Team SBMás allá de las configuraciones de los equipos, la eficiencia y la producción de energía de los paneles solares dependen en gran medida de las condiciones de irradiación solar. En circunstancias de sombra, se podría pensar que sólo las áreas o paneles sombreados se verán afectados.
Lamentablemente, en muchos casos, las sombras pueden influir significativamente en el rendimiento de todo el sistema.
Este artículo profundizará en el efecto de sombra de los paneles solares y sugerirá formas de mitigarlo. También puede esperar ver productos de paneles con menos impactos de sombra.
¿Cuál es el efecto de sombreado en los paneles solares? ¿Qué lo causa?
El efecto de sombreado de los paneles solares. Se refiere a la disminución de su eficiencia y producción. cuando algo impide que la luz del sol llegue a la células solares.
Literalmente, ¿por qué no utilizamos el escenario en el que algo impide que la luz del sol llegue? paneles solares? Esto tiene como objetivo ayudar a una mejor comprensión de los principios detrás del efecto.
La célula solar es la unidad básica de un panel solar. Un panel normalmente consta de docenas de celdas conectadas entre sí mediante series o una combinación de conexiones en serie y paralelo. No obstante, la conexión en serie es el medio esencial mediante el cual se conectan las células solares.
En física, lo ideal es que la corriente que pasa por cada dispositivo conectado en un circuito en serie sea la misma. Si un dispositivo está en un estado anormal, 'discordancia' ocurrirá, y la corriente general del circuito será limitado por el dispositivo con la salida de corriente más baja.
Por lo tanto, incluso una sola celda a la sombra puede tener un impacto negativo en el rendimiento de todo el panel solar y, posteriormente, del sistema.
A continuación se varios factores que puede causar este efecto de sombreado:
- Obstrucciones cercanas: Árboles, edificios u otras estructuras que proyectan sombras durante el día.
- Suciedad y escombros: La acumulación de suciedad, hojas o nieve puede cubrir partes del panel o conjunto.
- Excrementos de aves: Estos pueden crear pequeñas áreas de sombra en los paneles.
- Ángulo y Orientación: Un ángulo u orientación inadecuados de los paneles también pueden reducir la exposición a la luz solar directa durante partes del día.
Impactos del sombreado (además del rendimiento del panel)
Algunos estudios revelan que la protección de una sola célula solar de un panel puede reducir la producción de energía de todo el panel entre un 50 y un 80 %, siendo una cifra considerable.
A nivel de panel, el sombreado no sólo induce una disminución del rendimiento, sino también un efecto de punto crítico que puede generar resultados potencialmente graves.
Como factor principal en la producción del efecto de punto caliente, la sombra hace que las celdas sombreadas absorban menos luz solar y generen menos energía en comparación con las celdas sin sombra. Este "desequilibrio" en la producción de energía puede hacer que las celdas sombreadas se calienten al disipar el exceso de energía en forma de calor. Si las células sombreadas pasan por una exposición prolongada a puntos críticos, es más probable que sufran una degradación acelerada, lo que reduce su vida útil.
Además, el calentamiento localizado causado por los puntos calientes también puede dañar los materiales dentro del panel solar, como el encapsulante y la lámina posterior. Con el tiempo, este daño puede comprometer la integridad estructural del panel y reducir su vida útil general.
En casos extremos, los puntos calientes pueden alcanzar el punto de inflamabilidad de los materiales del panel y provocar un incendio, lo que representa un peligro tanto para los activos como para los usuarios.
Formas de reducir las sombras y mitigar sus efectos
La reducción del sombreado representa el objetivo de minimizar los impactos negativos del sombreado desde la fuente. Mientras que mitigar los efectos de la sombra significa reducir los impactos en función de las condiciones de sombra existentes con medidas técnicas.
Medidas para reducir las sombras
- Evaluación y planificación integral del sitio: Para proyectos solares nuevos y actualizados, realizar análisis exhaustivos de sombra durante la etapa de estudio de situación es crucial para ayudar a instalar paneles solares en posiciones con una sombra mínima durante el día.
