اثر سایه بر پنل خورشیدی
در این مقاله به اثر سایه بر پنل خورشیدی جزئی (partial shading) بر روی عملکرد ماژولها و نیروگاههای خورشیدی پرداخته میشود. یکی از عوامل مهم در تولید انرژی الکتریکی در مولدهای خورشیدی، مقدار تابش دریافتی آنها میباشد. از اینرو در صورت کاهش تابش دریافتی توسط ماژولهای خورشیدی، انرژی تولیدی و درآمد حاصل از فروش آن، کاهش خواهد یافت.
عوامل سایهاندازی جزئی ماژولهای خورشیدی
سایهاندازی جزئی مولدهای خورشیدی ناشی از عوامل مختلفی نظیر سایه پنلها یا ردیفهای مجاور ناشی از طراحی غیر اصولی، درختان و پوشش گیاهی، ساختمانها و موانع سایهانداز همچون سیم برق، ستون انتقال برق، دکلهای مخابراتی و فضولات پرندگان میباشد.
سایهاندازی پوشش گیاهی مجاور |
سایه اندازی ردیفهای جلویی ماژولهای خورشیدی ناشی از طراحی غیر اصولی |
سایهاندازی موانع پشت بام ناشی از جایابی نادرست پنلهای خورشیدی |
تاثیر سایهاندازی جزئی بر ماژولهای خورشیدی
شکل زیر یک ردیف سلول از یک ماژول خورشیدی را نشان میدهد که روی یکی از سلولهای آن سایهاندازی شده است. سایهاندازی جزئی به طور قابل توجهی بر روی عملکرد مولد خورشیدی تاثیر میگذارد. در صورت سایهاندازی بر روی یک ماژول یا حتی بخش کوچکی از آن، عملکرد سلولهای دارای سایه به صورت مصرفکننده، تبدیل شده و انرژی تولیدی سایر سلولها را مصرف میکنند. اگر چه کلیه سلولهای سری شده با سلول دارای سایه از طریق دیود هرزگرد (bypass) از مدار خارج میشوند، کاهش توان در این شرایط رخ میدهد. همچنین در صورتیکه سایهاندازی ایجاد شده پس از یک مدت زمان طولانی، رفع نگردد، مشکل نقطه داغ نقطهای (hot spot) در آن رخ داده که موجب آسیب ماژول خورشیدی خواهد شد.
داغ شدن نقطهای (Hot spot)
داغ شدن نقطهای یکی از نتایج سایهاندازی جزئی بر روی ماژولهای خورشیدی میباشد. در سلولهای سری شده در هر ماژول خورشیدی، جریان سلولها با هم یکسان میباشد. زمانیکه یکی از این سلولها دچار سایه میگردد، جریان تولیدی آنها به دلیل افت چشمگیر تابش دریافتی، کاهش و در نتیجه جریان کل مدار محدود به حداقل جریان سلولها (سلول سایهدار) میشود. با توجه به پایین بودن جریان این سلول و بدلیل معکوس شدن جهت ولتاژ در آن، جریان تولیدی سایر سلولها توسط این سلول جذب و مصرف میشود. از اینرو عملکرد سلول سایهدار مشابه یک بار الکتریکی میشود. توان الکتریکی تولیدی سایر سلولها در سلول سایهدار به حرارت تبدیل میشود؛ از اینرو در حالتیکه مقدار این جریان یا زمان حضور آن بالا باشد، پدیده داغ شدن موضعی در محل سلول سایهدار رخ میدهد. اگر چه احتمال وقوع پدیده داغ شدن نقطهای به عوامل مختلفی نظیر کیفیت ساخت سلولها در کارخانه سازنده وابسته میباشد، اما در صورت تداوم وقوع سایهاندازی بر روی یک سلول مشخص، وقوع پدیده داغ شدن حتمی میباشد. در نتیجه بررسی دورهای نیروگاه خورشیدی و رفع عوامل احتمالی ایجاد سایه (در صورت امکان) به منظور بالابردن راندمان نیروگاه و جلوگیری از تخریب پنل سایهدار، ضروری میباشد.
بدون دیدگاه