Střešní sklon se liší? Inteligentní fotovoltaické optimalizátory umožňují každému modulu pracovat na plný výkon

Mnoho domácností nebo podniků může při instalaci fotovoltaických systémů narazit na takovou situaci: střecha není jednotná, má různorodé úhly sklonu na jedné střeše. Například některé oblasti mají sklon 30° a jiné 10°. Tato složitá střešní konstrukce může ve skutečnosti způsobit skryté „drobné potíže" u fotovoltaické výroby elektřiny.

Proč má různý sklon vliv? Začíná to principem výroby energie fotovoltaickými moduly. Generovaný proud fotovoltaických modulů je přímo úměrný intenzitě přijatého slunečního záření a sklon je klíčovým faktorem ovlivňujícím absorpci záření – pokud je úhel vhodný, moduly mohou lépe využívat sluneční světlo; pokud je úhel příliš mírný nebo příliš strmý, může to snížit množství absorbovaného záření.

Předpokládejme, že chceme plně využít střešní prostor a zapojit fotovoltaické moduly v oblastech se sklonem 30° a 10° do série a vytvořit tak jeden řetězec. V tomto případě se objeví problém: Předpokládejme, že moduly se sklonem 30°, díky vyšší intenzitě přijatého záření, mohou generovat proud 10 A a jeden modul může dosáhnout výkonu 400 W (vypočteno při provozním napětí 40 V: 40 V × 10 A = 400 W); zatímco moduly se sklonem 10°, kvůli nižší intenzitě záření, mohou generovat pouze proud 8 A.

Sériové obvody mají však jednu vlastnost: proud procházející celým obvodem je určen "minimálním proudem". Jinými slovy, v tomto řetězci bude provozní proud všech modulů omezen na 8 A, což je proud 10° modulů. To nutí výkonově silnější moduly 30° "zeslabit": původní moduly o výkonu 400 W pak mohou vykazovat pouze výstup 40 V × 8 A = 320 W. Pokud je v řetězci 8 modulů (2 × 10°, 6 × 30°), celkový výkon celého řetězce klesne na 320 W × 8 = 2560 W a účinnost výroby elektřiny se výrazně sníží.

V tomto případě mohou inteligentní optimalizátory fotovoltaických systémů sehrát „záchrannou“ roli. Pokud se na moduly nainstalují optimalizátory, bude možné nezávisle regulovat provozní stav každého modulu: Napětí modulů s úhlem 10° bude sníženo, aby jejich proud 8 A byl zvýšen na 10 A, zatímco moduly s úhlem 30° budou moci uvolnit svůj původní proud 10 A a udržovat výstup plného výkonu 400 W. Jako příklad uveďme stejný řetězec se 2 moduly při 10° a 6 moduly při 30°, kdy celkový výkon činí 320 W × 2 + 400 W × 6 = 3040 W. Ve srovnání s předchozím výkonem 2560 W jde o obnovení ztráty výroby energie v rozsahu 18,75 %.