ผลกระทบของเงาต่อแผงโซลาร์เซลล์ ประเทศไทย

ผลกระทบของการบดบังต่อระบบโฟโตวอลตาอิค

แม้จะมีประสิทธิภาพและต้นทุนค่อนข้างต่ำ ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PV) ระบบโซลาร์เซลล์เป็นที่ทราบกันดีว่าสามารถให้ประโยชน์ได้ แต่ระบบเหล่านี้อาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการที่อาจส่งผลเสียต่อระบบได้ ปัจจัยสำคัญดังกล่าวคือเงา ซึ่งส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ในลักษณะตรงไปตรงมา ซึ่งรวมถึงสถานการณ์ที่ต้นไม้ โครงสร้าง หรือแม้แต่เมฆอาจทอดเงาลงบนพื้นผิวที่มีแผงโซลาร์เซลล์ ทำให้แผงโซลาร์เซลล์ไม่สามารถเข้าถึงแสงแดดได้โดยตรง ส่งผลให้สภาวะฟองอากาศแห้งลดลง จึงได้รับความร้อนจากแสงแดดน้อยลง และส่งผลให้ผลิตไฟฟ้าได้น้อยลงด้วย

แม้ว่าผลลัพธ์จะแสดงให้เห็นว่าเงาเป็นพลังงานที่ลดลง แต่ผลกระทบที่เกิดขึ้นนั้นรุนแรงกว่านั้นมาก ผลกระทบดังกล่าวส่งผลต่อผลผลิตโดยรวมของระบบ PV ในรูปแบบทั่วไปมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เซลล์ที่ถูกบังแสงเพียงเซลล์เดียวในโมดูลจะนำไปสู่การสูญเสียพลังงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากเซลล์ในแผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่จะเชื่อมต่อแบบอนุกรม ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดจุดร้อน ซึ่งเซลล์ที่ถูกบังแสงจะกระจายพลังงานแทนที่จะผลิตพลังงาน และเมื่อเวลาผ่านไป อาจทำให้โมดูลดังกล่าวเสียหายได้ ดังนั้น ความรู้และการควบคุมผลกระทบของเงาจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ PV

สาเหตุและประเภทของการตามเงา

มีปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและฝีมือมนุษย์ที่หลากหลายที่ทำให้เกิดเงา แหล่งที่มาทั่วไป ได้แก่:

ต้นไม้และพืชพรรณ: การเติบโตของต้นไม้ที่เพิ่มมากขึ้นอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการบังร่มเงาของแผงโซลาร์เซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงสายและเย็น

อาคาร: ปัจจัยอื่นๆ เช่น อาคารที่อยู่รอบๆ โดยเฉพาะในเขตเมือง จะบังแสงแดดในบางช่วงของวันหรือปี

การปกคลุมเมฆ: โดยทั่วไปแล้ว เนื่องมาจากการเคลื่อนตัวที่สัมพันธ์กันของเมฆ ส่วนหนึ่งของฟาร์มโซลาร์เซลล์จะได้รับเงา ในขณะที่อีกส่วนหนึ่งจะได้รับแสงเป็นระยะๆ

การแรเงาสามารถแบ่งออกได้เป็นหลายประเภท โดยแต่ละประเภทจะมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน:

การสร้างเงาแบบสถิต: เกิดขึ้นจากวัตถุคงที่ เช่น โครงสร้างตั้งตรงและต้นไม้ โชคดีที่ประเภทนี้ควบคุมได้ในระดับหนึ่งและสามารถกำหนดได้ล่วงหน้าในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ

การสร้างเงาแบบไดนามิก: ผลที่ตามมาจากเหตุการณ์ชั่วคราว เช่น เมฆเคลื่อนตัวหรือกิ่งไม้ไหว เป็นเรื่องที่คาดเดาได้ยาก ดังนั้นจึงต้องปรับวิธีแก้ไขให้เหมาะสมกับสถานการณ์ใหม่

การบังเงาตนเอง: มักเกิดขึ้นในบริเวณแผงเองที่มีระยะห่างระหว่างแผงน้อยและเอียงไม่เหมาะสม การกำจัดเงาที่เกิดขึ้นเองเป็นแง่มุมหนึ่งของการออกแบบเลย์เอาต์ที่ควรทำอย่างดี

โซลูชันและมาตรการเพิ่มประสิทธิภาพของ SUNGO

เงาส่งผลเสียต่อผลผลิตของระบบโฟโตวอลตาอิค (PV) ผ่านการกีดขวางแสงแดด ซึ่งทำให้สูญเสียพลังงานและเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับความเสียหาย การกีดขวางชั้นเพิ่มเติมบนเซลล์ประเภทหนึ่งอาจทำให้การผลิตแผงทั้งหมดลดลงเนื่องจากการจัดตำแหน่งแบบอนุกรมของเซลล์ เพื่อลดผลกระทบเหล่านี้ จำเป็นต้องไปเยี่ยมชมสถานที่ในหลายขั้นตอนของกระบวนการออกแบบ เช่น การกำหนดเส้นทางของดวงอาทิตย์ตามฤดูกาลและการกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นโดยใช้เครื่องหาเส้นทางแสงอาทิตย์เพื่อลดประสิทธิภาพการบังแดดก่อนการติดตั้ง

