Guida alla scelta dei pannelli solari: Massimizzare la potenza in uscita

Introduzione:

La tecnologia solare è emersa come un'innovazione monumentale nel settore delle energie rinnovabili, offrendo soluzioni significative per ridurre le emissioni di carbonio e migliorare la sostenibilità energetica. All'interno dei sistemi solari, i pannelli solari (noti anche come moduli solari) svolgono un ruolo fondamentale, determinando direttamente la quantità di energia prodotta. Pertanto, la scelta del pannello solare giusto è un passo fondamentale per garantire prestazioni ottimali del sistema.

Questo articolo approfondisce ogni fattore che influenza la produzione di energia dei pannelli solari. Comprendendo appieno questi elementi chiave, sarete meglio attrezzati per pianificare e progettare il vostro impianto solare, soddisfacendo le vostre esigenze energetiche e amplificando l'efficienza della produzione di energia sostenibile.

Fattori chiave che influenzano la generazione di energia da moduli:

Corrente e temperatura di esercizio del modulo solare

Coefficiente di temperatura del modulo solare

Risposta spettrale del modulo solare

Prestazioni del modulo solare in condizioni di scarsa luminosità

Degradazione del modulo solare

Installazione e accessori

Fattori ambientali esterni

Quando la corrente di esercizio di un modulo solare è più elevata, in genere si verifica un aumento della temperatura di esercizio del modulo. Questo perché l'entità della corrente è legata alla generazione di calore all'interno del modulo a causa della resistenza interna, e correnti più elevate comportano maggiori perdite di calore.

Le perdite di calore causano un aumento della temperatura del modulo solare. A temperature più elevate, il flusso di elettroni rallenta, riducendo la tensione e, di conseguenza, l'efficienza del modulo solare diminuisce.

Per studiare la relazione tra le prestazioni di produzione di energia elettrica dei diversi moduli e le loro temperature di esercizio, JinkoSolar, in collaborazione con TUV Nord, ha condotto un progetto empirico all'aperto presso la base sperimentale fotovoltaica nazionale di Yinchuan nel febbraio 2021. Le temperature di esercizio dei moduli a corrente ultra-elevata (18A) sono risultate in media superiori di circa 1,8°C rispetto a quelle dei 182 moduli (13,5A), con differenze di temperatura massime di circa 5°C. Ciò è dovuto principalmente al fatto che l'eccessiva corrente di funzionamento dei moduli comporta un aumento significativo delle perdite di calore sulla superficie delle celle solari e dei nastri di saldatura, contribuendo all'aumento della temperatura di funzionamento del modulo. Come è noto, la potenza di uscita dei moduli fotovoltaici diminuisce con l'aumento della temperatura. Ad esempio, nel caso dei moduli PERC, quando la temperatura del modulo supera la temperatura operativa nominale, la potenza in uscita diminuisce di circa lo 0,35% per ogni grado Celsius di aumento della temperatura. Considerando una combinazione di fattori, i risultati empirici mostrano che i 182 moduli raggiungono un tasso di generazione di elettricità per singolo watt superiore di circa l'1,8% a quello dei moduli a corrente ultraelevata. I moduli Twisun black frame di Maysun offrono il vantaggio di una bassa corrente (9A) e di un'alta potenza, con prestazioni migliori in condizioni di alta temperatura, perché la bassa corrente aiuta a ridurre le temperature di funzionamento, a diminuire le perdite di calore e a migliorare l'efficienza del modulo.

Le immagini seguenti illustrano il confronto delle temperature di esercizio tra i moduli a corrente ultraelevata (18A) e i moduli 182 (13,5A)

I dati preliminari della stazione empirica mostrano che il 21 marzo e il 4 maggio sono state misurate le temperature di esercizio dei moduli a corrente ultraelevata (18A) e dei moduli 182 (13,5A). Le temperature di esercizio dei moduli a corrente ultra-elevata sono risultate notevolmente più elevate rispetto a quelle dei moduli 182. Un aumento della temperatura comporta una riduzione della produzione di elettricità. I moduli 182 raggiungono un tasso di generazione di elettricità per singolo watt superiore di circa l'1,8% rispetto ai moduli a corrente ultraelevata.

