ANALIZA WPŁYWU ZACIENIENIA KRYSTALICZNYCH MODUŁÓW PV NA EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNĄ FARM SŁONECZNYCH

Inwestycje związane z energetyką słoneczną posiadają stosunkowo długi czas zwrotu
w odniesieniu do innych źródeł energii elektrycznej. Powodem tego są słabe uregulowania
prawne wspierające rozwój tego rodzaju energetyki w Polsce. Jednak istnieją
efektywniejsze sposoby pozyskiwania energii elektrycznej ze słońca, dzięki którym
można znacznie skracać czas zwrotu tego typu inwestycji. Sposoby te można realizować
już na etapie projektowania poprzez dobór modułów o wysokiej sprawności,
odpowiedniego kąta ich nachylenia, czy też ograniczenie samo zacienienie modułów.
W artykule został przeanalizowany wpływ cienia na moduły PV. Efekt cienia jest
niekorzystnym zjawiskiem występującym podczas eksploatacji różnych systemów
fotowoltaicznych, zarówno układów nadążnych, małych instalacji przydomowych,
jak i dużych farm słonecznych. Zjawisko to powoduje zróżnicowanie poziomów napromieniowania
słonecznego na powierzchni modułów, którego skutkiem jest obniżenie
generacji energii elektrycznej. W najgorszym przypadku efekt cienia może
wywołać trwałe uszkodzenie struktury ogniw, np. przez powstanie tzw. „gorących
punktów”. Stosując odpowiednie algorytmy obliczeniowe, można przewidzieć skutki
nieuniknionego zacienienia, a tym samym umożliwić podjęcie pewnych kroków zapobiegających
występowaniu tego zjawiska już na etapie projektowania. Do tego celu
służy analiza względnego ruchu słońca nad horyzontem przy uwzględnieniu typowych
parametrów modułów fotowoltaicznych takich jak moc, długość czy szerokość
oraz z ich kombinację ustawień na farmie fotowoltaicznej. Wyniki symulacji przedstawione
w artykule pozwalają stwierdzić, w jaki sposób padający cień może wpływać
na produkcję energii elektrycznej farmy słonecznej.

Pełny tekst (pdf)

[1] Jahn U., Tregtmeyer D., Grochowski J., Auswertungenausdem 1000-Dächer PV
Programme: Vergleischsmessungen an PVGeneratoren. Proc., 10th Symposium
PhotovoltaisheSolarenergie, Staffelstein, Germany 1995, s. 66–77.
[2] King D. L., Kratochvil J. A., Boyson W. E., Measuring Solar Spectral and Angle-of-
Incidence Effects on Photovoltaic Modules and Solar Irradiance Sensor, 26th IEEE
Photovoltaic Specialists Conference, Wrzesień 1997, Anaheim, California.
[3] Markvart T., Fragaki A., Ross J.N., PV system sizing using observed time series of
solar radiation, Solar Energy 80, 2006, s. 46-50.
[4] Picault D., Raison B., Bacha S., Aguilera J., De La Casa J., Reducing mismatch
losses in grid-connected PV systems by the means of alternative array topologies,
Technical handbook 11a’10, 2010, s. 1-6.
[5] Program stworzony w ramach projektu Komisji Europejskiej, dostępny pod adresem
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/.