تأثیر سایه اندازی بر روی یک سیستم خورشیدی ۲۰ تا ۱۰۰ کیلووات چیست؟

اگر یک کسب‌وکار را اداره می‌کنید، یک ملک تجاری بزرگ را مدیریت می‌کنید، یا یک مجتمع مسکونی چند واحدی در محدوده 20 کیلووات تا 100 کیلووات منظومه خورشیدی نیرو می‌دهید، می‌دانید که چقدر زمان و هزینه صرف راه‌اندازی درست می‌شود. احتمالاً می‌دانید که حتی سکسکه‌های کوچک می‌توانند تولید انرژی شما را از بین ببرند و یکی از بزرگترین مقصران در اینجا سایه زدن است. این فقط یک آزار جزئی نیست. برای سیستم‌هایی با این اندازه، سایه‌زنی می‌تواند سخت‌تر از راه‌اندازی مسکونی کوچک 1 کیلوواتی که چند سال پیش برای یک همسایه روی آن کار کردم، به نتیجه شما ضربه بزند. بیایید دقیقاً توضیح دهیم که سایه با این سیستم‌های خورشیدی متوسط ​​چه می‌کند، چرا این کار بسیار بزرگ است، و چه کاری می‌توانید در مورد آن انجام دهید، زیرا ما تنظیمات قابل اعتماد مورد نیاز شما را ارائه می‌کنیم.سیستم خورشیدی کامل روی شبکهکه برای رسیدگی به شرایط رایج دنیای واقعی ساخته شده است.

ابتدا، بیایید در مورد نحوه عملکرد این سیستم های 20-100 کیلوواتی در همان صفحه صحبت کنیم. بر خلاف راه‌اندازی‌های خانگی کوچک که ممکن است فقط به چند پانل متصل شوند، اینها معمولاً سیستم‌های روی شبکه هستند - مستقیماً به شبکه شهری محلی متصل می‌شوند، بنابراین وقتی خورشید نمی‌تابد، برق اضافی را می‌فروشید و از شبکه خارج می‌کنید. اکثرا از اینورترهای رشته ای استفاده می کنند، درست است؟ یا گاهی اوقات میکرو اینورترها برای مقاطع کوچکتر، اما برای 20 کیلووات تا 100 کیلووات، اینورترهای رشته ای بسیار محبوب هستند زیرا مقرون به صرفه هستند و مقیاس بندی آنها آسان است. این مقیاس دقیقاً به همین دلیل است که سایه در اینجا بسیار اهمیت دارد. یک سیستم 20 کیلوواتی ممکن است 60 پانل (هر ~ 330 وات) داشته باشد که به 2 یا 3 رشته تقسیم می شوند، در حالی که یک سیستم 100 کیلووات می تواند 300 پانل به 5 یا 6 رشته داشته باشد. هر رشته از پانل ها به صورت سری سیم کشی می شوند، بنابراین هر پانل در آن رشته باید با هم کار کند تا برق را به اینورتر برساند. اگر حتی یک پانل در یک رشته سایه دار باشد، مانند پیچ ​​خوردگی در شلنگ عمل می کند که کل رشته را کند می کند، نه فقط آن یک پانل. این "اثر سریال" نامیده می شود و یک تغییر دهنده بازی برای تولید است.

بیایید اعداد را به آن اضافه کنیم، زیرا اعداد دروغ نمی گویند. من یک بار به یک کافه محلی کمک کردم که سه سال پیش یک سیستم 30 کیلوواتی روی شبکه نصب کرده بود، و آنها یک درخت بلوط بزرگ داشتند که درست در سمت غربی ساختمانشان رشد می کرد. هر روز بعدازظهر حدود یک ساعت، آن درخت بر 3 صفحه در وسط یکی از سه رشته آنها سایه می انداخت. در ابتدا، آن‌ها زیاد به آن فکر نمی‌کردند، تا اینکه اولین صورت‌حساب انرژی آن‌ها به پایان رسید، و تنها ۷۵ درصد از آنچه که سیستم قرار بود تولید کند، تولید می‌کردند. این یک ضرر 25 درصدی از یک سایه کوچک روزانه است! برای یک سیستم 30 کیلووات، این 22.5 کیلووات تولید در یک روز خوب است، اما با این سایه، به 17 کیلووات کاهش یافت. آن را در طول یک سال ضرب کنید: این هزاران دلار درآمد از دست رفته ناشی از عدم فروش برق اضافی به شبکه و قبوض بالاتر انرژی در زمانی است که آنها مجبور به برداشت بیشتر از آب و برق هستند. برای یک سیستم 100 کیلووات، همان افت سایه می تواند 25000 کیلووات در سال باشد که برای تامین انرژی 2 خانه متوسط ​​برای یک سال کامل کافی است. سایه زدن فقط یک چیز "اوایل صبح، اواخر بعد از ظهر" نیست. اگر در یک مکان تنگ شهری یا حومه شهر هستید، می تواند از دودکش ها، واحدهای HVAC، حتی ساختمان های مجاور باشد.