Suggerimento: il nome di un'azienda.

I moduli a corrente elevata possono comportare un aumento delle perdite termiche, causando un maggiore riscaldamento e, a sua volta, un calo più consistente della potenza in uscita. È indispensabile migliorare il controllo delle perdite termiche dei pannelli solari. L'implementazione di misure di raffreddamento, come il montaggio di piastre di dissipazione del calore sotto i moduli o l'elevazione dell'altezza dei pannelli solari dal suolo per migliorare la ventilazione, può essere utile.

Inoltre, quando si scelgono inverter e pannelli solari, è fondamentale assicurarsi che la corrente di punto di massima potenza del pannello (spesso abbreviata in corrente MPP) non superi la corrente di ingresso massima dell'inverter (Maximum Power Point Tracking o MPPT). Questo perché il circuito MPPT dell'inverter deve seguire efficacemente l'MPP del pannello solare per massimizzare l'efficienza della conversione energetica. Ad esempio, se l'MPPT di un inverter è valutato a 12,5A e la corrente MPP di un pannello è di 13,5A, il modulo non sarebbe compatibile con quell'inverter.

Il coefficiente di temperatura dei moduli solari è un parametro di prestazione fondamentale, che indica la variazione delle prestazioni dei pannelli solari a diverse temperature. La potenza nominale dei moduli solari è determinata in condizioni di prova standard (STC). Se, durante il funzionamento, la temperatura effettiva supera la temperatura nominale di esercizio, la potenza di uscita diminuisce. Questo perché l'efficienza di conversione fotovoltaica del modulo diminuisce all'aumentare della temperatura. Ad esempio, se il coefficiente di temperatura di potenza è pari a -0,34%/°C, per ogni aumento di 1°C rispetto alla temperatura di esercizio nominale, la potenza di uscita del modulo si riduce dello 0,34%.

Inoltre, le fluttuazioni di temperatura influiscono anche sulla stabilità e sulla durata di vita a lungo termine dei moduli solari. Le temperature elevate possono portare all'affaticamento dei materiali all'interno dei moduli, riducendone la longevità. In genere, i moduli con un coefficiente di temperatura più basso hanno maggiori probabilità di avere una durata di vita più lunga. In casi estremi, il surriscaldamento dei moduli solari può comportare rischi per la sicurezza, fino a provocare incendi.

Secondo i dati del grafico, il coefficiente di temperatura dei moduli IBC di Maysun è pari a -0,29%/℃. Ciò significa che per ogni aumento di 1℃ della temperatura di esercizio del modulo IBC si ha una riduzione di potenza dello 0,29%. I moduli PERC hanno invece un coefficiente di temperatura di -0,34%/℃. Ciò indica che per ogni aumento di 1℃ della temperatura di esercizio del modulo PERC, la potenza diminuisce dello 0,34%. In ambienti ad alta temperatura, dove la temperatura di esercizio del modulo può raggiungere gli 85℃, la potenza del modulo PERC è scesa significativamente al 79,6%, mentre il modulo IBC può ancora mantenere una produzione dell'82,6%.

Suggerimento:

Pertanto, nelle regioni più calde o quando si considera la sicurezza in condizioni di alta temperatura, optare per moduli con un coefficiente di temperatura inferiore è una scelta prudente. I pannelli solari IBC (Interdigitated Back Contact), con il loro coefficiente di temperatura più basso (0,29%/℃), presentano un netto vantaggio nelle aree ad alta temperatura.

