Як зменшити втрати електроенергії при затіненні сонячних панелей?

Фотони, які отримує сонячна батарея, мають значний вплив на її вихідну потужність. Вибираючи відповідне місце для установки, краще зосередитися на місці встановленні, яке забезпечує легкий і прямий доступ до сонячного світла, оскільки це, природньо, підвищує ефективність сонячної електростанції. Щоб краще оптимізувати виробіток сонячної електростанції, сонячні модулі необхідно розташовувати там, де вони отримують постійне пряме сонячне світло протягом року. Серед багатьох факторів, які обмежують освітленість фотоелектричних модулів, затінення, викликане навколишнім середовищем, є, можливо, найпомітнішим. 

Жорстке та м’яке затінення

Затінення — це широкий термін, який використовується для опису будь-якого типу перешкод між прямим сонячним світлом і модулем. Термін можна звузити, а втрати затінення можна віднести до двох категорій: жорстке та м’яке затінення. Жорстке затінення відбувається, коли поверхня модуля покрита чіткою тінню; це може бути тінь від сусіднього дерева або споруди, сильне скупчення пилу також може стати причиною жорсткого затінення. М’яке затінення часто виникає через туман або смог (змішаний дим з туманом), коли сила сонячного світла зменшується, то автоматично віддає менше енергії. М’яке затінення впливає на струм затіненого модуля, але не на напругу.

Способи пом'якшення втрат затінення

Залежно від того, як підключені фотомодулі, а вони можуть бути підключені послідовно або паралельно. Будь-який із методів підключення буде страждати від втрат затінення. На продуктивність послідовно з’єднаних сонячних панелей часткове затінення вплине більше, аніж на паралельні, оскільки всі фотомодулі в послідовному стрінгу створюють потік струму, а один затінений фотомодуль може блокувати потік для інших, що може призвести до великих втрат виробленої електроенергії та фінансових затрат. Затінення на будь-яких типах підключених панелей може відняти від 10% до 70% електроенергії від сонячної електростанції.

Якщо затінення неминуче, є спосіб мінімізувати втрати, врахувавши напрямок та місце монтування сонячних батарей. Наприклад, якщо півтінь проходить через фотомодуль під час руху сонця, панель можна змонтувати відповідно до ландшафтної форми, щоб оптимізувати вихідну потужність.

Обхідні діоди та оптимізатори

Існують додаткові інструменти, які допомагають при частковому затіненні. У сонячних електростанціях використовуються обхідні діоди, які захищають модуль і перенаправляють струм через затінений елемент. Це покращує загальну продуктивність модуля, навіть якщо деякі втрати відтінку неминучі.

Інші інструменти, такі як оптимізатори, також можуть підвищити продуктивність затінених модулів. Оптимізатори можуть бути мікроінверторами, які перетворюють електрику постійного струму в змінний для кожної панелі, тому навіть якщо деякі модулі затінені, це не вплине на інші. Існує другий тип оптимізаторів (MLPE) — це оптимізатор постійного струму, який може підвищити струм затіненого модуля, але зменшує напругу на таку ж величину.

Затінення є одним з найважливіших факторів, які слід враховувати при проєктуванні сонячних електростанцій. Неправильне розміщення сонячних панелей або неправильний догляд може призвести до втрат енергії. Якщо часткове затінення неминуче, є способи оптимізувати, щоб отримати максимальний виробіток. Розміщення панелей можна регулювати на основі кута затінення або з’єднувати паралельно замість послідовного, щоб компенсувати втрату тіні, якщо один з модулів стане затіненим. Також є можливість використовувати додаткові інструменти, такі як обхідні діоди або оптимізатори, щоб гарантувати, що затінені модулі не заважають роботі решти комірок.