Dakhellingen verschillen? Slimme PV-optimalisatoren zorgen ervoor dat elke module op volle capaciteit werkt

Veel huishoudens of bedrijven kunnen tijdens de installatie van fotovoltaïsche systemen geconfronteerd worden met de volgende situatie: het dak is niet uniform, met verschillende hellingshoeken op hetzelfde dak. Bijvoorbeeld, sommige delen zijn 30° hellend en andere 10°. Zulke complexe dakhellingen kunnen inderdaad verborgen "kleine problemen" met zich meebrengen voor fotovoltaïsche stroomopwekking.

Waarom hebben verschillende hellingshoeken een effect? Dit begint met het stroomopwekkingsprincipe van fotovoltaïsche modules. De gegenereerde stroom van fotovoltaïsche modules hangt direct af van de intensiteit van de ontvangen zonnestraling, en de hellingshoek is een belangrijk factor die de stralingsabsorptie beïnvloedt — bij een juiste hoek kunnen de modules zonlicht efficiënter opvangen; als de hoek echter te vlak of te steil is, kan dit de hoeveelheid geabsorbeerde straling verminderen.

Stel dat we de beschikbare dakraamte volledig willen benutten en de fotovoltaïsche modules in de gebieden met een hellingshoek van 30° en 10° in serie willen aansluiten om zo een string te vormen. Op dat moment ontstaan er problemen: stel dat de modules met een hellingshoek van 30°, door de intenserdere zoninstraling, een stroom van 10A kunnen genereren, en dat één module een volledig vermogen van 400W kan leveren (berekend op een werkspanning van 40V: 40V × 10A = 400W); terwijl de modules met een hellingshoek van 10°, door de zwakkere zoninstraling, slechts een stroom van 8A kunnen genereren.

Maar sereschakelingen hebben een eigenschap: de stroom van de gehele schakeling wordt bepaald door de "minimumstroom". Met andere woorden, in deze string wordt de werkstroom van alle modules beperkt tot 8A, de stroom van de 10° modules. Dit dwingt de energieopwekking van de 30° modules tot een "downgrade": de oorspronkelijke 400W modules kunnen op dat moment slechts 40V × 8A = 320W leveren. Als er 8 modules in de string zijn (2 van 10°, 6 van 30°), dan wordt het totale vermogen van de gehele string 320W × 8 = 2560W, en de opwekkingsrendement is aanzienlijk gereduceerd.

Op dit punt kunnen slimme PV-optimizers een "reddende" rol spelen. Door optimizers op de modules te installeren, kan de werkingstoestand van elke module afzonderlijk worden geregeld: De spanning van de 10° modules zal worden verlaagd om hun 8A stroom te verhogen naar 10A, terwijl de 30° modules hun oorspronkelijke 10A stroom kunnen afgeven en een volledig vermogen van 400W kunnen behouden. Als voorbeeld nemen we dezelfde string met 2 modules op 10° en 6 modules op 30°, dan wordt het totale vermogen 320W × 2 + 400W × 6 = 3040W. In vergelijking met het vorige 2560W, is dit gelijk aan het herwinnen van 18,75% van het verlies aan energieopwekking.