, dzięki czemu osiągają maksymalną wydajność. O pozostałych czynnikach mających wpływ na sprawność fotowoltaiki możesz przeczytać we wpisie: https://n-energia.pl/wydajnosc-paneli-fotowoltaicznych-w-polsce-uzysk-energii/.
O czym jeszcze warto pamiętać?
Jeśli zależy Ci na sprawnej i efektywnej fotowoltaice, warto zadbać o odpowiedni projekt własnego systemu fotowoltaicznego i upewnić się, że panele mają właściwie dobraną moc do potrzeb energetycznych budynku. Pomocna będzie również symulacja, która pozwoli dokładnie zaplanować budowę instalacji i zmniejszyć ryzyko zacienienia paneli.
