Zacienianie paneli fotowoltaicznych
Niezwykle ważnym zagadnieniem podczas projektowania farm fotowoltaicznych jest zacienianie ogniw przez instalacje odgromowe. W artykule zmierzymy się z tym zagadnieniem.
Moduły fotowoltaiczne zbudowane są z szeregowo połączonych pojedynczych ogniw słonecznych. Taką budowę modułów stosuje się w celu podniesienia napięcia układu. Determinuje ona ich sprawność oraz sposób pracy. Działają one, bowiem jak najsłabsze ogniwo.
Zacienienie nawet małej części panela wpływa na pracę całego modułu. Wszystkie ogniwa połączone w łańcuchu mogą, bowiem wytworzyć prąd o takiej samej wartości jak ogniwo zacienione, a co za tym idzie moc całego panelu spada w przypadku zacienienia. Aby ograniczyć skutki zacienienia w modułach stosuje się diody bypass, tak zwane diody bocznikujące, umożliwiają one przepływ prądu z pominięciem zacienionego ogniwa. Umieszcza się je równolegle z łańcuchami ogniw fotowoltaicznych. W czasie normalnej pracy, gdy panel jest równomiernie oświetlony i nie występuje zacienienie, przez diody nie przepływa prąd. Zaczynają one działać w momencie wystąpienia różnicy natężenia oświetlenia na panelu, czyli zacienienia. Aby dioda zaczęła działać różnica ta musi wynosić 20%.
Ze względów ekonomicznych nie stosuje się w/w rozwiązania do każdego ogniwa wchodzącego w skład modułu. Obecnie stosuje się zazwyczaj dla jednego modułu trzy diody bocznikujące. W wypadku zacienienia modułu załączone są trzy diody i zamiast utraty całej mocy modułu tracimy tylko 33% mocy modułu.
Nieznaczne zacienienie jednego z połączonych ze sobą modułów skutkuje obniżeniem natężenia prądu w zacienionym panelu, a co a tym idzie nie dopasowaniem prądowym połączonych ze sobą paneli. Skutkuje to spadkiem wydajności wszystkich elementów łańcucha i spadkiem mocy całej instalacji.
Przy projektowaniu instalacji fotowoltaicznych bardzo ważne jest unikanie zacienienia paneli wchodzących w skład instalacji.
Firma Gromet proponuje rozwiązania, które umożliwiają zminimalizowanie zacienienia paneli fotowoltaicznych. Dzięki zastosowaniu przewodu o odporności wysokonapięciowej isCon możliwe jest ustawienie masztów odgromowych przy samym panelu (nie jest konieczne zachowywanie odstępu izolacyjnego). Dzięki ustawieniu masztów tak blisko paneli minimalizujemy potrzebną ich ilośc, a co za tym idzie zmniejszamy zacienienie w stosunku do klasycznej instalacj odgromowej.
Przykład takiego rozwiązania zaprezentowana jest na poniższym zdjęciu.
Zachęcamy także do zapoznania się z katalogiem dotyczącym rozwiązań odgromowych dla fotowoltaiki: http://gromet.com.pl/content/katalogi/katalog%20fotowoltaika.pdf