Co zrobić, by fotowoltaika produkowała więcej? Sprawdźmy!

Z czego wynikają różnice?

Instalacja wyposażona w klasyczny falownik łańcuchowy będzie wytwarzała tyle energii, ile najgorzej pracujący moduł w łańcuchu. Dzieje się tak, ponieważ przy szeregowym połączeniu modułów przez każdy z nich przepływa taki sam prąd. Jego wartość jest determinowana właśnie przez moduł z chwilowo najniższą sprawnością. Z czego wynikają różnice na przestrzeni jednej instalacji? Zaczynając od nierównej jakości każdego modułu, po gorsze możliwości odprowadzania ciepła z modułów znajdujących się w centralnej części instalacji, tendencję do nierównej pracy wskutek procesów starzeniowych - większa dla jednego z modułów w danej instalacji - bo nie ma przecież dwóch identycznych modułów. Kończąc na tak trywialnych aspektach jak zacienienia i mikrouszkodzenia modułów. Ile można na tym stracić?

Niedopasowanie jakości modułów

Obecnie dostępne moduły mają wyłącznie dodatnią tolerancję mocy. Co oznacza, że moduł sygnowany jako np. 450 Wp będzie w rzeczywistości modułem 450 Wp, bądź 451 Wp albo 453 Wp, ale nie mniejszym niż 450 Wp. Takie niedopasowanie jakości modułów jest również źródłem strat na instalacji. Klasyczne falowniki łańcuchowe redukują produkcję całego systemu do produkcji najsłabszego panelu. Prześledźmy to zjawisko za pomocą przykładowej instalacji.

Przypadek po prawej stronie to instalacja wyposażona w klasyczny falownik łańcuchowy. Różnica w generacji dla tej instalacji to 227 W. Teoretycznie w ujęciu 25 lat, strata z tylko tej chwili produkcji wyniesie ok. 2 MW (wynikająca wyłącznie z niedopasowania jakości modułów). By uchronić swoje zyski energetyczne przed taką serią zdarzeń warto skorzystać z inwertera działającego poza zakresem pracy prostego, klasycznego falownika łańcuchowego. Jest to jedno z najpowszechniejszych narzędzi walki z niejednolitą pracą modułów na przestrzeni instalacji. 

Na powyższej grafice ukazano jak zachowa się ta sama instalacja w tej samej chwili, kiedy będzie pracować z falownikiem SolarEdge (rys. z lewej strony). Dlaczego więc warto sięgnąć po taki falownik? Biorąc pod uwagę tylko tolerancje produkcyjne, różnica w uzysku między systemem SolarEdge, a systemem falownika łańcuchowego zawsze będzie występować. W przypadku systemu SolarEdge moc jest sumą wszystkich pojedynczych modułów pracujących w instalacji. Tym samym wpływ niedopasowania jakości modułów jest minimalizowany.

Instalacja fotowoltaiczna musi być odporna na zmiany w przyszłości 

W trakcie projektowania instalacji fotowoltaicznej w danym systemie uwzględnia się fizyczną orientację budynku i ruch słońca. W systemach prosumenckich tworzenie łańcucha i orientacja modułów zazwyczaj jest ustawiana tak, by wygenerować maksymalną ilość energii. Powoduje to ograniczenie elastyczności takiej instalacji, jeżeli ilość padającego promieniowania jest poważnie uzależniona od warunków środowiskowych. Dlatego kwestia maksymalizacji produkcji jest kompromisem wielu czynników. 

-Zastosowanie trackerów MPP wymaga minimalnego napięcia na stringu. To istotna informacja w obliczu potrzeby montażu np. trzech modułów w osobnym łańcuchu. Taka potrzeba może wynikać z małej dostępnej powierzchni użytkowej dachu spotykanej w przypadku wiat i innych daszków - wyjaśnia Michał Marona, Country Manager w SolarEdge Polska.

Powierzchnia użytkowa daszków nad małymi wiatami może nie być możliwa do zagospodarowania w przypadku tradycyjnych systemów. Dzięki wykorzystaniu optymalizatorów mocy ten problem nie będzie już istotny, gdyż możliwa konfiguracja modułów znacznie się poszerzy. A to dzięki umożliwieniu indywidualnej pracy każdego modułu zgodnie z grafiką poniżej.

Kiedy zaproponować klientowi optymalizację mocy w instalacji?

O potrzebie wyposażenia instalacji w optymalizatory mocy najłatwiej będzie zadecydować po otrzymaniu wyników z symulacji generacji. Narzędzie z którego skorzystamy w trakcie projektowania powinno uwzględnić straty, wynikające z nierównej produkcji każdego modułu i różnej orientacji połaci. Są to m.in. przypadki przedstawione poniżej.

Grafiki zostały zaczerpnięte z darmowego oprogramowania od SolarEdge. Warto korzystać z takich udogodnień poszukując optymalnych rozwiązań dla skomplikowanych dachów. 

-Program Designer uwzględnia wpływ różnej orientacji połaci, na ich wydajność produkcyjną. Nasze narzędzie uwzględnia kluczowe czynniki i potencjalne straty na końcowy wynik generacji - komentuje Michał Marona.

Optymalizacja mocy to ważne narzędzie z punktu widzenia prosumenta, któremu zależy na maksymalizacji zysków energetycznych z instalacji. Optymalizatory pozwalają prosumentowi to osiągnąć, jednocześnie zabezpieczając zarówno potencjalnie większe zyski w przyszłości, lepsze wykorzystanie energii na własne potrzeby, ułatwienie dalszej rozbudowy lub przeprowadzenie skutecznej konserwacji gdy np. trzeba zidentyfikować powód słabej produkcji instalacji. Tak więc implementacja optymalizatorów zapewnia zarówno dodatkowe bezpieczeństwo mienia jak i bezpieczeństwo zainwestowanych w instalację funduszy - czego nie mogą zaoferować klasyczne systemy.

Źródło: Webinarowa Środa GLOBENERGIA z SolarEdge