Zacienienie może znacznie zaszkodzić produkcji energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznej. Jeśli występuje trwale, nie tylko w konkretnych godzinach i przesuwa się po połaci dachowej, rozwiązania są zasadniczo dwa — montaż optymalizatorów mocy lub usunięcie obiektu rzucającego cień. Druga opcja może być niedostępna. Optymalizatory mocy pozwalają zwiększyć wydajność instalacji fotowoltaicznej poprzez wyszukiwanie punktu mocy maksymalnej. Dodatkowo redukują skutki nierównomiernej degradacji modułów PV, która następuje wolno, jednak jest nieunikniona.
Optymalizatory mocy to urządzenia przypominające skrzyneczki, stanowiące potencjalne uzupełnienie instalacji fotowoltaicznej. Stosuje się je dość rzadko ze względu na wysoki koszt — jeśli zamontujemy je pod wszystkimi panelami fotowoltaicznymi, cena systemu wzrośnie o nawet 20%. Mogą być przydatne i w niektórych sytuacjach mają szczególne znaczenie, przy czym najczęstszym powodem ich montażu jest występowanie cienia. W dużym skrócie sprawiają, że zacieniony moduł pracuje z wyższą wydajnością, choć nie jest to wydajność maksymalna.
Sposób działania optymalizatorów mocy różni się w zależności od producenta i stosowanej przez niego technologii, można jednak zastosować pewne uogólnienie. Optymalizatory mocy montowane są pod wszystkimi panelami fotowoltaicznymi lub tylko wybranymi, ewentualnie w puszkach przyłączeniowych. Jeśli panele fotowoltaiczne są połączone szeregowo, zacienienie ma wpływ na wydajność całego systemu. Zmniejszona wydajność modułu zacienionego, zabrudzonego lub starzejącego się sprawia, że pozostałe moduły fotowoltaiczne dostosowują do niego swoją pracę. Skutkuje to zmniejszeniem produkcji energii elektrycznej, a co za tym idzie — zmniejszoną opłacalnością instalacji fotowoltaicznej. Nie tylko zacienione panele pracują słabiej — także miejscowe zabrudzenia czy nierównomierne spadki sprawności skutkują obniżeniem wydajności całej instalacji.
Optymalizatory mocy są odpowiedzialne za regulowanie i ograniczenie niedopasowania prądowo-napięciowego w modułach. Ten przetwornik wyszukuje punkt pracy maksymalnej na poziomie ogniwa fotowoltaicznego. Zostaje on obciążony tak, by w danych warunkach zapewniona została najwyższa moc. Tym samym zwiększa wydajność poszczególnych modułów — zapobiegają sytuacji, w której dany moduł blokuje pozostałe lub jest przez inne moduły blokowany.
Optymalizatory mocy mają szereg korzyści, przy czym nie zawsze są niezbędne. W niektórych przypadkach są jednak idealnym rozwiązaniem, gdy nie da się inaczej zaprojektować systemu: gdy na dachu występuje nierównomierne nasłonecznienie, gdy instalacja fotowoltaiczna jest umiejscowiona na skomplikowanej połaci o nieregularnym kształcie (wiele spadów, różne kąty nachylenia), gdy planujemy rozbudowę istniejącego systemu. Te kwestie rozwijamy szczegółowo poniżej.
Są także inne przypadki, które można uznać za tymczasowe. To częściowe zabrudzenie poszczególnych modułów (dlatego pamiętajmy o myciu i oczyszczaniu z liści) lub uszkodzenie diody by-pass czy też części modułu. Zdarza się też, że jedne panele fotowoltaiczne nagrzewają się bardziej od innych.
Należy przy tym mieć na uwadze, że optymalizatory mocy są jedynie potencjalnym uzupełnieniem. Prawidłowo zaprojektowana instalacja na prostej połaci bez występującego trwale cienia nie wymaga tego zaawansowanego urządzenia. Monitoring przez nie oferowany też nie jest niezbędny — jeśli skontrolujemy napięcie instalacji o danej godzinie i zauważymy, że jest niższe niż zwykle, to oznacza jednoznacznie, że któryś moduł uległ uszkodzeniu.
Optymalizatory mocy — czy warto inwestować w to rozwiązanie? W wielu sytuacjach jest ono w zasadzie konieczne. Ta konieczność zachodzi w przypadku instalacji fotowoltaicznej narażonej na zacienienie przesuwające się nad modułami. Ten aspekt należy uwzględnić już na etapie projektowania systemu fotowoltaicznego.
Celem jest zawsze umiejscowienie paneli fotowoltaicznych tak, by zacienienie nie występowało, a warunki oświetleniowe były najlepsze (z rekomendowaną orientacją na południe). Już komin czy gałąź drzewa może wpłynąć na wydajność, z jaką będzie pracować moduł, co wpływa na wydajność całej instalacji. Zawsze zaleca się usunięcie obiektu — przycięcie gałęzi to podstawowy krok. Nie możemy jednak zapobiec takim sytuacjom jak np. rozbudowa domu przez sąsiada.
Następny przypadek zachodzi wtedy, gdy chcemy jak najlepiej wykorzystać trudną połać dachową. Wystarczy montaż modułów fotowoltaicznych na różnych spadach dachu (zwłaszcza pod różnym kątem nachylenia, a tym bardziej orientacji), co zdarza się, gdy jest ona ograniczona przez elementy konstrukcyjne. Nie ma wtedy możliwości spójnej pracy poszczególnych modułów. Zastosowanie optymalizatorów mocy pozwala redukować różnice, dzięki którym mniej wydajna część instalacji nie zakłóci pracy drugiej.
Dodatkowo działanie optymalizatorów mocy jest nieocenione w rozbudowywanych instalacjach fotowoltaicznych. Urządzenia montowane w przeszłości prawdopodobnie wciąż pracują z wysoką sprawnością, jednak spada ona samoistnie. Dodatkowo podczas rozbudowy możemy wybrać panel fotowoltaiczny o wyższej mocy. Powiększenie instalacji fotowoltaicznej może się odbyć poprzez stworzenie osobnego systemu bądź połączenie z istniejącym. Jeśli chcemy je połączyć, warto zastosować optymalizator, który zredukuje różnice w sprawności (a co za tym idzie — wydajności) pomiędzy między dwoma częściami.
Ceny optymalizatorów mocy są zbliżone — to około 200-300 złotych za jeden. Pamiętajmy przy tym, że w zależności od wybranego rozwiązania możemy albo kupić optymalizatory jedynie pod te moduły, które są zacieniane, albo musimy kupić je pod wszystkie panele słoneczne, co znacząco wpływa na koszt inwestycji. W tym miejscu warto jeszcze wspomnieć, że optymalizatory mocy mają podobne zadania i możliwości co mikroinwertery. Te jednak są znacznie droższe — od 500 do 1800 złotych.
Niezależnie od tego, czy chcesz zastosować to urządzenie w nowej, czy już istniejącej instalacji, zapraszamy do kontaktu. Współpracujemy z producentami popularnych, niezawodnych optymalizatorów mocy, na które udzielane są długoletnie gwarancje. Profesjonalnie dobieramy model do danego systemu fotowoltaicznego, biorąc pod uwagę wszystkie niezbędne parametry. Przeprowadzamy bezpieczny montaż optymalizatorów, zapewniając bezawaryjność i żywotność urządzenia.