Le celle solari sfruttano l'effetto fotoelettrico per convertire la luce solare direttamente in elettricità. La loro risposta spettrale delinea la gamma dello spettro luminoso a cui possono rispondere efficacemente. Attualmente, la maggior parte delle celle solari disponibili sul mercato sono a base di silicio e rispondono principalmente allo spettro visibile e a una parte della radiazione infrarossa. Al contrario, la loro risposta all'ultravioletto e a una parte significativa dello spettro infrarosso è relativamente debole.

L'immagine riportata mostra un tipico spettro di radiazione solare insieme alla risposta spettrale di una cella solare al silicio. È essenziale capire che questa risposta spettrale, o sensibilità spettrale, definisce l'intervallo di radiazione in cui la cella funziona in modo più efficace. Ciò influenza profondamente la sua efficienza in condizioni di radiazione diverse. Queste celle rispondono prevalentemente allo spettro visibile e al vicino infrarosso.

Analisi delle caratteristiche di risposta spettrale di una tipica cella solare a base di silicio:

Risposta alla luce visibile: Le celle solari a base di silicio mostrano una forte reattività alla luce visibile, concentrata principalmente nella gamma di lunghezze d'onda di 400-700 nm. All'interno di questo spettro, l'energia della luce può stimolare gli elettroni di valenza negli atomi di silicio, promuovendoli alla banda di conduzione, con la conseguente formazione di coppie elettrone-buco, producendo così corrente.

Risposta agli infrarossi a breve lunghezza d'onda: Queste cellule mostrano una certa reattività alle lunghezze d'onda più corte della luce infrarossa, concentrate soprattutto tra 800-1100 nm. La luce di questo spettro può promuovere gli elettroni all'interno degli atomi di silicio verso la banda di conduzione, aumentando la corrente in uscita.

Risposta alla luce ultravioletta: La risposta delle celle solari a base di silicio alla luce ultravioletta è relativamente modesta e si verifica principalmente nello spettro di lunghezze d'onda comprese tra 200 e 400 nm. L'energia di questa parte dello spettro è troppo esigua per stimolare gli elettroni di valenza degli atomi di silicio verso la banda di conduzione, con conseguente generazione di corrente minima.

Risposta agli infrarossi a lunga lunghezza d'onda: Anche la risposta alla parte dello spettro infrarosso a lunga lunghezza d'onda è limitata, principalmente tra 1100-1200 nm. L'energia in questo spettro è troppo bassa per generare una corrente sufficiente.

A parità di modulo solare, la produzione di energia può variare in modo sostanziale tra le regioni con differenze significative nello spettro luminoso. Le celle solari in silicio monocristallino presentano un'efficienza quantica superiore rispetto alle celle in silicio policristallino, soprattutto nello spettro 310-550 nm. In questo intervallo, l'efficienza quantica delle celle in silicio monocristallino può addirittura superare di oltre il 20% quella delle celle policristalline, con conseguente maggiore produzione di energia.

Suggerimento:

Prima di intraprendere la costruzione di un impianto solare, è prudente scegliere moduli con una risposta spettrale più ampia, in base alle bande di irraggiamento predominanti nella zona. Rispetto ad altri moduli tecnologici, i moduli IBC vantano una vasta risposta spettrale, in grado di catturare la radiazione solare che va dall'ultravioletto alla luce visibile e fino allo spettro del vicino infrarosso, approssimativamente tra 300nm e 1200nm. Questa ampia gamma garantisce ai moduli IBC prestazioni eccezionali in varie condizioni di illuminazione, compresi gli scenari di scarsa illuminazione e di luce diffusa.

Il termine "effetto luce debole" nel contesto dei pannelli solari si riferisce alle loro prestazioni e alla produzione di energia in condizioni di scarsa illuminazione. Questo fenomeno è comunemente osservato nelle prime ore del mattino, nelle tarde ore serali, nei giorni di cielo coperto o quando una parte dei pannelli è in ombra. L'effetto luce debole influisce in modo significativo sulle prestazioni complessive e sulle capacità di produzione di energia dell'impianto solare.

