Zacienienie powoduje bardzo silne negatywne skutki na instalacji PV. Zacienienie zaledwie 3% powierzchni modułów PV może zmniejszyć wydajność o 25%!
Jaki wpływ na pracę modułów na silne i słabe zacienienie?
Charakterystyka prądowo napięciowa modułu w przypadku silnego punktowego zacieniania i słabego rozproszonego zacieniania.
Patrząc na charakterystykę prądowo – napięciową należy zauważyć, że prostym pomiarem prądu zwarcia Isc i napięcia obwodu otwartego Voc w przypadku modułów wyposażonych w diody bocznikujące nie zauważymy istotnych zmian w parametrach. Skutki zacienienia uwidaczniają się w napięciu w punkcie pracy Vmpp i natężeniu prądu w punkcie pracy Impp, których bez odpowiedniego obciążenia modułu nie jesteśmy w stanie zmierzyć.
Analizując przykład po lewej stronie obrazujący silne zacienienie grupy ogniw widzimy, że w takiej sytuacji silne zacienienie skutkuje w części ogniw pojawieniem się napięcia obwodu otwartego, a prąd przepływa przez dwie z trzech diod bocznikujących. Skutkiem takiego stanu rzeczy jest spadek mocy z teoretycznych w danych warunkach słonecznych około 190 W do około 60 W. Należy zauważyć, że rzeczywisty punkt mocy maksymalnej (czarna kropka) znajduje się przy znacznie niższym napięciu niż teoretyczny punkt mocy maksymalnej niezacienionego modułu. Z kolei natężenie prądu jest zbliżone do teoretycznego możliwego do uzyskania przez niezacieniony moduł.
Analizując przykład po prawej stronie należy zauważyć, że charakterystyka prądowo napięciowa wygląda odmiennie. Rozproszone lekkie zacienienie na wielu ogniwach nie aktywowało diod bocznikujących, lecz skutkowało spadkiem natężenia prądu w punkcie mocy maksymalnej w stosunku do teoretycznej charakterystyki niezacienionego modułu. Z kolei napięcie na zacienionym module zbliżone jest do napięcia nominalnego teoretycznego możliwego do uzyskania przez niezacieniony moduł. Skutkiem zacieniania jest spadek mocy z teoretycznych 190 W do ok 160 W.
Reasumując:
Silne zacienienie:
- Znacznie obniża napięcie na modułu
- Nieznacznie wpływa na przepływający prąd
Słabe zacienienie:
- Nieznacznie wpływa na napięcie modułu
- Proporcjonalnie do stopnia i intensywności zacienienia ogniw obniża przepływający prąd
Skutkiem zarówno silnego jak i słabego zacienienia będzie niedopasowanie prądowe lub napięciowe połączonych modułów. Lekkie zacienienie powodujące spadek prądu i niedopasowanie prądowe między poszczególnymi modułami przyczyni się do spadku wydajności wszystkich modułów w łańcuchu. Z kolei silne zacienienie – powoduje spadek napięcia i niedopasowanie napięciowe, które zaczyna być problematyczne, gdy występują połączenia równoległe między modułami czyli, gdy mamy dwa lub więcej łańcuchów połączonych równolegle.
