Efectos de sombreado en la energía fotovoltaica

Impacto del sombreado en los sistemas fotovoltaicos

A pesar de la eficiencia y el costo relativamente bajo que Fotovoltaica (fotovoltaica) Se sabe que los sistemas fotovoltaicos son vulnerables a una serie de factores que pueden dañarlos. Un parámetro crítico es el sombreado, que afecta la eficiencia de la generación de energía por parte de los módulos fotovoltaicos de manera directa. Incluyen situaciones en las que los árboles, las estructuras o incluso las nubes pueden, por ejemplo, proyectar sombras sobre la superficie que contiene el panel solar, negándole así el acceso directo a la luz solar. Esto conduce a una disminución de la condición de burbuja seca y, por lo tanto, se recibe menos calor de la luz solar y, por lo tanto, se reduce la producción eléctrica.

Aunque los resultados presentan las sombras como una disminución de la generación de energía, sus efectos son más profundos que eso. El daño mencionado anteriormente afecta la producción general de los sistemas fotovoltaicos de una forma más generalizada. Por ejemplo, una sola celda sombreada en un módulo provocará invariablemente pérdidas de energía porque las celdas de la mayoría de los paneles están conectadas en serie. Esto puede provocar la formación de puntos calientes donde la celda sombreada disipa energía en lugar de producirla y esto, con el tiempo, puede destruir el módulo en cuestión. Por lo tanto, el conocimiento y el control de los impactos de las sombras son vitales para mejorar la eficiencia de los sistemas fotovoltaicos.

Causas y tipos de sombreado

Existen diversos factores ambientales y artificiales que provocan sombras. Las fuentes más comunes incluyen:

Árboles y vegetación: el aumento del crecimiento de los árboles puede tener un impacto considerable en el sombreado de los sistemas fotovoltaicos, especialmente a última hora de la mañana y a primera hora de la tarde.

Edificios: Otros factores como los edificios a su alrededor, especialmente dentro de las áreas urbanas, en algún momento del día o del año bloquearán los rayos del sol.

Cobertura de nubes: Básicamente, debido al movimiento relativo de las nubes, una parte del parque solar estará sombreada mientras que la otra parte recibe luz de manera intermitente.

El sombreado se puede clasificar en varios tipos, cada uno con características distintas:

Sombreado estático: se produce a partir de objetos fijos, como estructuras verticales y árboles. Afortunadamente, este tipo es algo controlable y se puede determinar de antemano durante el proceso de diseño.

Sombreado dinámico: Consecuencias producidas por eventos temporales, por ejemplo, nubes en movimiento o ramas de árboles que se balancean. Esto es menos predecible y, por lo tanto, las soluciones deben ajustarse de una manera u otra para adaptarse a las nuevas condiciones.

Auto-sombreado: Se desarrolla con frecuencia en la zona de los paneles mismos, con un espaciado entre paneles bajo y una inclinación inadecuada. La eliminación del sombreado propio es un aspecto del diseño de distribución que debe realizarse correctamente.

Soluciones y medidas de optimización de SUNGO

Las sombras tienen un efecto perjudicial en la producción de los sistemas fotovoltaicos (PV) debido a la obstrucción de la luz solar, lo que induce pérdida de potencia y daño a las células solares. Una capa adicional de obstrucción en un tipo de célula puede reducir la producción de todo el panel debido a la alineación en serie de las células. Para reducir estos efectos, es necesario realizar visitas al sitio en varias fases del proceso de diseño. Por ejemplo, determinar las trayectorias solares estacionales y los posibles bloqueos mediante el uso de detectores de trayectorias solares para reducir la eficiencia de las sombras antes de la instalación.

Las nuevas tecnologías tienen una influencia innegable en la mejora del rendimiento en las zonas sombreadas. Los diodos de derivación permiten que la corriente se conduzca alrededor de su obstrucción, que en este caso son las celdas sombreadas, mientras que los microinversores permiten que cada panel funcione de forma independiente, de modo que en las zonas donde hay paneles en sombra, la producción total del sistema no se ve comprometida. Otras estrategias incluyen la limpieza y el mantenimiento de rutina, como el corte, que mejoran la eficiencia general del sistema. Además, tecnologías como los diseños de media celda y celdas en tejas facilitan que los sistemas fotovoltaicos capturen más luz, mientras que los sistemas de seguimiento solar aumentan el rendimiento energético, moviéndose con el sol a lo largo del día. Lo más importante es que al emplear un diseño adecuado y mecanismos innovadores para gestionar y reducir las dificultades de sombreado, se mejora el rendimiento y la durabilidad de los sistemas fotovoltaicos para aprovechar al máximo los beneficios de la energía solar.

Aplicación del optimizador iOPT 800W de SUNGO

Existen dispositivos como el iOPT 800W Optimizer de SUNGO que ayudan mucho a reducir el efecto de sombreado de las cuerdas. optimizadores de potenciaExisten cinco operaciones principales que son las siguientes: se intenta que cada módulo de un sistema fotovoltaico funcione a su MPP. Cuando se produce sombreado, la salida se ecualiza mediante el control interactivo de cada panel del dispositivo para minimizar la pérdida de potencia.

Y aquí es donde el optimizador iOPT 800W, por ejemplo, tiene ciertas ventajas. Funciona controlando el voltaje y las corrientes, por lo que ofrece una potencia óptima incluso en condiciones de sombra. Los trabajos de investigación han demostrado que cuando se utilizan estos optimizadores de potencia Se aplican de forma que es muy posible mejorar la eficiencia y la fiabilidad de los sistemas fotovoltaicos, en particular en operaciones parcialmente sombreadas.

Análisis de caso: Manejo y mejora de problemas de shadowing

A continuación se ofrecen un par de ejemplos que muestran cómo se resuelven eficazmente las sombras si el problema se detecta a tiempo. Por ejemplo, una planta fotovoltaica de gran escala vio reducido su rendimiento debido a que los árboles nuevos hacían sombra a algunos de los paneles. Pude aumentar el rendimiento del sistema utilizando iOPT 800W de SUNGO. optimizadores de potencia y cambiar la configuración del panel.

Otro caso fue el de un sistema fotovoltaico urbano que se vio afectado por el problema de las sombras generadas por los edificios cercanos. El uso adecuado de dispositivos de sombreado y un mantenimiento frecuente redujeron en gran medida las sombras y mejoraron considerablemente la capacidad de generación de energía.

Estos casos explican claramente por qué los problemas de sombreado deben abordarse tan pronto como se identifican. Si se detectan las causas y se abordan de inmediato, los propietarios de sistemas fotovoltaicos pueden garantizar que se produzca la máxima energía y que se aproveche al máximo la vida útil del sistema.

En definitiva, las sombras suponen una amenaza real para la eficacia de los sistemas fotovoltaicos. No obstante, si se abordan estos problemas con soluciones adecuadas, como mejorar los diseños, utilizar dispositivos de sombreado y tecnologías avanzadas, como el optimizador iOPT 800W de SUNGO, es posible resolverlos. Para que los sistemas fotovoltaicos tengan un rendimiento óptimo y, lo que es más importante, que tengan un impacto positivo en el medio ambiente y generen un valor óptimo para los inversores, se deben adoptar medidas de mantenimiento constantes y preventivas oportunas.