In condizioni di scarsa luminosità, la diminuzione dell'intensità fa sì che gli elettroni all'interno dei pannelli solari si muovano a un ritmo ridotto, con conseguente calo della generazione di corrente e una notevole diminuzione della produzione di energia dei pannelli. Allo stesso tempo, i moduli solari impiegano più tempo per raggiungere la tensione operativa richiesta dagli inverter, riducendo così le ore effettive di produzione di energia di un sistema fotovoltaico nell'arco di una giornata.

Suggerimento:

Per ovviare a ciò, è prudente optare per moduli solari che eccellono in condizioni di scarsa luminosità, come i moduli IBC (Interdigitated Back Contact) o i moduli HJT (Heterojunction). Le celle IBC, con la loro particolare struttura a contatto posteriore, sono in grado di catturare la luce diffusa dai lati e dalla parte posteriore, offrendo un netto vantaggio quando le condizioni di luce fluttuano o sono intrinsecamente basse, rendendole particolarmente adatte alle regioni ad alta latitudine. D'altra parte, i moduli HJT, grazie al loro design a etero-giunzione, aumentano l'efficienza di separazione e raccolta delle cariche. Questo li rende ideali per generare una potenza efficiente in condizioni di cielo nuvoloso o nelle prime ore del mattino e nelle tarde ore della sera.

Secondo i dati del centro di certificazione TUV SUD, i moduli solari IBC di Maysun presentano una perdita centrale composta minima. In condizioni di luce debole, se confrontati con i prodotti PERC, si nota un chiaro guadagno di efficienza. A un livello di irraggiamento di 200W/m², i moduli IBC dimostrano un guadagno di potenza relativa del 2,01%. Inoltre, grazie alle elevate caratteristiche di tensione a circuito aperto dei moduli IBC, essi raggiungono più rapidamente la tensione operativa dell'inverter durante le prime ore del mattino e della sera, prolungando di fatto la durata della generazione di energia.

Le reazioni di degrado di un modulo includono PID (Potential Induced Degradation), LID (Light-Induced Degradation), LeTID (Light and elevated Temperature Induced Degradation), UVID (UV Induced Degradation), invecchiamento ed effetto hotspot. Queste reazioni di degrado sono processi di degradazione delle prestazioni che i pannelli solari possono subire in condizioni specifiche, influenzando la produzione di energia e le prestazioni a lungo termine del sistema.

（1）PID:

La Degradazione Potenziale Indotta (PID) si riferisce al degrado delle prestazioni dei pannelli solari in presenza di specifiche differenze di tensione. Il PID si verifica a causa della difficoltà di mantenere una tenuta a lungo termine dei moduli fotovoltaici durante l'uso, in particolare in presenza di temperature elevate e umidità alternate. Questo può portare a un accumulo significativo di carica sulla superficie della cella, con un impatto sulla passivazione e un conseguente declino dell'efficienza, con una produzione di energia potenzialmente inferiore alla metà.

Modi per ridurre l'effetto PID:

Sulla base di esperimenti a lungo termine, gli esperti di prodotto di Maysun hanno riassunto i metodi per mitigare il PID. Si tratta principalmente di:

Mettere a terra il terminale negativo dei componenti seriali o applicare una tensione positiva tra il modulo e la terra durante la serata.

Migliorare la durata e la qualità del film EVA e ottimizzare il processo di incapsulamento.

Modifica dell'emettitore della cella e dello strato antiriflesso SiN.

Il modulo HJT sviluppato da Maysun possiede eccellenti prestazioni anti-PID. Lo strato di film sottile TCO (Transparent Conductive Oxide) ha proprietà conduttive e impedisce la polarizzazione delle cariche sulla superficie, evitando strutturalmente la degradazione del PID.

（2）LID：INDICAZIONI

Il LID (Light-Induced Degradation) è un parametro di affidabilità dei moduli fotovoltaici. Generalmente comprende tre tipi principali: Degradazione alla luce del composto boro-ossigeno (BO-LID), degradazione indotta da luce e temperatura elevata (LeTID) e degradazione della passivazione superficiale indotta da raggi ultravioletti (UVID).

