Innholdsfortegnelse:
1. Introduksjon
2. Hvor mye påvirker skyggelegging effektiviteten til solcellepaneler?
3. Hva er de ulike typene av skyggelegging?
4. Metoder for å unngå tap på solcellepaneler grunnet skygge
5. Konklusjon
Introduksjon
I verden av solcellepaneler er skyggelegging den største fienden. Det kan føre til redusert utgangseffekt og påvirke systemers effektive drift. Derfor må skyggeproblemer grundig vurderes før installasjon av solfotovoltaiske matriser.
Hvor mye påvirker skyggelegging effektiviteten til solcellepaneler?
Noen eksperter antyder at skyggelegging potensielt kan redusere utgangen fra solfotovoltaiske systemer med opptil 40%. Interessant nok, selv om bare 10% av panelene er skyggelagt, kan effektiviteten falle med 50%. Dette skyldes måten solceller er koblet sammen innen systemet.
Tradisjonelle solcellepanelmatriser er koblet i en serie av parallelle "strenger". Hvis en streng påvirkes av skyggelegging, kan tapet spre seg til andre deler. For å forhindre fullstendig svikt av alle celler, inkluderer installasjoner typisk bypass-dioder. Disse diodene omdirigerer strømmen, og omgår dårlig ytende celler. Imidlertid, selv om dette forhindrer at hele matrisen svikter - på samme måte som én dårlig pære i en streng med julelys ikke påvirker hele strengen - begrenser det energien til cellene og reduserer spenningen til hele strengen.
På dette området spiller omformere en avgjørende rolle. De må balansere optimalisering av spenningen til dårlig ytende strenger eller maksimere energien samlet inn av upåvirkede strenger. Uansett tilnærming valgt, må omformere velge mellom to ineffektive alternativer.
Hva er de ulike typene av skyggelegging?
Midlertidig skyggelegging: Inkluderer midlertidig skyggelegging forårsaket av snø, fugleskitt og fallende blader. Støvansamlinger kan også føre til midlertidig skyggelegging.
Selvskyggelegging: Denne typen skyggelegging påvirker monteringssystemets stativer og kan skyldes den forrige raden med moduler. Derfor er layouten for modulraden avgjørende i systemplanleggingen.
Bygningsskyggelegging: Objekter som piper, parabolantenner, antenner og takstrukturer kan forårsake skyggelegging på bygninger.
Posisjonell skyggelegging: Omfatter all skyggelegging forårsaket av omgivelsene, som trær og andre nærliggende bygninger.
Direkte hindring: Ethvert objekt nært nok til å direkte hindre solsystemet kan ha størst innvirkning på effektiviteten.
Metoder for å unngå tap på solcellepaneler grunnet skygge
For å unngå skyggelegging av fotovoltaiske panelmatriser, kan følgende tiltak tas:
1. Utfør skyggeanalyse før konstruksjon:
Før bygging av kraftstasjonen, bør det utføres en grundig skyggeanalyse. Dette inkluderer å undersøke potensielle skyggekilder i omgivelsene, som høyspenningsledninger, rekkverk, vegetasjon og eksisterende bygninger (inkludert planlagte bygninger). Ved å ta nødvendige tiltak, som å justere installasjonsposisjoner, kan skyggeeffekter minimeres. Under oppmåling og installasjon bør det tas hensyn til årlig vekst av vegetasjon og om trekanopier og grener vil forårsake skyggelegging. Hvis det forventes skyggeproblemer, bør beskjæring eller fjerning av trær vurderes. Dessuten bør terrengendringer vurderes for å forhindre at skyggelegging påvirker sollysutsatt paneler, inkludert skyggelegging i både nord-sør og øst-vest retninger, samt skyggelegging fra forskjellige høyder innen samme rad.
