Fotowoltaika to bardzo wydajna i opłacalna metoda pozyskiwania energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii. Aby spełniała ona w pełni swoje zadanie, musi być zamontowana w odpowiednim miejscu, które spełnia określone wymagania. Tylko w takim przypadku możliwe będzie uzyskanie pełnej wydajności instalacji i tym samym szybszego zwrotu kosztów jej zakupu.
Jednym z czynników, które w największy stopniu wpływają na działanie fotowoltaiki, jest zacienienie. W zależności od konstrukcji paneli fotowoltaicznych oraz sposobu połączenia ogniw, cień padający na elementy instalacji może skutkować mniejszym lub większym spadkiem wydajności. Z tego powodu warto wiedzieć, w jaki sposób zacienienie wpływa na działanie fotowoltaiki, co może być przyczyną zacienienia oraz jak radzić sobie z tym problemem.
Zacienienie a wydajność instalacji fotowoltaicznej
Zacienienie może mieć bardzo duży wpływ na wydajność instalacji fotowoltaicznej, a tym samym na jej opłacalność. Z tego powodu przed montażem instalacji, jeszcze na etapie jej planowania, należy przeprowadzić analizę czy dane miejsce będzie odpowiednie pod montaż paneli fotowoltaicznych. W tym celu najczęściej korzysta się z usług specjalistów, którzy przeprowadzają audyt fotowoltaiczny, którego jednym z etapów są oględziny miejsca montażu i wybranie najlepszej lokalizacji. Dzięki temu można zminimalizować lub całkowicie wykluczyć wpływ zacienienia na działanie instalacji.
Jednak w przypadku, gdy takie zacienienie występuje, może to mieć bardzo negatywny wpływ na działanie paneli. Zacienienie nawet niewielkiego fragmentu panelu, może skutkować obniżeniem wydajności pozostałych i w konsekwencji zmniejszeniem mocy wytwórczej całej instalacji. W takiej sytuacji zacienione ogniwa fotowoltaiczne działają jak oporniki, blokując sprawny przepływ energii przez pozostałe moduły. Energia wygenerowana przez prawidłowo działające ogniwa jest tracona w wyniku wstecznego przepływu prądu, co wyraźnie obniża sprawność paneli. W takiej sytuacji dochodzi również do nienaturalnego wzrostu temperatury modułów fotowoltaicznych i ich miejscowego przegrzania. W ten sposób powstają tzw. hot-spoty, czyli gorące punkty, które wywołują naprężenie ogrzanych ogniw, czego skutkiem może być nie tylko spadek wydajności całego systemu, ale nawet uszkodzenie warstwy zabezpieczającej ogniwa.
Jakie czynniki mogą powodować zacienienie?
Czynników powodujących zacienienie instalacji fotowoltaicznej może być naprawdę wiele. Najczęściej przyczyną tego problemu są pobliskie drzewa i krzewy, lub też inne budynki znajdujące się w pobliżu. Warto pamiętać, że cień może powstawać również za sprawą innych elementów dachu, takich jak np. komin, antena, okiennice. Elementy te nie generują zazwyczaj dużego zacienienie, jednak trzeba pamiętać, że nawet niewielkie zakrycie jednego z paneli, może mieć negatywny wpływ na działanie. Z tego względu równie poważnym zagrożeniem dla instalacji fotowoltaicznej mogą być także słupy, maszty czy też przewody elektryczne.
Często zacienienie występuje również w wyniku nieprawidłowego montażu paneli. Gdy zostaną one zamontowane zbyt blisko siebie, mogą wzajemnie rzucać na siebie cień. Z tego powodu montaż paneli nie powinien być wykonywany „na oko”, tylko poparty odpowiednimi wyliczeniami i analizami, które nie doprowadzą do takiej sytuacji.
Śnieg również może być czynnikiem powodującym zacienienie, jednak jest to zazwyczaj problem chwilowy, ponieważ konstrukcja paneli sprawia, że śnieg najczęściej szybko się z nich zsuwa, a nawet jeśli tak się nie dzieje, to panele dostając minimalną ilość promieniowania słonecznego, delikatnie się nagrzewają, topiąc tym samym zalegający na ich powierzchni śnieg.
Jak rozwiązać problem zacienienia?
Rozwiązań problemu jest kilka. Po pierwsze – przed montażem należy przeprowadzić audyt, dzięki któremu specjalista określi czy dana lokalizacja jest odpowiednia do montażu paneli fotowoltaicznych. Wykonujemy go każdorazowo przed realizacją instalacji fotowoltaicznych na Dolnym Śląsku. Dzięki tej usłudze zostanie również określony sposób montażu i kąt pochylenia paneli, co również ma spory wpływ na ich wydajność. Jednak w przypadku istniejących już instalacji nie jest to możliwe do wykonania, dlatego stosuje się inne metody. Jedną z nich są diody bocznikujące (bypass), które odłączają dane ogniwo w sytuacji jego zacienienia i tym samym umożliwiają swobodny przepływ prądu, dzięki czemu wydajność pozostałych ogniw nie spada i cała instalacja może działać w pełni sprawnie.
