Zacienienie instalacji fotowoltaicznej

Zacienienie instalacji fotowoltaicznej, to ważny aspekt jej funkcjonowania. Dziś pokażemy dlaczego warto zrobić analizę zacienienia.

Zacienienie instalacji fotowoltaicznej

Inaczej niż w przypadku kolektorów słonecznych, zacienienie instalacji fotowoltaicznej zazwyczaj ma wpływ na pracę znaczącej częsci, lub nawet całej elektrowni. W większości przypadków moduły fotowoltaiczne połączone są szeregowo w łańcuchy (ang. stringi). Zatem cień pojawiający się na pojedynczym module determinuje pracę wszystkich pozostałych wpiętych w ten sam szereg. Za ograniczenie negatywnych skutków zacienienia odpowiadają diody bocznikujące (ang. bypass) stanowiące wyposażenie modułów fotowoltaicznych. Nie zmienia to jednak faktu, że w celu uzyskania najwyższych możliwych zysków energetycznych, należy unikać miejsc najbardziej zacienionych.

Unikanie cienia to prosta sprawa?

Może się wydawać, że zacienienie instalacji fotowoltaicznej jest sprawą prostą do uniknięcia. I faktycznie czasami zdarzają się sytuacje oczywiste – w praktyce jednak jest to zjawisko występujące rzadko. Dużo częściej liczba obiektów zacieniających i usytuowanie budynku (odchylenie od idealnego ustawienia na południe) może sprawić kłopot w prawidłowym wytypowaniu najkorzystniejszej lokalizacji paneli fotowoltaicznych. Przyjrzyjmy się więc takiej sytuacji.

 

Zacienienie instalacji fotowoltaicznej

Zacienienie instalacji fotowoltaicznej

Dom jednorodzinny, z dachem spadzistym skierowanym dokładnie na południe. Od strony zachodniej linia drzew iglastych średniej wysokości. Od południowego wschodu potężne drzewo liściaste. Maksymalna liczba modułów, którą pomieści dach to 27 sztuk. Zapotrzebowanie energetyczne Inwestora zaspokoi jednak już 20 sztuk optymalnie rozłożonych modułów. Klient nie przykłada wielkiej wagi do tego jak będzie wyglądał generator – zainteresowany jest maksymalnym zyskiem. Jak w tej sytuacji spełnić oczekiwania Inwestora? W którą stronę przesunąć generator? Maksymalnie do góry, a może uciekać od cienia, rzucanego przez wysokie i rozłożyste drzewo, z kierunku południowo-wschodniego?

Analiza zacienienia – maksymalizacja zysków

Powyższa sytuacja nie jest już taka oczywista i uczciwemu instalatorowi może spędzić sen z powiek. W tego typu przypadkach pomóc może profesjonalna analiza zacienia, która wskaże gdzie dokładnie zamontować panele, aby usatysfakcjonować Inwestora.

 

Zacienienie instalacji fotowoltaicznej

Zacienienie instalacji fotowoltaicznej

Jak pokazuje powyższy obrazek cień wcale nie rozkłada się w prosty sposób. Część instalatorów, uważając, że optymalnym rozwiązaniem będzie odsunięcie się od największego obiektu zacieniającego usytuowanego na południowym – wschodzie, może popełnić poważny błąd i umiejscowić generator w najgorszym miejscu. Co przedstawia poniższy obrazek

Zacienienie instalacji fotowoltaicznej

Zacienienie instalacji fotowoltaicznej

Optymalne, pod kątem zysków energetycznych, rozłożenie modułów fotowoltaicznych prezentuje obrazek poniżej.

Zacienienie instalacji fotowoltaicznej

Zacienienie instalacji fotowoltaicznej

 

Jak łatwo zauważyć ułożenie modułów nie jest w żaden sposób oczywiste i proste. Bez specjalistycznego narzędzia, jakim jest analiza zacienienia, spełnienie oczekiwań Inwestora okazałoby się bardzo trudne do zrealizowania.

 

Praktyczne różnice w zysku energetycznym

Jak wskazuje symulacja – optymalne ułożenie generatora fotowoltaicznego o mocy 5,4 kWp (20 x 270 Wp) pozwoli uzyskać 5169 kWh rocznie (o symulacjach i rzeczywistych zyskach energetycznych napisaliśmy tu – https://lmvgroup.pl/aktualnosci/ile-pradu-wyprodukuje-elektrownia-fotowoltaiczna/ ). Najmniej optymalne ułożenie natomiast wyprodukuje 5052 kWh rocznie. Różnica wynosi zatem 117 kWh. Wydaje się to niewiele, ale (przy obecnych cenach energii) jest to ok. 70 zł, które można mieć lub nie mieć.  Należy też zwrócić uwagę na fakt, że jest to i tak dość łatwy przypadek i różnice w zacienieniu poszczególnych modułów nie są porażające. Sprawa znacząco się komplikuje kiedy w grę wchodzi większa liczba obiektów zacieniających (kolejne drzewa, kominy, anteny, sąsiednie budynki itp.). Gdy budynek nie jest ustawiony dokładnie na południe, to sytuacja komplikuje się jeszcze bardziej.  Wtedy nawet niewielkie zmiany w ułożeniu paneli mogą generować różnice w zacienieniu rzędu kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu procent. Często więc analiza zacienia jest jedynym pewnym rozwiązaniem, aby z naszego dachu „wycisnąć” maksimum możliwości.