Effets d'ombre sur les panneaux photovoltaïques

Impact des ombres sur les systèmes photovoltaïques

Malgré l'efficacité et le coût relativement bas que Photovoltaïque (PV) les systèmes sont connus pour fournir, mais ils sont vulnérables à un certain nombre de facteurs qui peuvent les endommager. Un tel paramètre critique est l'ombre qui affecte l'efficacité de la production d'énergie par les modules photovoltaïques de manière directe. Ils incluent des situations où les arbres, les structures ou même les nuages peuvent, par exemple, projeter une ombre sur la surface contenant le panneau solaire, privant ainsi le panneau d'un accès direct à la lumière du soleil. Cela entraîne une diminution de la condition de bulle sèche et donc moins de chaleur est reçue à partir de la lumière du soleil, ce qui réduit donc la production d'électricité.

Bien que les résultats présentent les ombres comme une baisse de la production d'énergie, leurs effets sont plus profonds que cela. Le préjudice ci-dessus affecte la production globale des systèmes PV sous une forme plus généralisée. Par exemple, une seule cellule ombragée dans un module entraînera inévitablement des pertes d'énergie, car les cellules dans la plupart des panneaux sont connectées en série. Cela peut conduire à la formation de points chauds où la cellule ombragée dissipe de l'énergie au lieu de produire, et avec le temps, cela peut détruire le module en question. Ainsi, la connaissance et le contrôle des impacts des ombres sont essentiels pour améliorer l'efficacité des systèmes PV.

Causes et Types d'Ombre

Il existe divers facteurs environnementaux et humains qui causent l'ombre. Les sources courantes incluent :

Arbres et Végétation : La croissance accrue des arbres peut avoir un impact considérable sur l'ombrage des tableaux PV, principalement tôt le matin et en fin d'après-midi.

Bâtiments : D'autres facteurs, tels que les bâtiments autour, surtout dans les zones urbaines, peuvent à un moment de la journée ou de l'année bloquer les rayons du soleil.

Couverture nuageuse : En raison du mouvement relatif des nuages, une partie du parc solaire sera ombragée tandis que l'autre partie recevra la lumière de manière intermittente.

L'ombre peut être classifiée en plusieurs types, chacun ayant des caractéristiques distinctes :

Ombre statique : Provoquée par des objets fixes tels que des structures dressées et des arbres. Heureusement, ce type est en partie contrôlable et peut être déterminé à l'avance lors du processus de conception.

Ombre dynamique : Conséquences produites par des événements temporaires, par exemple, des nuages mobiles ou des branches d'arbres qui bougent. Cela est moins prévisible et donc les solutions doivent être ajustées d'une manière ou d'une autre pour s'adapter aux nouvelles conditions.

Auto-ombre : Se développe fréquemment dans la zone des panneaux eux-mêmes avec un faible espacement interpanneaux et un inclinaison incorrecte. L'élimination de l'auto-ombre est un aspect du design de disposition qui doit être bien réalisé.

Solutions et mesures d'optimisation de SUNGO

Les ombres ont un effet néfaste sur la production des systèmes photovoltaïques (PV) en obstruant la lumière du soleil, ce qui provoque une perte de puissance et endommage les cellules solaires. Une couche supplémentaire d'obstruction sur un type de cellule peut réduire toute la production du panneau en raison de l'alignement en série des cellules. Pour réduire ces effets, il est nécessaire d'effectuer des visites sur site à plusieurs phases du processus de conception, comme la détermination des trajectoires saisonnières du soleil et des potentiels obstacles grâce à l'utilisation de traceurs solaires pour réduire l'efficacité de l'ombre avant l'installation.

Les nouvelles technologies sont indéniablement influentes pour améliorer les performances dans les zones ombragées. Les diodes de contournement permettent au courant de contourner son obstacle, qui, dans ce cas, sont les cellules ombragées, tandis que les micro-onduleurs permettent à chaque panneau de fonctionner de manière indépendante, de sorte que dans les zones où il y a des panneaux ombragés, la sortie totale du système n'est pas compromise. D'autres stratégies incluent un nettoyage et une maintenance réguliers, comme le taillage, qui améliorent l'efficacité globale du système. De plus, des technologies comme les conceptions en cellules demi-format et en cellules shinglées facilitent la capture de plus de lumière par les PV, tandis que les systèmes de suivi solaire augmentent le rendement énergétique en se déplaçant avec le soleil tout au long de la journée. Plus important encore, en employant un design approprié et des mécanismes innovants pour gérer et réduire les difficultés liées aux ombres, il y a une amélioration des performances et de la durabilité des systèmes PV afin d'exploiter au maximum les avantages de l'énergie solaire.

Application de l'optimiseur SUNGO iOPT 800W

Il existe des dispositifs comme l'optimiseur iOPT 800W de SUNGO qui contribuent grandement à réduire l'effet d'ombrage des cordons. À l'intérieur du optimiseurs de puissance , il y a cinq opérations principales qui sont les suivantes : il est tenté de faire fonctionner chaque module dans un système PV à son PMPP. Lorsque l'ombrage se produit, la sortie est équilibrée par le contrôle interactif de chaque panneau dans l'appareil pour minimiser la perte de puissance.

Et c'est là que l'optimiseur iOPT 800W, par exemple, présente certains avantages. Il fonctionne en contrôlant la tension et les courants, livrant ainsi une puissance optimale même dans des conditions d'ombre. Des travaux de recherche ont démontré qu'en appliquant de tels optimiseurs de puissance , il est tout à fait possible d'améliorer l'efficacité et la fiabilité des systèmes PV, en particulier dans des opérations partiellement ombragées.

Analyse de cas : Gestion et amélioration des problèmes d'ombrage

Quelques exemples sont fournis ci-dessous, montrant comment l'ombre est efficacement résolue si le problème est détecté à temps. Par exemple, une centrale photovoltaïque à grande échelle a vu sa performance réduite par des arbres récents qui jetaient de l'ombre sur certaines des panneaux. J'ai pu améliorer les performances du système en utilisant SUNGO’s iOPT 800W optimiseurs de puissance et en modifiant la configuration des panneaux.

Un autre cas était un système PV urbain affecté par des problèmes d'ombre causés par des bâtiments voisins. L'utilisation appropriée de dispositifs anti-ombre et une maintenance fréquente ont considérablement réduit les impacts de l'ombre et amélioré considérablement la capacité de production d'énergie.

Ces cas expliquent clairement pourquoi les préoccupations liées à l'ombre doivent être traitées dès qu'elles sont identifiées. Si les causes sont repérées et traitées immédiatement, les propriétaires des systèmes PV peuvent s'assurer que la puissance maximale est produite et que la durée de vie du système est pleinement utilisée.

Dans l'ensemble, donc, les ombres représentent une menace réelle pour l'efficacité des systèmes photovoltaïques. Cependant, si ces problèmes sont abordés avec des solutions appropriées comme l'amélioration des dispositions, l'utilisation de dispositifs anti-ombre et des hautes technologies incluant l'Optimiseur SUNGO iOPT 800W, les problèmes susmentionnés peuvent en réalité être résolus. Pour un rendement optimal des systèmes PV et surtout pour que ces systèmes aient un impact positif sur l'environnement tout en offrant une valeur optimale aux investisseurs, un entretien constant et des mesures préventives à temps doivent être observés.