BO-LID (degradazione della luce da parte del composto boro-ossigeno): In genere, quando si parla di LID, ci si riferisce al BO-LID, considerato il fattore principale di degradazione della luce nelle celle di silicio cristallino. Non appena i moduli fotovoltaici sono esposti alla luce solare, inizia il LID, che in un breve periodo (giorni o settimane) può raggiungere la saturazione. La risoluzione del BO-LID può essere ottenuta modificando i droganti (come l'introduzione del gallio) o migliorando le tecniche di passivazione.

LeTID (Light and Elevated Temperature Induced Degradation): La LeTID è una perdita di prestazioni indotta dal calore, associata principalmente ai materiali e ai difetti delle celle solari. In presenza di temperature e radiazioni elevate, i difetti nella cella possono aumentare, portando alla ricombinazione della carica e all'aumento della resistenza, riducendo di conseguenza le prestazioni della cella. Gli effetti LeTID sono solitamente osservabili durante il funzionamento effettivo del modulo, non in condizioni di laboratorio. Per mitigare gli effetti LeTID, i produttori spesso migliorano la scelta dei materiali, i processi di fabbricazione, conducono test di stabilità termica e valutano le prestazioni delle celle alle alte temperature per garantire prestazioni costanti dei moduli.

UVID (Degradazione indotta dai raggi ultravioletti): L'UVID si riferisce al potenziale declino delle prestazioni dei moduli solari in caso di esposizione prolungata alle radiazioni ultraviolette. Questo degrado riguarda principalmente i materiali utilizzati nelle celle solari, in particolare quelli per la conversione fotoelettrica. L'esposizione continua ai raggi UV può portare a reazioni chimiche o alla disintegrazione dei materiali delle celle, causando un degrado delle prestazioni, che spesso si manifesta con una riduzione dell'efficienza e della potenza. Per contrastare gli effetti dei raggi UV, i produttori di solito utilizzano materiali con un'elevata stabilità ai raggi UV, migliorano i materiali di incapsulamento del modulo per una maggiore protezione e conducono test di esposizione ai raggi UV per valutare la robustezza del modulo.

Attualmente, i moduli HJT (Heterojunction Technology) di Maysun sono riusciti a ottenere un effetto LID nullo. Grazie al substrato delle celle HJT, che è tipicamente silicio monocristallino di tipo N e drogato con fosforo, non ci sono i complessi boro-ossigeno e boro-metallo che si trovano nel silicio di tipo P. Le celle HJT sono quindi immuni agli effetti LID.

（3）Invecchiamento dei moduli solari

I moduli solari, fondamentali per catturare l'energia solare, non sono immuni dal tempo e dall'usura ambientale. Invecchiando, la loro efficienza può diminuire, portando a una riduzione della produzione di energia. Qui analizziamo i principali fattori che influenzano la longevità dei moduli:

Ingiallimento dell'incapsulante: L'esposizione prolungata ai raggi UV può causare l'ingiallimento dell'incapsulante all'interno dei moduli, con conseguenze sull'aspetto e sulla capacità di assorbimento della luce. Ciò può ridurre l'efficienza di conversione complessiva del modulo.

Usura del backsheet: Con il tempo, soprattutto in presenza di temperature e umidità elevate, la resistenza all'umidità del backsheet potrebbe degradarsi, aumentando il rischio di idrolisi dell'incapsulante e di corrosione della cella.

Declino delle prestazioni delle celle: Il funzionamento continuo in condizioni difficili può ridurre l'efficienza e la potenza delle celle solari a causa delle variazioni delle proprietà dei materiali.

I produttori sono consapevoli di queste sfide. Ad esempio, i moduli solari IBC di Maysun hanno una garanzia di 25 anni sulla potenza e sul prodotto. Promettono solo un calo di efficienza dell'1,5% nel primo anno e un declino lineare annuo di appena lo 0,4% in seguito, assicurando agli utenti benefici costanti per tutta la durata di vita del modulo.

