تاثیر سایه بر بازدهی و خروجی پنل های خورشیدی

 
در این مقاله از فروشگاه برق خورشیدی تک اینورتر به بررسی تاثیرات سایه بر توان خروجی سلول های خورشیدی می پردازیم. همان طور که همه ما میدانیم، عملکرد پنل های خورشیدی در تولید انرژی مستقیماً تحت تأثیر میزان تابش نور خورشید است. اگر یک سلول از پنل های خورشیدی تحت سایه قرار بگیرد، جریان آن سلول کاهش می یابد و عملکرد پنل به طور اساسی تغییر می کند.

پنل های خورشیدی در مقابل سایه چگونه رفتار می کنند؟

در شرایط عادی هر سلول متناسب با نور و دمای محیط جریان تولید و به شاخه اصلی تزریق می کند. جریان کل ماژول از مجموع جریان های شاخه ها تشکیل شده است. از آنجایی که سلول ها با یکدیگر سری هستند، جریان در هر شاخه برابر با جریان هر سلول است. اگر به دلیل تغییر در تابش سطح سلول ها، جریان های تولیدی سلول ها متفاوت باشد، جریان پایین ترین سلول، جریان این شاخه در نظر گرفته می شود. در نتیجه، اگر تابش خورشید بر روی یک سلول با اثرات سایه افتادن کاهش یابد، جریان از آن سلول و در نهایت جریان از شاخه ای که سلول در آن قرار دارد به شدت کاهش می یابد. بنابراین، هنگامی که تنها یک سلول تحت تأثیر سایه قرار می گیرد، در عمل، بخش قابل توجهی از ظرفیت پانل کاهش می یابد.

اما مشکل دیگری که در سایه ایجاد می شود، ایجاد نقاط داغ روی پنل فتوولتائیک است. در اوقات سایه افتادن، سلول به جای تواید جریان تبدیل به یک مقاومت مصرف کننده توان می گردد. در نیروگاه های فتوولتائیک، پانل ها با دوربین ترموویژن برای شناسایی نقاط داغ بررسی می شوند.
 

چه عواملی باعث ایجاد سایه می شود؟

سایه معمولاً به دلیل ابرها، انسداد محیط از درختان یا ساختمان‌های اطراف، سایه بین صفحات در ردیف‌های موازی، خاک، گرد و غبار و… ایجاد میشود. لازم است بدانید پنل های خورشیدی بسته به محدوده ولتاژ ورودی اینورتر به صورت موازی ترکیب می شوند.

?نکته مهم

هنگامی که می خواهید موقعیت صفحه خورشیدی را انتخاب کنید همچنین باید به خاطر داشته باشید که ساعات اوج نور خورشید (معمولا بین ساعت 9:00 تا 16:00) نباید بر روی پنل ها سایه بیاندازد. زیرا می تواند کارایی پنل را کاهش دهد و یا حتی به پنل آسیب برساند. چندین شرکت برای غلبه بر این مشکل در تولید پنل ها از یک سری دیود استفاده می کنند که باعث کاهش قدرت می شود. به علت افتادن سایه روی پنل هنگامیکه سایه از روی پنل خارج یا وارد می‌شود میزان نور در لبه‌ی بین سایه و نور افزایش می یابد و این به علت شکست نور است که به ان اثر لبه گفته میشود. این افزایش نور یک موج لحظه ای الکتریسیته تولید می کند که می تواند به سیستم آسیب برساند. بنابراین موضوع سایه در پنل دو پیامد منفی دارد:

1. عدم تولید توان
2. مسئله هات اسپات

✅نتیجه گیری

ظرفیت تولید سیستم فتوولتائیک ارتباط مستقیمی با میزان تابش خورشیدی روی سطح پنل دارد. بنابراین عوامل محیطی مانند زاویه تابش نور خورشید بر روی پانل و سایه و شیب محل نصب پانل ها ممکن است باعث ایجاد تغییرات در توان خروجی پانل ها شود. در ساعاتی که شدت نور خورشید زیاد است، اگر در اثر پرتو نور، سایه روی صفحه خورشیدی در لبه‌های سایه بیفتد، شدت تابش بسیار زیاد می‌شود که به آن اثر سایه نیز می‌گویند. این شدت نور در لبه ها باعث ایجاد جریان لحظه ای زیادی در سلول های پانل واقع در لبه می شود، که می تواند به سیستم خورشیدی آسیب برساند. البته با استفاده از کنترلر شارژ می توانید سیستم را از آسیب محافظت کنید.

بهتر است در ساعاتی که شدت نور خورشید زیاد است (9:30 صبح تا 4:30 بعدازظهر) محل قرارگیری پنل ها را به گونه ای انتخاب کنید که کمترین سایه روی پانل ها بیفتد. در نتیجه محل نصب پنل های خورشیدی باید در مناطقی قرار گیرد که به دلیل وجود عواملی مانند ساختمان، درخت و … سایه وجود نداشته باشد.