Blog
26 ianuarie 2022
Optimizatoare solare: ar trebui să le adăugați la sistemul dvs.?
Investiția într-un sistem fotovoltaic (PV) solar este o modalitate excelentă de a reduce facturile la energie și de a reduce dependența de rețeaua electrică. Instalațiile solare au, de obicei, o durată de viață de peste 25 de ani, de aceea este important să evaluați modalitățile de maximizare a performanței sistemului, ceea ce va maximiza randamentul investiției dvs.
O modalitate de a maximiza performanța sistemului fotovoltaic solar este instalarea unor componente electronice de putere la nivel de modul (MLPE). MLPE se conectează la partea din spate a fiecărui panou solar (cunoscut și sub denumirea de modul în industria solară) și oferă multe funcții diferite, cum ar fi oprirea rapidă pentru siguranță, monitorizarea la nivel de modul și optimizarea. Acest blog se concentrează pe funcția de optimizare, și mai precis pe ceea ce face și cât de benefică este.
Ce sunt optimizatoarele?
Termenul „optimizatori” este adesea utilizat în mod interschimbabil cu MLPE, dar aceștia sunt un subset al MLPE care au o funcție foarte specifică: reduc impactul umbrelor sau al nepotrivirilor asupra instalației solare.
Potrivit Laboratorului Național pentru Energie Regenerabilă din SUA (NREL), „umbrirea parțială poate duce la pierderi anuale de performanță de 10%–20% sau mai mult în instalațiile rezidențiale”. De asemenea, potrivit NREL, „s-a demonstrat că dispozitivele electronice de putere la nivel de modul, cum ar fi microinvertoarele sau optimizatoarele de putere CC, reduc nepotrivirile din sisteme, recuperând 30%–40% din puterea pierdută din cauza umbririi parțiale”. Practic, optimizatorii vă ajută să recuperați energia care altfel s-ar fi pierdut din cauza umbririi.
Există multe cauze ale umbririi
Potrivit Aurora Solar, un furnizor lider de software pentru proiectarea sistemelor solare, „ori de câte ori o celulă sau un panou nu primește lumina soarelui din cauza unei obstrucții umbrite, cantitatea de energie electrică generată de acea secțiune solară scade... Astfel de obstrucții pot proveni din diverse surse:
- Obiecte din apropiere, cum ar fi copaci, antene sau stâlpi
- „Auto-umbrire” din alte rânduri de panouri fotovoltaice
- Umbră orizontală provenită de la terenul din jurul locului de instalare
- Alți factori, cum ar fi orientarea panoului, murdărirea sau îmbătrânirea diferențiată”
Majoritatea acoperișurilor rezidențiale și multe clădiri comerciale au un fel de umbră. Și chiar și fără umbră, pot apărea discrepanțe din cauza murdăririi și a ratelor de degradare variate ale modulelor solare. Pentru a afla mai multe despre celelalte cauze ale discrepanțelor și despre modul în care acestea apar, am elaborat acest whitepaper.
Cum reduc optimizatorii impactul umbririi?
Potrivit Aurora, „atunci când o celulă solară este umbrită, curentul care trece prin întregul șir este redus. Acest lucru este important deoarece fiecare celulă din șirul de celule trebuie să funcționeze la curentul stabilit de celula umbrită. Acest lucru împiedică celulele neumbrite să funcționeze la puterea maximă... Deci, da, chiar și o umbră mică poate avea un efect dramatic asupra puterii de ieșire a unui panou solar.”
Panourile solare sunt de obicei instalate în serie (conectate direct între ele într-un lanț) și întregul șir funcționează cu același curent electric. Atunci când un panou este umbrit sau nu este compatibil, acesta poate reduce curentul – și, prin urmare, producția de energie electrică – a întregului șir de panouri.
Optimizatorii atenuează neconcordanțele prin monitorizarea și ajustarea curenților și tensiunii atunci când este necesar. Prin monitorizarea constantă a tensiunii și curentului care trec între fiecare panou, optimizatorii pot afla rata medie și cantitatea cu care panoul solar produce energie. Dacă detectează o schimbare a tensiunii sau curentului cauzată de neconcordanță, se ajustează automat pentru a se asigura că fiecare panou funcționează la potențialul maxim de putere al șirului.