- Mantenimiento regular: Podar árboles cercanos puede reducir la sombra y mejorar la eficiencia del sistema. También debe utilizar herramientas y robots de limpieza de paneles solares para limpiar regularmente cualquier cubierta de los paneles, incluida la suciedad, los escombros y los excrementos.
Tecnologías para mitigar los efectos del sombreado
- Paneles con diodos de derivación: Muchos paneles solares modernos han agregado diodos de derivación para mitigar los efectos de las sombras. Como se muestra en la Figura #1 a continuación, estos paneles agrupan celdas en varios grupos, cada uno equipado con un diodo de derivación. Estos diodos proporcionan una ruta alternativa para que la corriente evite las celdas sombreadas, evitando que la salida de todo el panel caiga drásticamente.
- Inversores con funcionalidad a nivel de panel: Aunque los inversores de cadena son la opción de ir Para muchos proyectos, debido a su rentabilidad, no pueden gestionar el rendimiento de cada panel individualmente. Los inversores de cadena y microinversores optimizados son tipos de MLPE que brindan monitoreo y optimización de la energía a nivel de panel. El primero ajusta el voltaje y la corriente en cada panel para maximizar la salida a pesar de las variaciones en el rendimiento debido al sombreado. Este último convierte CC en CA en cada panel, aislando los paneles de bajo rendimiento del resto.
- Configuraciones de paneles optimizadas: Después de una evaluación exhaustiva, los paneles se pueden conectar en paralelo para garantizar que la salida de los paneles sin sombra no se vea afectada por la de los sombreados.
Productos de paneles que tienen menos impactos de sombra
Si sus proyectos están ubicados en un sitio que puede tener una gran cantidad de sombras que no se pueden gestionar bien, considere estos productos de paneles avanzados.
Paneles solares medio cortados
Debido a su diseño con células solares cortadas por la mitad, los paneles solares semicortados exhiben una mayor tolerancia a la sombra parcial, lo que se traduce en una mayor eficiencia y menos pérdidas de energía en comparación con los paneles estándar de "tamaño completo".
Esta mayor tolerancia al sombreado se atribuye a la mayor cantidad de subcadenas en los paneles medio cortados, lo que les permite mitigar los impactos del sombreado de manera más efectiva.
Paneles Solares Bifaciales
Los paneles solares bifaciales capturan la luz solar desde sus superficies frontal y posterior. Aunque sus superficies frontales pueden tener sombra como los paneles tradicionales, sus superficies posteriores aún pueden absorber la luz reflejada desde el techo, el suelo o las estructuras cercanas.
Este mecanismo puede compensar parcialmente la pérdida de luz solar directa debido a la sombra en la parte frontal.
Paneles solares individuales
Como las células solares más pequeñas se superponen e interconectan en forma de tejas, los paneles solares con tejas también reducen las pérdidas de sombra y mejoran la eficiencia general.
Esos paneles de tejas integrados con tecnología matricial incluso demuestran un rendimiento más robusto que aquellos diseñados con el enfoque de cuerda estándar. Además, si usted o sus clientes se sienten disgustados con el tradicional negro oscuro o azul con líneas de cuadrícula visibles, pruebe con paneles de tejas. También son conocidos por su atractiva estética, con una apariencia uniforme y una superficie más lisa.
Para terminar
efecto de sombreado podría suceder en paneles solares debido a las limitaciones impuestas por los principios de los circuitos eléctricos. Sea franco y tenga confianza para transferir este hecho a sus clientes.
Además de tomar algunas medidas manejables para reducir la aparición de sombras, algunas tecnologías avanzadas y productos de paneles generan menos impactos por sombra y pueden brindarle una mejor eficiencia y rendimiento.
Sin duda, debería sopesar el coste, el tiempo de recuperación y el resultado energético esperado.
