Effets d'ombrage sur le photovoltaïque

Impact de l'ombrage sur les systèmes photovoltaïques

Malgré l’efficacité et le coût relativement faible que Photovoltaïque (PV) Les systèmes photovoltaïques sont connus pour fournir des performances élevées, mais ils sont vulnérables à un certain nombre de facteurs qui peuvent les endommager. Un paramètre critique est l'ombrage, qui a un impact direct sur l'efficacité de la production d'énergie par les modules photovoltaïques. Il s'agit notamment de situations dans lesquelles des arbres, des structures ou même des nuages ​​peuvent par exemple projeter de l'ombre sur la surface contenant le panneau solaire, empêchant ainsi le panneau solaire d'accéder directement à la lumière du soleil. Cela conduit à une diminution de l'état de bulle sèche et donc à une diminution de la chaleur reçue de la lumière du soleil et donc à une diminution de la production électrique.

Bien que les résultats présentent les ombres comme une diminution de la production d'énergie, leurs effets sont plus profonds que cela. Les dommages mentionnés ci-dessus affectent la production globale des systèmes PV de manière plus généralisée. Par exemple, une seule cellule ombragée dans un module entraînera invariablement des pertes d'énergie car les cellules de la plupart des panneaux sont connectées en série. Cela peut conduire à la formation de points chauds où la cellule ombragée dissipe l'énergie au lieu d'en produire, ce qui, au fil du temps, peut détruire le module en question. Ainsi, la connaissance et le contrôle des impacts de l'ombrage sont essentiels pour améliorer l'efficacité des systèmes PV.

Causes et types d'ombrage

Divers facteurs environnementaux et anthropiques peuvent être à l'origine de l'ombrage. Les causes les plus courantes sont les suivantes :

Arbres et végétation : la croissance accrue des arbres peut avoir un impact considérable sur l’ombrage des panneaux photovoltaïques, principalement en fin de matinée et en début de soirée.

Bâtiments : D'autres facteurs tels que les bâtiments qui les entourent, en particulier dans les zones urbaines, bloqueront à un moment donné de la journée ou de l'année 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 de la lumière par intermittence.

L'ombrage peut être classé en plusieurs types, chacun ayant des caractéristiques distinctes :

Ombrage statique : se produit à partir d'objets fixes tels que des structures érigées et des arbres. Heureusement, ce type est quelque peu contrôlable et peut être déterminé à l'avance lors du processus de conception.

Ombrage dynamique : Conséquences produites par des événements temporaires, comme le déplacement des nuages ​​ou le balancement des branches d'arbres. Ces événements sont moins prévisibles et les solutions doivent donc être adaptées d'une manière ou d'une autre aux nouvelles conditions.

Auto-ombrage : Il se développe fréquemment au niveau des panneaux eux-mêmes, en raison d'un faible espacement entre les panneaux et d'une inclinaison inappropriée. L'élimination de l'auto-ombrage est un aspect de la conception de l'agencement 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 bloquant la lumière du soleil, ce qui entraîne une perte de puissance et des dommages aux cellules solaires. Une couche d'obstruction supplémentaire sur un type de cellule peut réduire la production de l'ensemble 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. Par exemple, la détermination des trajectoires solaires saisonnières et des blocages potentiels grâce à l'utilisation de traceurs solaires pour réduire l'efficacité de l'ombrage avant l'installation.

Les nouvelles technologies ont indéniablement une influence sur l'amélioration des performances dans les zones ombragées. Les diodes de dérivation 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 indépendamment de sorte que dans les zones où il y a des panneaux ombragés, le rendement total du système n'est pas compromis. D'autres stratégies incluent le nettoyage et l'entretien de routine tels que la coupe qui améliorent l'efficacité globale du système. De plus, des technologies telles que les conceptions à demi-cellules et à cellules en bardeaux permettent aux PV de capter plus facilement plus de lumière tandis que les systèmes de suivi solaire augmentent le rendement énergétique, se déplaçant avec le soleil tout au long de la journée. Plus important encore, en utilisant une conception appropriée et des mécanismes innovants pour gérer et réduire les difficultés d'ombrage, les performances et la durabilité des systèmes PV sont améliorées afin de tirer le meilleur parti de l'énergie solaire.

Application de l'optimiseur iOPT 800W de SUNGO

Il existe des appareils tels que l'optimiseur iOPT 800W de SUNGO qui contribuent grandement à réduire l'effet d'ombrage des cordes. optimiseurs de puissance, il existe cinq opérations principales qui sont les suivantes : on essaie de faire fonctionner chaque module d'un système PV à son MPP. Lorsque l'ombrage a lieu, la sortie est égalisée par le contrôle interactif de chaque panneau de 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, fournissant ainsi une puissance optimale même dans des conditions d'ombre. Des travaux de recherche ont démontré que lorsque de telles conditions sont remplies, optimiseurs de puissance sont appliquées, il est tout à fait possible d'améliorer l'efficacité et la fiabilité des systèmes photovoltaïques, en particulier dans les opérations partiellement ombragées.

Analyse de cas : gestion et amélioration des problèmes d'observation

Quelques exemples sont fournis ci-dessous pour montrer comment résoudre efficacement le problème d'ombrage si le problème est détecté à temps. Par exemple, une centrale photovoltaïque à grande échelle a vu ses performances réduites par des arbres fantaisie ombrageant certains panneaux. J'ai pu augmenter les performances du système en utilisant l'iOPT 800W de SUNGO optimiseurs de puissance et modifier la configuration du panneau.

Un autre cas concernait un système photovoltaïque urbain qui était affecté par un problème d'ombrage dû aux bâtiments voisins. L'utilisation appropriée de dispositifs d'ombrage et une maintenance fréquente ont considérablement réduit l'impact de l'ombre et amélioré considérablement la capacité de production d'électricité.

Ces cas montrent clairement pourquoi les problèmes d'ombrage doivent être traités dès qu'ils sont identifiés. Si les causes sont identifiées et traitées immédiatement, les propriétaires de systèmes photovoltaïques peuvent s'assurer que la puissance maximale est produite et que la durée de vie du système est utilisée au maximum.

Dans l'ensemble, l'ombrage représente donc une menace réelle pour l'efficacité des systèmes photovoltaïques. Néanmoins, si ces problèmes sont résolus avec des solutions appropriées telles que l'amélioration des agencements, l'utilisation de dispositifs d'ombrage et de hautes technologies, notamment l'optimiseur iOPT 800W de SUNGO, les problèmes ci-dessus peuvent être résolus. Pour une performance optimale des systèmes PV et surtout pour que les systèmes aient un impact positif sur l'environnement et rapportent une valeur optimale aux investisseurs, une maintenance constante et des mesures préventives opportunes doivent être observées.