2. Hold solcellepanelene rene:
Regelmessig rengjøring av overflaten på solcellepanelene er et viktig skritt for å opprettholde effektiv drift av solenergisystemer. Rengjøring kan forhindre fugleskitt, støv og skyggelegging fra trær i å påvirke panelene, og sikre tilstrekkelig absorpsjon av lys. Videre kan installasjon av paneler på steder med minimal skyggelegging betydelig redusere påvirkningen av skyggelegging på kraftproduksjonseffektiviteten.
3. Unngå kunstige hindringer:
Under design og installasjon av solsystemer, unngå å installere gjerder eller sette opp fugleskremmende stolper rundt solcellepanelene. I tillegg bør det under vedlikehold tas hensyn til å unngå å utilsiktet forårsake skyggelegging, for eksempel å tørke klær eller plassere gjenstander på panelene. Dette sikrer optimal ytelse og effektivitet av solenergisystemet.
4. Bruk flere MPPT-omformere:
Det er en effektiv strategi å vurdere bruk av flere MPPT-omformere for å redusere effekten av skyggelegging på solcellepanelene. MPPT-omformere er viktige komponenter i solcellesystemer, og deres primære funksjon er å overvåke utgangsspenningen og-strømmen til solcellepanelene og justere driftspunktet i sanntid for å sikre maksimal effekt.
Ved å bruke flere MPPT-omformere i systemet kan solcellepanelene deles inn i flere uavhengige strenger som hver styres av en separat MPPT-omformer. Det betyr at selv om noen av panelene ligger i skyggen, kan andre upåvirkede paneler opprettholde en effektiv strømproduksjon. Hver MPPT-vekselretter kan uavhengig av hverandre spore og maksimere utgangseffekten til hvert enkelt panel, og dermed minimere effekten av skyggelegging på systemets samlede strømproduksjon.
I tillegg kan et system med flere MPPT-vekselrettere løse problemer med uoverensstemmelse forårsaket av skyggelegging. Siden hver vekselretter fungerer uavhengig av hverandre, påvirkes ikke hele systemet selv om noen deler av panelene er skyggelagt, noe som sikrer maksimal total effektivitet for solcellepanelene. Det er imidlertid viktig å merke seg at bruk av et multi-MPPT-vekselrettersystem vil øke kostnadene for systemet, så når man bestemmer seg for denne løsningen, må man ta hensyn til forholdene på stedet og budsjettbegrensningene.
5. Kjør solcellepaneler i parallelle:
Det er velkjent at solcellemoduler som er dekket av skygge, reduserer effekten til hele strengen betydelig. Skyggelagte paneler i en streng påvirker imidlertid ikke effekten til parallelle strenger. Det betyr at det er mulig å gruppere solcellemodulene strategisk: Moduler som påvirkes av skyggelegging, kan danne én streng, mens moduler som ikke påvirkes av skyggelegging, kan danne en annen streng, slik at den samlede energiproduksjonen maksimeres. Ved å koble panelene til ulike strenger hver for seg kan skyggeeffekten minimeres.
For små solcelleanlegg i boliger kan det være mer kostnadseffektivt å bruke parallellkoblede solcellepaneler med mikrovekselrettere. Selv om denne tilnærmingen kan øke systemets startkostnad, gir den større fleksibilitet og pålitelighet, ettersom hvert panel kan fungere uavhengig av hverandre uten at ytelsen til hele systemet påvirkes av skyggelegging eller feil i andre paneler. For små boliganlegg kan derfor parallellkoblede solcellepaneler med mikrovekselrettere være et fornuftig og effektivt valg for å forbedre systemets totale effektivitet og pålitelighet.
6. Bruk solcellepaneler med sterk skyggebestandighet:
Maysun Solars IBC-solcellepaneler (Interdigitated Back Contact) er svært motstandsdyktige mot skyggelegging takket være den unike teknologien med fullkontakt på baksiden og banebrytende design.
Fronten har en design uten metallelektroder, noe som øker lysabsorpsjonen. Selv om noen av cellene er skyggelagte, kan andre celler som ikke er skyggelagte, fortsette å generere strøm, noe som sikrer høyeffektiv strømproduksjon for hele panelet.