(4) Effetto punti caldi

L'effetto hot spot si riferisce a una situazione potenzialmente negativa nei pannelli solari in cui alcune celle o parti del modulo tendono a riscaldarsi più di altre. Questo può compromettere le prestazioni e la sicurezza dell'intero modulo.

Quando si verifica l'effetto hot spot?

Ombreggiamento o ostruzione:

Se una parte di un pannello solare è ombreggiata o ostruita, quelle particolari celle non produrranno corrente, ma le celle adiacenti continueranno a funzionare. Ciò costringe le celle ombreggiate ad agire come un carico, assorbendo il calore dalle celle funzionanti vicine, che possono diventare eccessivamente calde.

Inconsistenze cellulari:

A volte possono esserci piccole discrepanze o imperfezioni tra le celle solari. Questo può far sì che alcune celle si riscaldino più velocemente delle altre, provocando punti caldi in quelle aree specifiche.

Implicazioni dell'effetto hot spot:

Danno cellulare:

I punti caldi possono degradare o danneggiare le celle surriscaldate, riducendone potenzialmente la durata e le prestazioni.

Problemi di sicurezza:

Le temperature elevate dovute ai punti caldi possono comportare rischi di incendio o altri pericoli per la sicurezza.

Per mitigare l'effetto hot spot, Maysun Solar ha integrato nei pannelli della serie Venusun degli interruttori di bypass MOS, in sostituzione dei tradizionali diodi di bypass. Questi interruttori offrono una risposta più rapida alle variazioni delle condizioni di luce, adattandosi rapidamente e riducendo al minimo l'impatto dell'ombreggiatura sulle prestazioni dei moduli.

Risolvere i problemi di ombreggiamento dei moduli fotovoltaici con l'aiuto dei Interruttore di bypass MOS: una nuova idea di Maysun Solar

I fattori che riguardano i metodi di installazione e gli accessori del sistema solare includono l'angolo di inclinazione dei pannelli solari, le perdite di combinazione dei pannelli, i cavi, le perdite dei trasformatori, i regolatori, l'efficienza dell'inverter e altro ancora.

1. Angolo di inclinazione dei pannelli solari:

L'angolo di inclinazione dei pannelli solari ha una correlazione diretta con la quantità di elettricità generata. Si riferisce all'angolo in cui i pannelli sono montati sulle loro staffe, influenzando il modo in cui ricevono la luce solare. L'angolo di inclinazione ottimale dipende dalla latitudine del luogo e dal progetto specifico del sistema. Le linee guida generali sono le seguenti:

A. Latitudine 0°-25°: L'angolo di inclinazione è uguale alla latitudine.

B. Latitudine 26°-40°: L'angolo di inclinazione è uguale alla latitudine più 5°-10°.

C. Latitudine 41°-55°: L'angolo di inclinazione è uguale alla latitudine più 10°-15°.

(2) Perdite combinate di pannelli solari:

In un campo fotovoltaico, i pannelli possono essere collegati in serie o in parallelo. Quando sono collegati in serie, le perdite possono essere dovute a disallineamenti di corrente tra i pannelli. Quando sono collegati in parallelo, le perdite derivano da disallineamenti di tensione tra i pannelli. Le perdite combinate possono raggiungere oltre l'8%. Inoltre, le incongruenze nelle caratteristiche di degrado dei pannelli possono causare disallineamenti di tensione e corrente nel lungo periodo, riducendo la potenza complessiva dell'impianto fotovoltaico.

Suggerimento:

Pertanto, quando si installa un impianto fotovoltaico, è consigliabile utilizzare pannelli solari della stessa marca e dello stesso modello. In questo modo si garantisce che la corrente di lavoro, la tensione e le caratteristiche di degrado dei pannelli siano il più possibile coerenti. È inoltre possibile installare diodi di isolamento nei pannelli solari per evitare il flusso di corrente inversa. In questo modo si può attenuare l'impatto negativo sull'intero campo a causa di pannelli ombreggiati o danneggiati da accessori del sistema solare non ottimali.

