Szukaj na tym blogu

sobota, 6 lipca 2013

Skutki słabego i silnego zacienienia modułu fotowoltaicznego

O skutkach i wpływie zacienienia pisałem już na blogu.
Diody bocznikujące i ich wpływ na wydajność paneli PV 
Instalacja paneli fotowoltaicznych a strefy zacienienia na dachu

Dziś przedstawię różnicę między skutkami lekkiego i silnego zacieniania modułu fotowoltaicznego.

Moduły fotowoltaiczne silne i słabe zacienienie
Charakterystyka prądowo napięciowa modułu w przypadku silnego punktowego zacieniania i słabego rozproszonego zacieniania.

Patrząc na charakterystykę prądowo - napięciową należy zauważyć że prostym pomiarem prądu zwarcia Isc i napięcia obwodu otwartego Voc w przypadku modułów wyposażonych w diody bocznikujące nie zauważymy istotnych zmiana w parametrach. Skutki zacienienia uwidaczniają się w napięciu w punkcie pracy Vmpp i natężeniu prądu w  punkcie prac Impp których bez odpowiedniego obciążenia modułu nie jesteśmy w stanie zmierzyć.

Analizując przykład po lewej obrazujący silne zacienienie grupy ogniw. W takiej sytuacji silne zacienienie skutkuje w części ogniw pojawieniem się napięcia obwodu otwartego a prąd przepływa przez dwie z trzech diod bocznikujących. Skutkiem takiego stanu rzeczy jest spadek mocy z teoretycznych w danych warunkach słonecznych ok. 190 W do ok 60 W. Należy zauważyć, że rzeczywisty punk mocy maksymalnej (czarna kropka) znajduje się przy znacznie niższym napięciu niż teoretyczny punkt mocy maksymalnej niezacienionego modułu. Z kolei natężenie prądu jest zbliżone do teoretycznego możliwego do uzyskania przez niezacieniony moduł. Analizując przykład po prawej należy zauważyć, że charakterystyka prądowo napięciowa wygląda odmiennie. Rozproszone lekkie zacienienie na wielu ogniwach nie aktywowało diod bocznikujących, lecz skutkowało spadkiem natężenia prądu w punkcie mocy maksymalnej w stosunku do teoretycznej charakterystyki niezacienionego modułu. Z kolei napięcie na zacienionym module zbliżone jest do napięcia nominalnego teoretycznego możliwego do uzyskania przez niezacieniony moduł. Skutkiem zacieniania jest spadek mocy z teoretycznych 190 W do ok 160 W. 

Reasumując.

Silne zacienienie:
  • Znacznie obniża napięcie na modułu
  • Nieznacznie wpływa na przepływający prąd
Słabe zacienienie:
  • Nieznacznie wpływa na napięcie modułu
  • Proporcjonalnie do stopnia i intensywności zacienienia ogniw obniża przepływający prąd

Skutkiem zarówno silnego jak i słabego zacienienia będzie niedopasowanie prądowe lub napięciowe połączonych modułów. Lekkie zacienienie powodujące spadek prądu i niedopasowanie prądowe między poszczególnymi modułami przyczyni się do spadku wydajności wszystkich modułów w łańcuchu. Z kolei silne zacienienie powodujące spadek napięcia i niedopasowanie napięciowe które zaczyna być problematyczne, gdy występują połączenia równoległe między modułami czuli, gdy mamy dwa lub więcej łańcuchów połączonych równolegle.

Prześlij komentarz