Sdílet
Investice do solárního fotovoltaického systému (FV) je skvělým způsobem, jak snížit účty za energii a snížit závislost na rozvodné síti. Solární instalace obvykle vydrží více než 25 let, proto je důležité zhodnotit způsoby, které maximalizují výkonnost systému, čímž se maximalizuje návratnost vaší investice.
Jedním ze způsobů, jak maximalizovat výkon fotovoltaického systému, je instalace výkonové elektroniky na úrovni modulu (MLPE). MLPE se připojuje k zadní straně každého solárního panelu (v solárním průmyslu známého také jako modul) a nabízí mnoho různých funkcí, jako je rychlé vypnutí pro zajištění bezpečnosti, monitorování na úrovni modulu a optimalizace. Tento blog se zaměřuje na optimalizační funkce, konkrétně na to, co dělají a jak jsou přínosné.
Termín "optimalizátory" se často používá zaměnitelně s MLPE, ale jedná se o podmnožinu MLPE, která má velmi specifickou funkci: snižuje vliv stínu nebo nesouladu na solární zařízení.
Podle americké Národní laboratoře pro obnovitelnou energii (NREL) "může částečné zastínění vést v obytných instalacích k ročním ztrátám výkonu ve výši 10-20 % nebo více". Podle NREL se také ukázalo, že "výkonová elektronika na úrovni modulů, jako jsou mikroinvertory nebo optimalizátory stejnosměrného výkonu, snižuje nesoulad v systémech a obnovuje 30-40 % výkonu ztraceného v důsledku částečného zastínění." Optimalizátory tedy v podstatě pomáhají získat zpět energii, která by jinak byla ztracena v důsledku zastínění.
Podle společnosti Aurora Solar, předního poskytovatele softwaru pro navrhování solárních systémů, "kdykoli článek nebo panel nedostane sluneční světlo kvůli zastíněné překážce, sníží se množství elektřiny vyrobené danou solární částí...". Takové překážky mohou pocházet z různých zdrojů:
Většina střech obytných domů a mnoho komerčních budov má nějaký druh stínu. I bez stínu může dojít k nesouladu v důsledku znečištění a různé míry degradace solárních modulů. Chcete-li se dozvědět více o dalších příčinách nesouladu a o tom, jak k němu dochází, připravili jsme tento dokument.
Podle společnosti Aurora "když je solární článek zastíněn, proud procházející celým řetězcem se sníží. To je důležité, protože každý článek v řetězci musí pracovat s proudem nastaveným zastíněným článkem. To zabraňuje tomu, aby nezastíněné články pracovaly s maximálním výkonem..... Takže ano, jen malé zastínění může mít dramatický vliv na výkon solárního panelu."
Solární panely jsou obvykle instalovány v sérii (propojeny přímo mezi sebou v řetězci) a celý řetězec pracuje se stejným elektrickým proudem. Pokud má jeden panel stín nebo nesoulad, může to snížit proud - a tedy i elektrický výkon - celého řetězce panelů.
Optimalizátory zmírňují nesoulad sledováním a úpravou proudů a napětí v případě potřeby. Neustálým sledováním napětí a proudu, které prochází mezi jednotlivými panely, se optimalizátory mohou naučit průměrnou rychlost a množství, s jakým solární panel vyrábí energii. Pokud zjistí změnu napětí nebo proudu, která je způsobena nesouladem, automaticky se přizpůsobí tak, aby každý panel pracoval s maximálním výkonovým potenciálem řetězce.
Podívejme se na případovou studii, která ukazuje, jak optimalizátory fungují v praxi. Ve společnosti Tigo nabízíme optimalizátory, které mají v rámci balíčku také funkce monitorování na úrovni modulů a rychlého vypnutí. Majitelé systémů proto mohou získat přehled o výkonu svého systému, aby se ujistili, že vše funguje správně, a mají klid díky vestavěným bezpečnostním funkcím.
Majitel domu v kalifornském San Jose měl fotovoltaický systém bez jakéhokoli monitorování na úrovni modulů, dodržování rychlého vypnutí nebo optimalizace a chtěl si pořídit upgrade, aby zvýšil výkon kvůli zastínění systému blízkými stromy (viz obrázek 2). Po přidání optimalizátorů Tigo, konkrétně TS4-A-O, na každý ze solárních panelů byl majitel domu schopen vyrábět více elektřiny než dříve a měl větší přehled o svém systému. Cituji majitele domu,
"Můj fotovoltaický systém byl původně instalován v roce 2009 a přidání optimalizátorů Tigo do mého systému v roce 2017 znamenalo velké zlepšení. Získávám v průměru o více než 5 % vyšší výkon za rok. Jsem také schopen zjistit, kdy je třeba solární moduly vyčistit, a okamžitě vidím výsledky každého čištění. Dostávám zajímavé měsíční zprávy, které ukazují, které solární moduly vyrábějí nejvíce a které nejméně energie."
Podívejte se na celou případovou studii zde. Chcete-li se podívat na živý výkon systému v domě tohoto majitele domu, podívejte se na demo Energy Intelligence.
Pokud se podíváte na sloupcový graf v ukázce nebo na obrázku 3, zelené tipy představují rekuperovanou energii, kterou umožňují optimalizátory Tigo. Společnost Tigo je jediným velkým poskytovatelem MLPE, který zákazníkům ukazuje dodatečnou elektřinu, kterou umožňuje její optimalizační technologie.
Společnost Tigo analyzovala desítky tisíc míst s nainstalovanými optimalizátory a zjistila, že optimalizátory zlepšily solární produkci v průměru o 6,6 %. Pokud máte 10kilowattový (kW) systém, vyrobíte tím o 1 156 kWh elektřiny více a ušetříte více než 6 000 USD za 25 let životnosti projektu (za předpokladu, že sazby za elektřinu jsou 0,18 USD/kWh a rostou o 3 % ročně). Další informace o systému Reclaimed Energy naleznete v této případové studii.
Optimalizátory jsou velmi oblíbenou součástí střešních solárních systémů, které pomáhají zvýšit výrobu energie a snížit náklady na elektřinu. Investice do optimalizátorů je pro každý dům snadným způsobem, jak splnit bezpečnostní předpisy, umožnit monitorování na úrovni modulů a maximalizovat výrobu energie v systému.
Chcete-li se zapojit do diskusí o solární energii nebo položit otázky týkající se solární energie, navštivte naši stránku komunity Tigo. Chcete-li zanechat komentář na tomto blogu, klikněte zde.
Chcete-li se dozvědět více o solární energii nebo různých komponentech, sledujte nás na sociálních sítích, abyste byli informováni o vydání nového blogu.
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
O časové ose solárních elektráren: https: //www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf
Údaje o solární kapacitě v USA: https: //www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states
Přínosy solární energie pro životní prostředí: https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Za%20Q2%2020%2C%20v%20USA,tun%20emisí%20dioxidu%20uhlíku%20.
Údaje o globální solární kapacitě: https: //www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/
TED-Ed: Jak fungují solární panely? https://ed.ted.com/lessons/how-do-solar-panels-work-richard-komp#watch
Sazbové plány https://www.tigoenergy.com/post/blog-how-you-are-billed-for-electricity
Jak číst účet za elektřinu https://www.aurorasolar.com/blog/reading-your-electricity-bill-a-beginners-guide/
