6 powodów, dla który warto inwestować w optymalizatory mocy

Optymalizacja mocy w instalacjach fotowoltaicznych to proces maksymalizacji wydajności systemu w obliczu zewnętrznych zaburzeń jego pracy. W tym kontekście kluczową rolę odgrywają optymalizatory mocy, o których niezbędnych informacji dostarczył Michał Marona z firmy SolarEdge, w trakcie spotkania z cyklu Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ.

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

Podziel się

Zacienienia to tylko początek

Powodów dla których moduły pracują mniej wydajnie jest znacznie więcej niż sam fakt zacienienia i wysoka temperatura zewnętrzna. Przeanalizujmy co jest kluczowe, gdy chodzi o sprawność modułów. Wśród czynników należy wyróżnić 6 najważniejszych:

Źródło: Webinarowa Środa GLOBENERGIA z SolarEdge. 

Degradacja modułów

Moduły - jak każde urządzenie podlegają procesom starzenia. System fotowoltaiczny składa się z kilku, a nierzadko z kilkunastu czy kilkudziesięciu tych urządzeń. Nie ma się co łudzić, że wszystkie będą degradowały w podobnym tempie. Deklaracje producentów np. o starzeniu modułu o 0,55% to wartość tego procesu dla danej serii modułów, zbadana w warunkach laboratoryjnych. Po kilku latach pracy instalacji może się okazać, że jeden moduł postarzał się o 2%, inny zaś o 10%. Z biegiem lat te różnice będą się pogłębiały.

-W systemie z klasycznym falownikiem łańcuchowym każdy pojedynczy moduł będzie produkował energię tak, jak najgorzej starzejący się i pracujący moduł PV- wyjaśnia Michał Marona, Country Manager w SolarEdge Polska

Dlatego warto zwrócić uwagę na gwarancję producenta i jakość modułów. 

-Nowoczesne moduły degradują relatywnie wolno, w sposób liniowy. Jednak na pewno nie będą degradować równomiernie - dodaje ekspert.

Bez optymalizacji mocy na poziomie pojedynczych modułów, cały łańcuch będzie pracował nierówno, tak jak najsłabsze ogniwo w całym systemie, a więc jak najbardziej osłabiony moduł. 

Różne kąty nachylenia i orientacji 

Kolejny istotny powód to przeszkody w postaci rozłożenia modułów na różnych, nawet dwóch, połaciach dachu i kąta nachylenia modułów. Monterzy mają z tym problem szczególnie w obliczu dachów wielospadowych, komplikujących dostępną powierzchnię do zabudowy.

Po zastosowaniu optymalizatorów mocy, instalacja będzie pracowała wydajnie nawet w obliczu różnej orientacji modułów na przestrzeni jednego łańcucha. Dlatego szczególnie warto zaproponować takie rozwiązanie osobom planującym fotowoltaikę na dachach z wieloma płaszczyznami.

Niedopasowanie temperaturowe

Ten problem dotyka praktycznie każdej instalacji fotowoltaicznej. Wpływ temperatury otoczenia na pracę modułu jest znaczący. Im wyższa temperatura tym sprawność modułu będzie mniejsza. Jednak bezpośredni wpływ na wartość czynnika temperaturowego będzie mieć nie tylko temperatura otoczenia. 

-Moduły zainstalowane w centralnej części instalacji dachowej będą się chłodzić mniej efektywnie niż moduły zamontowane na brzegach. To niedopasowanie termiczne będzie miało wpływ na nierówną produkcję energii z modułów  - podkreśla Michał Marona.

Na przegrzewanie się części modułów wpływ będzie miało też niejednolite pokrycie dachu. Połacie wykonane z różnych materiałów będą nagrzewać się w inny sposób. Co też dodatkowo uwydatni różnice temperaturowe i jeszcze bardziej pogorszy możliwości oddawania ciepła przez moduły tam zamontowane. 

Zacienienie

Choć to jeden z bardziej oczywistych aspektów stosowania optymalizatorów, warto zwrócić szczególną uwagę na jedną rzecz. Oprócz zabezpieczenia stabilności generacji przed obecnym zacienieniem, optymalizator jest też pomocą na przyszłość. 

-Projektując instalację fotowoltaiczną nie jesteśmy w stanie przewidzieć jakie zacienienia pojawią się w przyszłości. Może się zdarzyć, że na dachu pojawi się dodatkowa infrastruktura techniczna bądź inne przeszkody w jego okolicy - zwraca uwagę ekspert. 

Wystarczy, że nasz sąsiad podejmie spontaniczną decyzje o posadzeniu drzewa, które z czasem zacznie rzucać cień na naszą instalację. Bądź to my wyposażymy nasz dom w dodatkową antenę albo inną instalację na dachu. Stosowanie optymalizatorów mocy w skuteczny sposób chroni nas przed zmianami w przyszłości, które mogą być negatywne dla produkcji energii i zwrotu z naszej inwestycji w PV. 

Zanieczyszczenia i niewidoczne uszkodzenia 

Pamiętajmy, że również jeden brudny moduł determinuje sprawność generacji całej instalacji. Bród z czasem grawitacyjnie opada w dół, tym samym to najniższe moduły są narażone na największą ciągłość i obfitość zabrudzeń. Również wszelkiego rodzaju mikropęknięcia w module, powstałe np. wskutek przelotnego gradu, przedmiotów uniesionych przez porywisty wiatr czy nawet wynikające z błędów montażowych, np. stosując nieodpowiednie narzędzia, i nieostrożnego obchodzenia się z modułami np. chodząc po nich w trakcie instalacji.

-Z mojego doświadczenia wynika, że znaczącym źródłem zanieczyszczeń modułów są ptaki. Zazwyczaj upatrują sobie część instalacji i to właśnie ona, będąc najbardziej zabrudzoną determinuje pracę całej instalacji - Michał Marona. 

Optymalizatory mocy, choć nie oczyszczą lub naprawią błędów instalacji, mogą zmaksymalizować produkcję energii w przypadku, gdy z powyższych powodów moduły pracują z nierówną mocą - przy okazji uświadamiając użytkownika o tym fakcie w odróżnieniu od klasycznych falowników łańcuchowych.  

Tolerancja produkcyjna

Na świecie nie ma dwóch identycznych modułów fotowoltaicznych. Mnogość detali i wykorzystanie m.in. naturalnego krzemu do ich produkcji nadaje indywidualny charakter każdemu modułowi. Może to dziwić, zwłaszcza w obliczu standaryzacji produkcji.

-Obecnie dostępne moduły mają wyłącznie dodatnią tolerancję mocy, tzn. moduł 450 Wp będzie w rzeczywistości modułem 450 Wp, 451 Wp bądź 453 Wp, ale nie mniejszym niż 450 Wp - wyjaśnia Michał Marona. 

Różnice pomiędzy panelami z tych samych serii nie są oczywiście zauważalne - jednak każdy użytkownik instalacji po jakimś czasie zaczyna dostrzegać gołym okiem drobne różnicę z tego wynikające, np. różny czas schodzenia porannej rosy. Nasze moduły już w momencie rozpakowania, jeszcze przed montażem, mają różne moce. Nie są to jakieś diametralne różnice, ale w aspekcie produkcji z wielu lat podzespoły instalacyjne mogą to odczuć.

Źródło: Webinarowa Środa z GLOBENERGIĄ.

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia