Fotowoltaika – zacienienie paneli fotowoltaicznych

Kiedy mówimy o zacienieniu paneli fotowoltaicznych

Zacienienie to jeden z największych wrogów wydajności instalacji fotowoltaicznej. Jego obecność musimy wziąć pod uwagę już na etapie projektowania naszej elektrowni słonecznej. Dlaczego to takie ważne? Kiedy panele są zacienione, nie docierają do nich promienie słoneczne. Ogniwa nie pobierają więc tak dużej ilości energii, jaką mogłyby pobierać w pełnym nasłonecznieniu. Obniżona wydajność zacienionego panela przekłada się na pracę pozostałych. W efekcie instalacja PV pobiera znacznie mniej energii, co czyni ją mniej opłacalną. Trzeba też pamiętać, że praca w zacienieniu może skrócić żywotność paneli fotowoltaicznych.

Zacienienie paneli PV – w czym tkwi problem?

Występują różne typy zacienienia. Cień może padać na panele słoneczne jedynie okresowo, jednak możemy mieć także do czynienia z permanentnym zacienieniem. Zmagamy się także z zacienieniem rozproszonym bądź bezpośrednim. Cień mogą generować poszczególne obiekty znajdujące się w sąsiedztwie instalacji. Możemy spotkać się również z zacienieniem występującym w wybranych miesiącach w ciągu roku.

Mimo coraz lepszych rozwiązań technologicznych, zacienienie stanowi poważne zagrożenie dla efektywności instalacji fotowoltaicznych. Połączone szeregowo panele dostosowują swoją moc do słabszych sąsiadów. A zatem, jeśli spadną uzyski w jednym panelu, to samo stanie się w pozostałych. Instalacja pracuje mniej wydajnie. Mniej nasłonecznione panele PV bardziej się nagrzewają. W ten sposób dochodzi do skrócenia żywotności elementów instalacji, otrzymujemy mniej energii, inwestycja staje się mniej opłacalna.

Jeśli instalacja znajdzie się w sąsiedztwie wysokich drzew, budynków, kominów czy innych obiektów o znacznej wysokości, wówczas istnieje realne ryzyko zacienienia. Przyczyną zacienienia są także zalegające na powierzchni paneli pozostałości po opadach, ptasie odchody, liście oraz inne zabrudzenia.

Skutki zacienienia paneli fotowoltaicznych

Radykalny spadek mocy, szybsze zużycie instalacji, dłuższy okres zwrotu inwestycji to najbardziej odczuwalne skutki zacienienia paneli fotowoltaicznych. Konsekwencje negatywnego oddziaływania zacienienia będą różne w zależności od jego charakteru. Słabe, rozproszone zacienienie prowadzi przeważnie do wyprodukowania nieco mniejszej ilości prądu elektrycznego. Jest to spowodowane utrudnionym dostępem promieni słonecznych do panelu. Kiedy jednak panele uległy znacznemu zabrudzeniu np. przez ptaki, wskutek czego dopływ promieni słonecznych został znacznie ograniczony, wówczas mówimy o silnym zacienieniu. W takiej sytuacji możemy spodziewać się znacznej utraty energii. Pozostawienie paneli w takim stanie może prowadzić do ich uszkodzenia.

Jak rozwiązać problem zacienienia paneli

Panele fotowoltaiczne, na których zalegają różnego rodzaju zabrudzenia, wymagają regularnego mycia. Istnieje jednak szereg innych sposobów, na uniknięcie strat mocy w wyniku zacienienia. Najlepiej sprawdzi się zapobieganie.

Etap projektowania to doskonały moment, w którym możemy wychwycić wszelkie potencjalne zakłócenia. Warto zasięgnąć porady doświadczonej ekipy specjalistów. Jeśli fotowoltaika ma powstać przy okazji budowy domu, dobrze jest zaprojektować dach specjalnie pod instalację. Najlepiej, gdy jest on jednospadowy i zorientowany na południe. W przypadku innych rodzajów dachów, radzimy zwrócić uwagę na ich elementy, które również mogą okazać się źródłem zacienienia.

Naszym sprzymierzeńcem w walce z negatywnymi skutkami zacienienia staje się technologia. Poszczególne rozwiązania pozwalają na utrzymywanie dużych uzysków mimo zacienienia. Obecnie standardem jest stosowanie diod bocznikujących zwanych także diodami bypass. Dzięki odpowiedniemu ich połączeniu, poszczególne partie ogniw fotowoltaicznych zyskują niezależność. W efekcie pomijają zacienione ogniwa przez co najmniej wydajne panele nie oddziałują negatywnie na pracę pozostałych.

Technologia MPPT, czyli technika śledzenia punktu maksymalnej mocy to inne, dosyć obiecujące rozwiązanie. W dużym uproszczeniu chodzi o to, że regulatory MPPT monitorują panele, by stale określać maksymalny punkt ich mocy. W efekcie panele fotowoltaiczne dają możliwie największą moc nawet w bardziej wymagających warunkach pogodowych. To rozwiązanie sprawdza się zwłaszcza przy częstych zmianach pogody.

Dobry projekt poparty rekomendacjami specjalistów to klucz do wysokich uzysków. Dzięki technologii z energii słonecznej mogą korzystać gospodarstwa, których dachy pozostają w częściowym zacienieniu. Dobrze przygotowany projekt powinien także uwzględniać właściwe rozmieszczenie oraz połączenie paneli fotowoltaicznych. Wszystko po to, by straty powodowane przez padający cień były jak najmniejsze.