Optimizatoare în acțiune
Să analizăm un studiu de caz pentru a vedea optimizatoarele în acțiune. La Tigo, oferim optimizatoare care au și capacități de monitorizare la nivel de modul și de oprire rapidă, ca parte a unui pachet complet. Astfel, proprietarii de sisteme pot vedea dintr-o privire performanța sistemului lor, pentru a se asigura că totul funcționează corect, și pot avea liniște sufletească datorită funcțiilor de siguranță integrate.
Un proprietar de casă din San Jose, California, avea un sistem fotovoltaic fără monitorizare la nivel de modul, conformitate cu oprirea rapidă sau optimizare și dorea să facă un upgrade pentru a crește puterea de ieșire din cauza umbririi sistemului de către copacii din apropiere (vezi Figura 2). După adăugarea optimizatoarelor Tigo, în special TS4-A-O, pe fiecare dintre panourile solare, proprietarul casei a putut genera mai multă energie electrică decât înainte și a avut o vizibilitate mai bună asupra sistemului său. Pentru a cita proprietarul casei,
„Sistemul meu fotovoltaic a fost instalat inițial în 2009, iar adăugarea optimizatoarelor Tigo la sistemul meu în 2017 a reprezentat o îmbunătățire semnificativă. Obțin o creștere medie a producției de peste 5% pe an. De asemenea, pot vedea când modulele solare trebuie curățate și pot observa imediat rezultatele fiecărei curățări. Primesc rapoarte lunare interesante care arată care module solare produc cea mai multă și cea mai puțină energie.”
Consultați studiul de caz complet aici. Pentru a vedea performanța sistemului în timp real al casei acestui proprietar, consultați demonstrația Energy Intelligence.
Cum funcționează optimizatoarele Tigo
Dacă vă uitați la graficul cu bare din demonstrație sau din figura 3, vârfurile verzi reprezintă energia recuperată care este activată de optimizatoarele Tigo. Tigo este singurul furnizor important de MLPE care arată clienților energia electrică suplimentară care este activată de tehnologia sa de optimizare.
Tigo a analizat zeci de mii de locații cu optimizatoare instalate, iar optimizatoarele au îmbunătățit producția de energie solară cu o medie de 6,6%. Dacă aveți un sistem de 10 kilowați (kW), acesta ar produce cu 1.156 kWh mai multă energie electrică și v-ar economisi peste 6.000 de dolari pe durata de viață de 25 de ani a proiectului (presupunând că tarifele la energie electrică sunt de 0,18 dolari/kWh și cresc cu 3% pe an). Pentru mai multe informații despre energia recuperată, consultați acest studiu de caz.
Rezumat
Optimizatoarele sunt o componentă foarte populară a sistemelor solare de acoperiș, care contribuie la creșterea producției de energie și la reducerea costurilor facturii de energie electrică. Pentru orice locuință, investiția în optimizatoare este o modalitate ușoară de a respecta normele de siguranță, de a permite monitorizarea la nivel de modul și de a maximiza producția de energie a sistemului.
Pentru a participa la discuții despre energia solară sau pentru a pune întrebări despre acest subiect, vizitați pagina comunității Tigo. Pentru a lăsa un comentariu pe acest blog, faceți clic aici.
Pentru a afla mai multe despre energia solară sau diverse componente, urmăriți-ne pe rețelele sociale pentru a fi notificați când este publicat un nou articol pe blog.
Referințe
https://www.nrel.gov/docs/fy15osti/63765.pdf
https://www.aurorasolar.com/blog/shading-losses-for-pv-systems-and-techniques-to-mitigate-them/
https://www.tigoenergy.com/installations/casa-h
https://ei.tigoenergy.com/p/9jSvEb1tOkhl/system/overview
Pentru a afla mai multe
Despre cronologia energiei solare:https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf
Date privind capacitatea solară a SUA:https://www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states
Beneficiile energeticei solare pentru mediu:https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Până%20în%20trimestrul%20al%20doilea%20al%20anului%202020,%20Statele%20Unite%20au%20redus%20cu%20200%20de%20tone%20emisiile%20de%20dioxid%20de%20carbon.
Date privind capacitatea solară globală:https://www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/
TED-Ed: Cum funcționează panourile solare?https://ed.ted.com/lessons/how-do-solar-panels-work-richard-komp#watch
Planuri tarifare https://www.tigoenergy.com/post/blog-how-you-are-billed-for-electricity
Cum să citiți factura de energie electrică https://www.aurorasolar.com/blog/reading-your-electricity-bill-a-beginners-guide/