(3) Perdite dei cavi e dei trasformatori:

Uno dei fattori chiave per garantire il funzionamento efficiente di un impianto a energia solare è la gestione delle perdite di linea. Le perdite di linea si riferiscono alla percentuale di energia elettrica persa durante la trasmissione a causa della resistenza dei fili, dei connettori e di altri fattori. Mantenere le perdite di linea al di sotto del 5% è un obiettivo ragionevole per garantire che le prestazioni del sistema non vengano compromesse in modo significativo.

Suggerimento:

Per ridurre le perdite di linea, è consigliabile scegliere fili e cavi con una buona conduttività. In genere si preferiscono i fili di rame per le loro eccellenti proprietà conduttive. Inoltre, il diametro della sezione trasversale del filo è un fattore importante. I fili con un diametro maggiore hanno una resistenza inferiore, che può contribuire a ridurre le perdite di linea. È anche essenziale assicurarsi che i connettori e i terminali siano installati in modo sicuro e collegati saldamente per ridurre la resistenza e le perdite di corrente. Inoltre, ridurre al minimo la lunghezza dei cavi e avere un layout efficiente può contribuire a ridurre le perdite di linea.

Le perdite dei trasformatori si riferiscono all'energia persa durante la trasmissione e la distribuzione di energia elettrica a causa della resistenza interna dei trasformatori, delle perdite magnetiche e di altri fattori. Queste perdite possono influenzare la consegna e la distribuzione finale dell'elettricità generata.

Suggerimento:

Per ridurre al minimo l'impatto delle perdite dei trasformatori sulla produzione di energia, si raccomanda di optare per tecnologie di trasformatori altamente efficienti che riducano le perdite interne. La manutenzione e le ispezioni regolari dei trasformatori ne garantiscono le prestazioni ottimali.

(4) Efficienza del controllore e dell'inverter:

Gli inverter, che contengono induttori, trasformatori e dispositivi di potenza come IGBT e MOSFET, subiscono perdite durante il funzionamento. In genere, gli inverter di stringa hanno un'efficienza del 97-98%, mentre gli inverter centralizzati hanno un'efficienza del 98%. Le perdite negli inverter derivano da induttori, trasformatori, dispositivi di potenza e altri componenti. Anche i malfunzionamenti delle apparecchiature che comportano tempi di inattività dei dispositivi dell'inverter possono influire sulla generazione di energia. L'efficienza dei trasformatori è solitamente molto elevata, superiore al 99%, e comporta perdite di energia quasi trascurabili. La caduta di tensione nel circuito di carica e scarica del controllore non deve superare il 5% della tensione del sistema.

Suggerimento:

È fondamentale eseguire una manutenzione regolare degli accessori dell'impianto solare per garantire il funzionamento regolare di regolatori e inverter, riducendo così il verificarsi di malfunzionamenti.

Elementi ambientali come l'irraggiamento solare, l'ombreggiamento, la polvere, le temperature estreme, la grandine e le precipitazioni possono influenzare le prestazioni e la durata dei pannelli solari.

Irraggiamento solare

L'irraggiamento solare è la principale fonte di energia per i sistemi solari. Varia in base alla posizione geografica, alla stagione e alle condizioni meteorologiche. La posizione geografica determina l'angolo e la durata dell'esposizione alla luce solare, mentre le stagioni e le condizioni meteorologiche influenzano i fattori atmosferici, come la copertura nuvolosa e l'umidità, incidendo di conseguenza sull'efficienza dei pannelli solari. In condizioni di luce solare ottimale, i pannelli solari possono produrre più energia. L'intensità dell'irraggiamento segue tipicamente questo schema: inverno, estate, primavera e poi autunno.