เทคโนโลยีใหม่ ๆ มีอิทธิพลอย่างปฏิเสธไม่ได้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพในพื้นที่ที่มีร่มเงา ไดโอดบายพาสช่วยให้กระแสไฟฟ้าสามารถผ่านสิ่งกีดขวางได้ ซึ่งในกรณีนี้คือเซลล์ที่มีร่มเงา ในขณะที่ไมโครอินเวอร์เตอร์ช่วยให้แผงโซลาร์แต่ละแผงทำงานแยกกัน ดังนั้นในพื้นที่ที่มีแผงโซลาร์เซลล์ที่มีร่มเงา เอาต์พุตทั้งหมดของระบบจะไม่ลดลง กลยุทธ์อื่น ๆ ได้แก่ การทำความสะอาดและบำรุงรักษาตามปกติ เช่น การตัด ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ นอกจากนี้ เทคโนโลยี เช่น การออกแบบเซลล์ครึ่งเซลล์และเซลล์มุงหลังคา ทำให้ PV สามารถจับแสงได้ง่ายขึ้นในขณะที่ระบบติดตามแสงอาทิตย์ช่วยเพิ่มผลผลิตพลังงานโดยเคลื่อนที่ไปพร้อมกับดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวัน ที่สำคัญที่สุดคือ การใช้การออกแบบที่เหมาะสมและกลไกที่สร้างสรรค์เพื่อจัดการและลดปัญหาร่มเงา ทำให้ระบบ PV มีประสิทธิภาพและความทนทานเพิ่มขึ้นเพื่อใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ได้สูงสุด

การประยุกต์ใช้ iOPT 800W Optimizer ของ SUNGO

มีอุปกรณ์เช่น iOPT 800W Optimizer ของ SUNGO ที่ช่วยลดเอฟเฟกต์การแรเงาของสตริงได้เป็นอย่างดี ภายใน ตัวเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานมีการทำงานหลัก 5 ประการ ดังต่อไปนี้ คือ การพยายามทำให้โมดูลทุกโมดูลในระบบ PV ทำงานที่ MPP เมื่อมีการบังแดด เอาต์พุตจะถูกปรับให้เท่ากันโดยการควบคุมแบบโต้ตอบของแผงแต่ละแผงในอุปกรณ์เพื่อลดการสูญเสียพลังงานให้น้อยที่สุด

และนี่คือจุดที่ iOPT 800W Optimizer มีประโยชน์บางประการ เช่น ทำงานโดยควบคุมแรงดันไฟและกระแสไฟฟ้า จึงจ่ายพลังงานได้อย่างเหมาะสมแม้ในสภาวะที่มีแสงน้อย งานวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าเมื่อทำ ตัวเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน สามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบ PV ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำงานในพื้นที่ร่มเงาบางส่วน

การวิเคราะห์กรณีศึกษา: การจัดการและการปรับปรุงปัญหาการติดตาม

ด้านล่างนี้มีตัวอย่างสองสามตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าการบดบังแสงสามารถแก้ไขปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างไรหากตรวจพบปัญหาได้ทันเวลา ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดสาธารณูปโภคมีประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากมีต้นไม้แปลก ๆ บังแสงให้กับแผงบางส่วน ฉันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของระบบได้โดยใช้ iOPT 800W ของ SUNGO ตัวเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน และการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าแผงควบคุม

กรณีอื่นคือระบบ PV ในเมืองที่ได้รับผลกระทบจากปัญหาเงาที่เกิดจากอาคารใกล้เคียง การใช้เครื่องบังแดดอย่างถูกต้องและการบำรุงรักษาบ่อยครั้งช่วยลดผลกระทบจากเงาได้อย่างมากและเพิ่มความสามารถในการผลิตไฟฟ้าได้อย่างมาก

กรณีเหล่านี้อธิบายได้ชัดเจนว่าเหตุใดจึงต้องจัดการกับปัญหาการแอบแฝงทันทีที่พบปัญหา หากพบสาเหตุและดำเนินการแก้ไขทันที เจ้าของระบบ PV ก็สามารถมั่นใจได้ว่าระบบจะผลิตพลังงานได้สูงสุดและใช้ระบบได้เต็มอายุการใช้งาน

โดยรวมแล้ว การบังแดดจึงเป็นภัยคุกคามต่อประสิทธิภาพของระบบโซลาร์เซลล์ อย่างไรก็ตาม หากแก้ไขปัญหาเหล่านี้ด้วยวิธีที่เหมาะสม เช่น ปรับปรุงเลย์เอาต์ ใช้อุปกรณ์บังแดด และเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น ตัวเพิ่มประสิทธิภาพ iOPT 800W ของ SUNGO ปัญหาข้างต้นก็สามารถแก้ไขได้ เพื่อให้ระบบโซลาร์เซลล์ทำงานได้อย่างเหมาะสม และที่สำคัญที่สุดคือเพื่อให้ระบบส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในเชิงบวกและสร้างมูลค่าสูงสุดให้กับนักลงทุน ควรปฏิบัติตามการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องและใช้มาตรการป้องกันอย่างทันท่วงที