در حال حاضر، همه سایه ها برابر ایجاد نمی شوند. از چیزهایی که همیشه وجود دارند (درختان، ساختمان‌ها، سازه‌های پشت بام) "سایه‌دهی ثابت" و از چیزهایی که حرکت می‌کنند (ابرها، پرندگان، برگ‌ها، حتی برفی که به گوشه‌ای از پانل می‌چسبد) "سایه‌زنی پویا" وجود دارد. اکثر مردم فکر می کنند سایه پویا ناچیز است، اما برای سیستم های 20 تا 100 کیلووات، آن پاس های ابری که 10 درصد از پانل های شما را به مدت 10 دقیقه در یک زمان پوشش می دهند؟ جمع می کنند. مطالعات آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر (NREL) نشان داد که سایه‌زنی پویا می‌تواند باعث کاهش تولید سالانه 5 تا 15 درصدی برای سیستم‌های تجاری متوسط ​​شود، در حالی که سایه‌زنی استاتیک می‌تواند این میزان را تا 20 تا 30 درصد افزایش دهد، اگر برای آن برنامه‌ریزی نشده باشد. بخش مشکل این است که اینورترهای رشته فقط حداکثر نقطه توان (MPP) را برای کل رشته دنبال می کنند، نه پانل های جداگانه. بنابراین اگر یک پانل سایه دار باشد، MPP کل رشته کاهش می یابد تا با پانل سایه دار مطابقت داشته باشد، حتی اگر 19 پانل دیگر در رشته با قدرت کامل کار کنند. به همین دلیل ما خود را طراحی کردیمسیستم انرژی خورشیدی شبکهبرای به حداقل رساندن این مشکل، ما آنها را با اینورترهای با کیفیت بالا که دارای چندین ردیاب MPPT هستند جفت می کنیم، بنابراین هر رشته را می توان جداگانه بهینه کرد.

صبر کنید، بیایید در مورد نقاط داغ صحبت کنیم، زیرا این آسیب پنهان از سایه است که اکثر مردم از دست می دهند. هنگامی که یک پانل سایه دار گیر می کند و توان کمتری از آنچه تصور می شود می کشد، مانند یک مقاومت در مدار عمل می کند. این بدان معناست که به جای الکتریسیته، گرما تولید می‌کند و این گرما می‌تواند به مرور زمان روی پانل جمع شود. برای پانل‌های کوچک، این یک معامله بزرگ نیست، اما برای صدها پانل در یک سیستم 100 کیلوواتی، آن نقطه داغ می‌تواند سلول‌های پانل را منحرف کند، طول عمر آن را 10 تا 15 سال کاهش دهد، و حتی اگر به اندازه کافی بد باشد، خطر آتش سوزی کوچکی ایجاد می‌کند. ما سال گذشته یک مشتری با یک سیستم 50 کیلووات داشتیم که از یک ساختمان جدید همسایه یکسری سایه‌اندازی برنامه‌ریزی نشده داشت - در عرض 18 ماه، 3 تا از پانل‌های آن‌ها آسیب دیدگی قابل توجهی داشتند که فقط زمانی که ما یک بررسی معمول تعمیر و نگهداری را انجام دادیم، متوجه شدند. اگر در مرحله طراحی به چیدمان سقف آنها نگاه می‌کردیم، یا اگر آنها اینورتر خود را برای مدیریت بهتر سایه‌های جزئی ارتقا می‌دادند، می‌توان از آن جلوگیری کرد.