Uten hindringer fra metallgitterlinjer på fronten reduseres lystapet, noe som øker det belyste arealet med 2,5 %. Denne egenskapen gir IBC-cellene en unik teknologi med høy kortslutningsstrøm, noe som gjør at celletettheten er 5-8 % høyere enn for Perc- og TOPCon-celler, med overlegen kraftproduksjon.
I tillegg gir frontens skyggebestandige egenskaper uten metallelektroder et bredere spekter av lysabsorpsjon, med et spektralt absorpsjonsområde på 300 nm-1200 nm, noe som gjør det mulig å starte panelet tidlig om morgenen og slå det av sent på kvelden, med en effektøkning på mer enn 2,0 % sammenlignet med Perc- og Topcon-panelene.
Derfor er Maysun Solars IBC-solcellepaneler en pålitelig løsning for effektiv drift og stabil kraftproduksjon i solenergisystemer, med sin enestående skyggemotstand, store lysabsorpsjonsområde og utmerkede kraftproduksjon.
7. Bruk av Bypass-dioder og MOS for å Motvirke Skyggeeffekter:
Når solcellepaneler er delvis skyggebelagt, spiller bypass-dioder og MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) en avgjørende rolle. De lar strømmen omgå den skyggebelagte delen, og maksimerer effektiviteten til de uskyggebelagte områdene. Tradisjonelt ble bypass-dioder brukt for å håndtere dette problemet, men de møtte utfordringer som redusert effektivitet og begrenset tilpasningsevne i komplekse skyggeforhold. Imidlertid tilbyr en ny løsning, MOS (MOS Bypass Switch), et nytt perspektiv. Ved effektivt å kontrollere strømmen og raskt tilpasse seg endringer i lysforholdene, reduserer MOS virkningen av skyggelegging, sikrer kontinuerlig kraftproduksjon og forbedrer påliteligheten og levetiden til solcellepaneler. Maysun Solars solcellepaneler er utstyrt med MOS-teknologi for optimal ytelse.
Konklusjon
Ved design og installasjon av solcellepaneler er reduksjon av skygge en av de viktigste faktorene for å sikre effektiv systemdrift. Ved å iverksette hensiktsmessige tiltak, som å gjennomføre en skyggeanalyse før installasjon, rengjøre solcellepanelene regelmessig og unngå kunstige hindringer, kan man minimere skyggenes innvirkning på solcellesystemet. Hvis man i tillegg bruker solcellepaneler som er svært motstandsdyktige mot skyggelegging, for eksempel Maysun Solars IBC-solcellepaneler, og benytter MOS-teknologi, kan man ytterligere forbedre systemstabiliteten og strømproduksjonseffektiviteten. Når man designer og installerer solsystemer, er det derfor viktig å ta grundig hensyn til skyggeleggingsproblemer og velge egnede løsninger for å sikre kontinuerlig og stabil kraftproduksjon og bidra til fremtidens bærekraftige energi.
Referanse:
Lee, S. (2023) 'Avoid solar panel shading: How to minimize its impact,' Velo Solar, 20 February. https://www.velosolar.com/solar-panel-shading/.
Boiler Guide Limited (no date) Solar PV and shading | Solar Guide. https://www.solarguide.co.uk/solar-pv-and-shading.
Opie, N. (2022) 'Limiting shading losses to maximize solar power output,' Ratedpower, 15 February. https://ratedpower.com/blog/shading-losses/.
Staff, A. (2024) Shading losses in PV systems, and techniques to mitigate them. https://aurorasolar.com/blog/shading-losses-in-pv-systems-and-techniques-to-mitigate-them/.
Solving PV module shading problems with the help of MOS（MOS bypass switch) - a new idea from Maysun Solar (no date). https://www.maysunsolar.eu/blog/pv-module-shading-problems-with-the-help-of-mos.
IBC Solar Panel, IBC Solar Module Manufacturer | Maysun Solar (no date). https://www.maysunsolar.eu/ibc-series-solar-panel.
Du vil kanskje også like det: