- Komín, sousedův strom, ale i budova přes ulici. Stačí zastínění jediného fotovoltaického panelu a výkon celého systému výrazně klesá.
- Dlouhodobé zastínění panelů ovlivňuje nejen výkon, ale může způsobit i degradaci panelů. Při návrhu fotovoltaiky by na to měla instalační firma myslet.
- Pokud se zastínění vyhnout nelze, existuje řešení v podobě bypassových diod nebo výkonového optimizéru, které pomáhají zmírnit dopady.
Proč je zastínění problém
Fotovoltaická elektrárna se skládá z modulů zapojených nejčastěji do série. V takovém případě výkon celého řetězce ovlivňuje nejslabší článek – pokud je jeden panel zastíněný, sníží se proud v celé sérii.
K poklesu výkonu fotovoltaiky vede jakékoliv zastínění, pokud je ale výrazné (například zasahuje klíčové části panelu), může výrobu elektřiny snížit i o desítky procent. To se pak projeví delší návratností investice.
Zastínění dělíme do 2 hlavních kategorií:
- Tvrdé zastínění: způsobené pevnými objekty (např. komín nebo sousední budova). Má jasně definované okraje a může aktivovat bypassové diody, které zmírní jeho dopad.
- Měkké zastínění: způsobené rozptýleným světlem z pohybujících se větví, vzdálených stromů nebo oblačnosti. Tento typ zastínění obvykle neaktivuje bypassové diody, což znamená, že snížení výkonu se přenáší na celý string panelů a může způsobit vyšší ztráty.
Z čeho se skládá fotovoltaika?
- Základní stavební jednotkou jsou fotovoltaické panely. Říká se jim moduly, protože se skládají z několika menších jednotek – fotovoltaických článků, které jsou propojeny buď v sérii, nebo paralelně.
- Fotovoltaické moduly jsou základní stavební bloky. Propojují se řetězce (často se setkáte i s anglickým pojmem string), a to nejčastěji sériově, kdy se napětí jednotlivých modulů sčítá, zatímco proud zůstává stejný. Možné je i paralelní zapojení, to ale vyžaduje více kabeláže a náročnější ochranu.
- Tyto řetězce jsou napojeny ke stringovému střídači, který převádí stejnosměrný proud na střídavý proud k využití v domácnosti.
Jak zastínění fotovoltaiky řešit
Při návrhu fotovoltaického systému je klíčové důkladně analyzovat možné zastínění. Doporučujeme využít profesionální simulace zastínění, které umožní optimalizovat rozmístění panelů a minimalizovat výkonové ztráty.
Jedním z moderních řešení pro snížení dopadu zastínění jsou tzv. half-cut panely. Tyto panely jsou rozděleny na dvě nezávislé poloviny, což znamená, že pokud je jedna část zastíněna, druhá stále může efektivně generovat energii. Díky tomu dochází ke snížení ztrát oproti běžným panelům.
Mohlo by vás zajímat: Proč se nevyplatí naddimenzovat fotovoltaiku kvůli poklesu výkonu v zimě
Bypassové diody
Bypassové diody jsou důležitou součástí fotovoltaických panelů, které minimalizují pokles výkonu v případě zastínění. Pokud stín pokryje celou jednu sekci panelu (obvykle jednu třetinu), bypassové diody se aktivují a přesměrují elektrický proud mimo tuto část – zabraňují tím přehřívání a ztrátám výkonu.
Bypassové diody jsou účinné zejména při tvrdém zastínění, kdy pokrytí panelu stínem jasně oddělí část panelu. Při měkkém zastínění se však bypassové diody obvykle neaktivují, protože část panelu stále generuje proud, a to vede ke snížení výkonu celého stringu.
Bypassové diody se na fotovoltaické panely instalují i kvůli snížení rizika požáru – pokud se na panelu u nefunkčního článku vytvoří zkrat, může se celý panel přehřát nebo dokonce vznítit.
- Levné řešení integrované ve fotovoltaických modulech.
- Efektivní při tvrdém zastínění větší části panelu.
- Neúčinné při měkkém stínu.
- Při zastínění menší části panelu může dojít k lokálnímu přehřátí a jeho degradaci.
Výkonové optimizéry
Výkonové optimizéry jsou zařízení, která se instalují na jednotlivé panely a umožňují jim pracovat nezávisle na ostatních v rámci jednoho stringu. To znamená, že pokud je jeden panel zastíněn, optimizér upraví jeho výkon tak, aby neovlivňoval ostatní panely v řetězci.
Optimizéry jsou účinné při tvrdém i měkkém zastínění, protože umožňují každý panel řídit samostatně. To výrazně zlepšuje celkový výkon systému, zejména pokud je v instalaci nerovnoměrné osvětlení nebo odlišná orientace panelů.
- Efektivní při tvrdém i měkkém zastínění.
- Umožňují nezávislou optimalizaci každého panelu, čímž maximalizují výkon systému.
- Vyšší cena.
- Riziko poruchy vzhledem k přidané složitosti a komponentám.
Naše doporučení
Dlouhodobý výkon a životnost fotovoltaiky zajistíte hlavně tím, že panely umístíte na nezastíněné místo. Pokud ale se nelze zastínění zcela vyhnout, je důležité správně zvolit vhodnou technologii minimalizující ztráty.
Při plánování nové instalace:
- Pečlivě analyzujte zastínění a využijte profesionální simulace.
- Zvažte využití half-cut panelů pro lepší výkon v částečném stínu.
- Pokud je předpoklad určitého zastínění, plánujte zapojení s optimizéry.
Při řešení již existujícího zastínění:
- Tvrdé zastínění větší části panelu – pomoci mohou bypassové diody.
- Měkké zastínění nebo nerovnoměrné osvětlení – vhodnějším řešením jsou optimizéry.
- Pokud jsou v jednom stringu panely s různou orientací, optimizéry se postarají o vyrovnání výkonu.
Pořiďte si od nás spolehlivou fotovoltaiku
Navrhneme optimální velikost elektrárny přesně podle vašich potřeb, vyřídíme za vás dotaci a přidáme nadstandardní 10letou záruku na střídač i baterii. Přebytky z výroby pak můžete využít třeba na ohřev vody, dobíjení elektromobilu nebo si je uložíte do Virtuální baterie.
Fotovoltaika od E.ONu
Mohlo by vás také zajímat:
Co to je a jak funguje bezpřetoková solární elektrárna