اکنون، بیایید عملی شویم - اگر قبلاً یک سیستم 20-100 کیلووات دارید یا در حال برنامه ریزی برای دریافت آن هستید، واقعاً چه کاری می توانید انجام دهید؟ ابتدا یک ممیزی سایه کامل انجام دهید. ما از بررسی‌های هواپیماهای بدون سرنشین و نرم‌افزار آنالیز خورشیدی برای ترسیم هر سایه‌ای که در هر ساعت از روز و هر روز از سال به سقف شما یا پانل‌های روی زمین برخورد می‌کند، استفاده می‌کنیم. به عنوان مثال، اگر در بازار یک سیستم متوسط ​​کوچکتر برای یک خانه یا کسب و کار کوچک هستید، مابرق خانگی سیستم خورشیدی 10 کیلووات(و تنظیمات بزرگتر 20-100 کیلووات ما) با در نظر گرفتن تحمل سایه طراحی شده اند. اگر قبلاً سیستمی دارید که عملکرد ضعیفی دارد، ارتقاهایی وجود دارد: میکرواینورترها را به رشته‌های سایه‌دار اضافه کنید، بنابراین هر پانل ردیاب MPP خود را دارد، یا پانل‌های استراحت برای تقسیم پانل‌های سایه‌دار و بدون سایه به رشته‌های جداگانه. ترفند دیگر این است که درخت‌های آویزان را کوتاه کنید (توصیه نمی‌کنیم آنها را قطع کنید، در اکثر شهرها قوانینی در این مورد وجود دارد!) یا اگر از قبل برای عرض جغرافیایی شما بهینه نشده است، شیب پانل خود را تنظیم کنید.

و از آنجایی که ما برندهای معتبری را حمل می کنیم، بیایید خود را فریاد بزنیمGrowatt در شبکه خورشیدی منظومه شمسیاینورترهای lineup-Growatt به طور خاص با فناوری پیشرفته MPPT ساخته شده‌اند که سایه‌های جزئی را بهتر از مدل‌های پایه مدیریت می‌کند. ما سال گذشته یک اینورتر 30 کیلوواتی Growatt را در مقابل یک اینورتر رشته استاندارد روی یک رشته سایه دار آزمایش کردیم، و راه اندازی Growatt به طور متوسط ​​18٪ توان بیشتری را طی یک ماه آزمایش تولید کرد. این نوعی تفاوت در دنیای واقعی است که برای سیستم‌های 20 تا 100 کیلوواتی به سرعت جمع می‌شود - دیگر پول دور ریختن نیست زیرا یک عضو درخت در جای خود نیست.

صبر کنید، بیایید سیستم های 3 فاز را فراموش نکنیم، که برای راه اندازی های تجاری 20-100 کیلووات بسیار رایج هستند. بسیاری از مردم نمی دانند که سایه زدن می تواند تعادل بین فازها را نیز از بین ببرد. اگر یک فاز از سیستم 3 فاز شما بیشتر از دو فاز دیگر سایه داشته باشد، می تواند باعث عدم تعادل ولتاژ شود که باعث می شود کل اینورتر سخت تر کار کند و منجر به هزینه های تعمیر و نگهداری بالاتر و عمر اینورتر کوتاه تر شود. به همین دلیل مامنظومه شمسی 10 کیلووات 3 فاز روی شبکه(و گزینه های سه فاز 30، 50، 100 کیلوواتی بزرگتر ما) به گونه ای کالیبره شده اند تا تعادل فاز را حتی زمانی که برخی از پانل ها سایه دارند حفظ کنند - ما از روز اول آن را در طراحی لحاظ می کنیم، بنابراین نیازی به مقابله با سردرد اضافی ندارید.

بیایید این را با معنای همه اینها برای شما جمع بندی کنیم، خواه صاحب کسب و کاری باشید که گزینه های خورشیدی خود را تعیین می کند یا شخصی که یک فضای چند ملکی را مدیریت می کند. سایه‌زنی فقط یک مشکل کوچک برای سیستم‌های 20 تا 100 کیلووات نیست، بلکه می‌تواند ده‌ها هزار دلار هزینه تولید از دست رفته، تجهیزات آسیب‌دیده، و قبوض بالاتر آب و برق در طول عمر بالای 25 سال سیستم را برای شما به همراه داشته باشد. خبر خوب این است که بسیاری از این موارد با برنامه ریزی مناسب، تجهیزات با کیفیت و تغییرات کوچک در تنظیمات شما قابل اجتناب است. ما فقط سیستم‌های خورشیدی نمی‌فروشیم، ما با شما کار می‌کنیم تا ملک شما را حسابرسی کنیم، راه‌اندازی را طراحی کنیم که با هر سایه‌اندازی که دارید کار کند، و مطمئن شوید که هر کیلووات هزینه‌ای را دریافت می‌کنید. اگر حاضرید به دلیل سایه زدن پول روی میز نگذارید، با ما تماس بگیرید تا در مورد نیازهای خود صحبت کنیم، سیستمی را متناسب با محدوده 20 کیلووات تا 100 کیلووات خود اندازه گیری کنیم و راه اندازی قابل اعتماد و با کارایی بالا را که شایسته آن هستید دریافت کنید.