Merdeka Solar Energy Solutions

Uw advies- en installatiebureau voor kwalitatief hoogwaardige zonnesystemen.

Efficiency bij schaduwval

Efficiënt gebruik van deels overschaduwde panelen bij string-omvormers


Niet altijd kan worden voorkomen dat dakramen, schoorstenen of bomen een schaduw werpen op een zonne-installatie. Vaak wordt er in dergelijke situaties direct een advies neergelegd om gebruik te maken van duurdere micro-omvormers of een systeem met optimizers. (omvormer of optimizer per zonnepaneel) Echter kan met een string-omvormer vaak toch een hogere opbrengst gegenereert worden tegen lagere kosten! Om dit te bewerkstelligen dient de installateur goed na te denken hoe de betreffende strings het meest optimaal dienen te worden aangesloten.

Om de rendabiliteit van een installatie niet te beperken, moet men reeds bij de planning maatregelen worden getroffen om de door schaduw veroorzaakte rendementsverliezen zo laag mogelijk te houden. Daarbij spelen invloed factoren zoals de positionering van de PV-panelen, de aaneenschakeling van de panelen en in het bijzonder de keuze van de juiste omvormer een belangrijke rol. Door rekening te houden met een aantal belangrijke planningsregels kunnen deze factoren zo aan de specifieke PV-installatie worden aangepast, dat het energieaanbod ervan vrijwel volledig kan worden benut.

Iedere PV-omvormer beschikt over een zogenaamde MPP-tracker. Deze zorgt ervoor dat de PV-generator altijd op het optimale vermogenspunt wordt gebruikt. Wanneer de PV-generator op deze wijze wordt aangestuurd kan deze het bij een bepaalde zonne-instraling beschikbare vermogen zo goed mogelijk benutten. Een speciale OptiTrac-regelaar neemt deze taak voor zijn rekening en zorgt zo voor een optimaal energierendement.
Indien door schaduwval van afzonderlijke zonnepanelen binnen één generator twee verschillende vermogenspunten ontstaan, moet de aangesloten omvormer kiezen op welke van deze vermogenspunten (de lokale MPP (MPP) of de algemene MPP (GMPP) de generator moet worden geregeld.

Om niet onnodig energie te verliezen naar het zoeken van het vermogenspunt, bewaken conventionele MPP-trackers alleen het nabijgelegen vermogenspunt. Daarbij wordt een eventueel alternatief vermogenspunt soms niet waargenomen. Het actuele vermogen van de PV-installatie kan dan duidelijk lager liggen dan dat deze zou moeten zijn op basis van de beschaduwing.

Ontwikkeling van het algemene en lokale MPP-vermogen van 1 zonnepaneel 
binnen een string. Het paneel ligt in de ochtend gedeeltelijk in de schaduw. 
Het grijze vlak geeft het rendementsverlies aan dat kan ontstaan wanneer 
in plaats van de algemene MPP de lokale MPP wordt ingesteld.

Vermogen-/spanning diagram van de bovenstaande pv-installatie op 2 
verschillende tijden (met en zonder schaduw). De curves laten zien dat er 
met schaduw 2 MPP's ontstaan met een verschillende kwaliteit. 
Hierbij valt het vermogen bij de lokale MPP lager uit dan bij de algemene MPP.

Hoe is dit te voorkomen: om ook bij een gedeeltelijk in de schaduw liggende zonne-installatie altijd het optimale vermogenspunt te vinden, zijn MPP-trackers van de betere omvormers uitgerust met een extra functie. Deze kan de omvormer tijdelijk op een grotere afstand van het bekende vermogenspunt regelen. Hierdoor bevindt de omvormer zich op ieder moment op het vermogenspunt met het op dat moment hoogste vermogen en kan zo het energieaanbod van het zonnepaneel onder alle omstandigheden volledig benutten.

Het is echter onvermijdelijk dat tijdens het zoeken naar het hoogste vermogenspunt verliezen ontstaan. Enkele omvormers zijn er speciaal op gericht om in tijden zonder schaduw, de verliezen door het zoeken naar een eventueel tweede vermogensmaximum, te beperken tot maximaal 0,2! Om deze zoekverliezen nog verder te verlagen kan het in bepaalde gevallen zinvol zijn, in zonne-installaties met langzaam optredende schaduwval, de frequentie van het zoeken individueel te verlagen.