Panele fotowoltaiczne działają na zasadzie konwersji promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Ich efektywność zależy od ilości światła docierającego do powierzchni ogniw. Każde ograniczenie dostępu do promieniowania słonecznego, nawet częściowe, może prowadzić do znaczącego spadku wydajności instalacji. Problem ten dotyczy zarówno zacienienia przez otaczające budynki, drzewa, jak i zalegające zanieczyszczenia, np. liście czy śnieg.
Jak zacienienie wpływa na pracę modułów PV?
Zacienienie może spowodować spadek mocy całego łańcucha modułów, ponieważ panele fotowoltaiczne są zwykle połączone szeregowo. Oznacza to, że wydajność najsłabszego ogniwa wpływa na działanie całego systemu. Nawet jeśli zacienieniu ulegnie tylko niewielka część panelu, cały moduł może produkować mniej energii.
Niektóre nowoczesne rozwiązania, takie jak: diody bocznikujące, pomagają minimalizować skutki zacienienia. Dzięki nim prąd może omijać zacienione sekcje. Zdecydowanie ogranicza to spadki wydajności. Jednak wciąż nie eliminuje to całkowicie problemu.
Rodzaje zacienienia i ich wpływ na wydajność
Zacienienie może mieć różne przyczyny i skutki. Wyróżnia się kilka głównych sytuacji, które wpływają na efektywność instalacji:
- Zacienienie dynamiczne – spowodowane ruchem słońca i cieniami rzucanymi przez inne obiekty o różnych porach dnia.
- Zacienienie sezonowe – pojawiające się w określonych miesiącach, np. zimą, gdy słońce jest nisko nad horyzontem.
- Zacienienie punktowe – wywołane zanieczyszczeniami, liśćmi, ptasimi odchodami, które mogą prowadzić do przegrzewania ogniw i zmniejszenia ich żywotności.
Każdy z tych przypadków może w różnym stopniu wpływać na wydajność systemu, a długotrwałe zacienienie prowadzi do trwałego spadku produkcji energii.
Jak minimalizować skutki zacienienia?
Aby ograniczyć negatywne skutki zacienienia, warto zadbać o kilka bardzo ważnych aspektów już na etapie projektowania instalacji. Najważniejsze jest odpowiednie umiejscowienie paneli oraz analiza otoczenia. Dobrym rozwiązaniem może być zastosowanie mikroinwerterów lub optymalizatorów mocy, które pozwalają na indywidualne sterowanie pracą poszczególnych paneli, zamiast ograniczania wydajności całego systemu.
Regularna konserwacja i czyszczenie modułów również odgrywają istotną rolę w utrzymaniu ich wysokiej sprawności. Zanieczyszczone lub zasłonięte panele generują mniej energii. W dłuższej perspektywie może wpłynąć to na opłacalność inwestycji.
Czy warto instalować panele w miejscach narażonych na zacienienie?
Jeśli miejsce montażu narażone jest na długotrwałe zacienienie, instalacja fotowoltaiczna może nie być najlepszym rozwiązaniem. Warto przeprowadzić profesjonalną analizę nasłonecznienia i zacienienia, np. przy użyciu specjalnych narzędzi symulacyjnych. W przypadku częściowego zacienienia alternatywą mogą być nowoczesne technologie, np. panele bifacjalne, które wykorzystują odbite światło, lub instalacje z systemami śledzenia słońca.
