Un coș de fum care aruncă o umbră îngustă peste colțul unui panou pare un detaliu neînsemnat. Statistic vorbind, acoperă poate 3% din suprafața totală a sistemului. În practică, poate să te coste 20% din producția orei respective. Disproporția asta e cel mai contraintuitiv lucru din întreaga tehnologie fotovoltaică și merită explicată cum trebuie.
De ce o umbră mică face un rău mare
Panourile dintr-un string sunt legate în serie, la fel ca becurile dintr-o ghirlandă veche. Curentul care circulă prin lanț e dictat de veriga cea mai slabă. Dacă o celulă e umbrită și poate lăsa să treacă doar 30% din curent, tot stringul coboară aproape de acel nivel, indiferent cât de bine stă restul panourilor în soare.
Producătorii au anticipat problema și au pus în fiecare panou două sau trei diode de bypass. Când o secțiune e umbrită serios, dioda o ocolește electric, iar restul panoului continuă să lucreze. Sistemul funcționează, dar nu gratuit: ocolind o treime din panou, pierzi și producția acelei treimi, chiar dacă umbra acoperea doar câteva celule.
De aici vine regula practică pe care o știu instalatorii cu experiență: o umbră lungă și îngustă, care traversează mai multe panouri pe orizontală, e mult mai dăunătoare decât o umbră compactă care acoperă complet un singur panou. Prima activează diode în serie întreagă, a doua scoate din joc o singură placă.
Cine face umbră, de fapt
Sursele se împart în două categorii, iar tratamentul e complet diferit.
- Umbriri permanente și previzibile: coșuri de fum, antene, lucarne, gurile de aerisire, o clădire vecină mai înaltă, un brad matur din curte. Se pot calcula din faza de proiect și, de multe ori, se pot evita prin repoziționarea rândurilor.
- Umbriri temporare sau sezoniere: crengile unui pom care crește de la an la an, o cabană de vecin ridicată ulterior, zăpada rămasă pe rândul de jos, frunzele adunate pe rama panourilor toamna.
Mai există și umbrirea între rânduri, la sistemele montate pe structuri înclinate pe acoperiș plat sau la sol. Iarna, când soarele stă jos, rândul din față poate umbri baza rândului din spate câteva ore pe zi. Se rezolvă prin distanță corectă între rânduri, calculată pentru unghiul solar de la solstițiul de iarnă, nu pentru cel de vară.
Nu în ultimul rând, murdăria funcționează exact ca o umbră. O dâră de praf uscat pe marginea de jos a panoului, depusă acolo de ploaie și de gravitație, acoperă tocmai rândul de celule care limitează curentul întregii serii. E motivul pentru care o spălare simplă, o dată sau de două ori pe an, poate aduce înapoi câteva procente.
Ce soluții ai, în ordinea costului
Prima variantă e cea gratuită: tăierea crengilor și curățarea periodică. Sună banal, dar rezolvă probabil jumătate din cazurile reale de scădere de producție din curțile cu vegetație.
A doua e reconfigurarea stringurilor. Dacă panourile umbrite dimineața sunt grupate într-un string separat, iar cele umbrite după-amiaza în altul, pierderea se limitează la grupul afectat, în loc să se propage în tot sistemul. E o modificare de cablare pe care un instalator o poate face într-o zi, uneori fără echipamente noi.
A treia soluție sunt optimizatoarele de putere, montate câte unul pe panou. Fiecare panou lucrează atunci la punctul lui optim, iar unul umbrit nu mai trage lanțul în jos. Câștigul într-un sistem cu umbriri reale poate ajunge la 10-25%. Într-un sistem fără umbriri, câștigul e aproape zero, iar componentele adăugate devin doar puncte suplimentare de defect.
A patra sunt microinvertoarele, care fac practic același lucru, dar transformă curentul în alternativ direct la panou. Sunt cele mai flexibile pentru acoperișuri complicate, cu pante multiple și orientări diferite, dar costă mai mult și înmulțesc numărul de echipamente aflate pe acoperiș. Alegerea dintre cele două variante nu e evidentă și merită discutată separat, pentru că nu orice sistem are nevoie de optimizatoare sau microinvertoare.
Cum îți dai seama că umbrirea e problema ta
Semnul distinctiv al umbririi e repetabilitatea. O scădere cauzată de nori e haotică și diferă de la o zi la alta. O scădere cauzată de o umbră apare la aceeași oră, în aceleași condiții de cer senin, și se adâncește lent de la o lună la alta, pe măsură ce soarele își schimbă unghiul.
Deschide graficul zilnic din aplicație pentru trei-patru zile senine consecutive și suprapune-le mental. Dacă adâncitura cade mereu între 8:30 și 10:00, ai găsit vinovatul; rămâne doar să urci în pod sau să te uiți pe acoperiș la ora aceea. Detaliile despre cum se interpretează corect aceste grafice le găsești în ghidul despre citirea datelor din aplicația invertorului.
Merită spus și că un sistem fără nicio umbrire e o raritate în mediul urban. Obiectivul realist nu e eliminarea completă a umbrelor, ci limitarea lor la intervalele în care oricum producția e mică — devreme dimineața și târziu seara. O umbră la 7:40 în iunie costă foarte puțin. Aceeași umbră la 12:30 e o problemă care se plătește în fiecare zi însorită a anului.