Suggerimento:

Pianificate e progettate il vostro impianto solare in base alla posizione geografica, al clima e al fabbisogno energetico specifici, per garantire un'efficienza solare ottimale nelle diverse stagioni e temperature. Inoltre, optate per pannelli solari ad alta efficienza e con prestazioni superiori in condizioni di scarsa illuminazione, come i pannelli IBC (Interdigitated Back Contact) o HJT (Heterojunction). Questi pannelli generano più energia in condizioni di illuminazione simili.

Perdite per ombreggiamento

L'ombreggiamento da parte di alberi o strutture può ridurre l'efficienza dei pannelli solari. Tale ombreggiamento può rappresentare una perdita fino al 5% nella produzione di energia. Fattori come l'accumulo di polvere, il deposito di neve o detriti come foglie ed escrementi di uccelli, se non vengono puliti in tempo, possono non solo diminuire la produzione di energia del sistema, ma anche provocare punti di riscaldamento localizzati. Un riscaldamento localizzato persistente, noto come hot spot, può potenzialmente danneggiare la superficie del vetro.

Suggerimento:

Quando si installano sistemi solari, scegliere luoghi con un'ombreggiatura minima da parte di alberi o edifici. Per le installazioni a terra su larga scala, considerare l'utilizzo di sistemi di inseguimento per seguire il movimento del sole, riducendo al minimo le perdite di ombreggiamento. La pulizia e la manutenzione regolari sono essenziali per garantire che il sistema solare funzioni al massimo dell'efficienza.

Condizioni meteorologiche estreme

Le alte temperature possono aumentare la temperatura di esercizio dei pannelli solari, riducendone l'efficienza e accelerandone il processo di invecchiamento. La pioggia o la neve sui pannelli possono ostacolare la ricezione della luce solare, mentre la grandine può potenzialmente causare danni alla superficie o microfratture, compromettendo l'affidabilità del pannello.

Suggerimento:

Per i climi caldi, scegliere pannelli solari con un coefficiente di temperatura inferiore, come i pannelli HJT o IBC, che funzionano meglio alle alte temperature. Una maggiore ventilazione intorno ai pannelli e l'utilizzo di materiali o rivestimenti riflettenti possono ridurre l'assorbimento di calore. In caso di grandine o neve, optate per pannelli sottoposti a rigorosi test di resistenza alla grandine. Considerate l'installazione di protezioni antigrandine o di reti protettive e investite in un'assicurazione per i potenziali danni da grandine, che può contribuire a compensare i costi di riparazione o sostituzione.

Conclusione: il risultato è che

Nella scelta dei moduli fotovoltaici (PV), la corrente di esercizio, il coefficiente di temperatura, la risposta spettrale, le prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione, il degrado, i metodi di installazione, gli accessori associati e i fattori ambientali esterni dei pannelli solari sono fondamentali per massimizzare la produzione di energia dell'impianto solare. La considerazione di questi elementi in modo olistico può migliorare l'efficienza e l'affidabilità del sistema, ridurre i costi energetici e contribuire al futuro dell'energia pulita. Attraverso una pianificazione e una selezione complete, possiamo sfruttare le risorse solari in modo più efficace e promuovere lo sviluppo sostenibile.

Maysun Solar è specializzata nella produzione di moduli fotovoltaici di alta qualità dal 2008. Scegliete tra la nostra ampia gamma di pannelli solari full black, black frame, silver e glass-glass che utilizzano le tecnologie half-cut, MBB, IBC e Shingled. Questi pannelli offrono prestazioni superiori e design eleganti che si integrano perfettamente con qualsiasi edificio. Maysun Solar ha stabilito con successo uffici, magazzini e relazioni a lungo termine con eccellenti installatori in numerosi paesi! Contattateci per ricevere le ultime quotazioni dei moduli o per qualsiasi richiesta relativa al fotovoltaico. Saremo lieti di assistervi.