Come scegliere il pannello solare giusto per massimizzare la produzione di energia

Intro:

La tecnologia solare è stata una grande innovazione nel settore delle energie rinnovabili e offre soluzioni significative per migliorare la sostenibilità energetica e ridurre le emissioni di carbonio. I pannelli solari (noti anche come moduli solari) sono importanti per i sistemi solari perché determinano direttamente la quantità di energia prodotta. Pertanto, scegliere il pannello solare giusto è un passo importante per garantire che il sistema funzioni al meglio.

Tutte le variabili che influenzano la produzione di energia dei pannelli solari vengono esaminate in questo articolo. Comprendo appieno questi aspetti fondamentali, 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.

La generazione di energia da moduli è influenzata da una serie di fattori importanti:

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

La temperatura di esercizio di un modulo solare aumenta generalmente quando la sua corrente di esercizio aumenta. Ciò è dovuto al fatto che, a causa della resistenza interna del modulo, la quantità di corrente è correlata alla generazione di calore, e correnti più elevate causano maggiori perdite di calore.

La temperatura del modulo solare aumenta a causa delle perdite di calore. A temperature più elevate, il flusso di elettroni rallenta e la tensione diminuisce. Di conseguenza, il modulo solare diventa meno efficiente.

Nel febbraio 2021, JinkoSolar e TUV Nord hanno condotto un progetto empirico all'aperto presso la base sperimentale fotovoltaica nazionale di Yinchuan per studiare come le prestazioni di produzione di energia elettrica dei diversi moduli si relazionano con le loro temperature di esercizio. I moduli a corrente ultraelevata (18A) hanno temperature di esercizio in media superiori a circa 1,8°C rispetto ai 182 moduli (13,5A), con una differenza di temperatura massime di circa 5°C. Ciò è principalmente dovuto all'eccessiva corrente di funzionamento dei moduli, che provoca un aumento delle perdite di calore sulla superficie dei nastri di saldatura e delle celle solari, il che aumenta la temperatura di funzionamento del modulo. È noto che la temperatura diminuisce con la potenza di uscita dei moduli fotovoltaici. Ad esempio, quando la temperatura del modulo supera la temperatura operativa prevista, i moduli PERC mostrano una diminuzione della potenza in uscita di circa lo 0,35% per ogni grado di aumento della temperatura. I risultati empirici mostrano che i 182 moduli hanno un tasso di generazione di elettricità per singolo watt superiore di circa l'1,8% a quello dei moduli a corrente ultraelevata, considerando una combinazione di fattori. I moduli Twisun Black Frame Maysun hanno una bassa corrente (9A) e un'alta potenza, il che li rende migliori in condizioni di alta temperatura perché riduce le temperature di funzionamento, riduce le perdite di calore e migliora 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 le temperature di esercizio dei moduli a corrente ultraelevata (18A) e dei moduli 182 (13,5A) sono state misurate il 21 marzo e il 4 maggio. I moduli a corrente ultraelevata hanno avuto temperature di esercizio significativamente superiori a quelle dei moduli 182. Un aumento della temperatura riduce la produzione di energia elettrica. Rispetto ai moduli a corrente ultraelevata, i moduli 182 raggiungono un tasso di generazione di elettricità per singolo watt superiore di circa l'1,8%.

Proposta: il nome di un'organizzazione.

I moduli a corrente elevata possono causare un maggiore riscaldamento e un calo più costante della potenza in uscita a causa di un aumento delle perdite termiche. Migliorare il controllo delle perdite termiche dei pannelli solari è fondamentale. Migliorare la ventilazione, come installare piastre di dissipazione del calore sotto i moduli o elevare i pannelli solari dal suolo, può essere vantaggioso.

Inoltre, 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. Ciò è dovuto al fatto che il circuito MPPT dell'inverter deve seguire efficacemente il punto di massima potenza (MPPT) del pannello solare per massimizzare l'efficienza della conversione energetica. Ad esempio, se la corrente MPP di un pannello è di 13,5A e l'MPPT di un inverter è di 12,5A, il modulo non sarebbe compatibile con l'inverter.

Un importante parametro di prestazione per i pannelli solari è il coefficiente di temperatura, che mostra come le prestazioni dei pannelli variano a seconda della temperatura. La potenza nominale dei moduli solari viene calcolata utilizzando condizioni di prova standard (STC). La potenza di uscita diminuisce se la temperatura effettiva supera la temperatura nominale di esercizio durante il funzionamento. Ciò è dovuto al fatto che la capacità di conversione fotovoltaica del modulo diminuisce con la temperatura. Ad esempio, se il coefficiente di temperatura di potenza è pari a -0,34%/°C, la potenza di uscita del modulo diminuisce dello 0,34% per ogni aumento di 1°C rispetto alla temperatura di esercizio nominale.

Le fluttuazioni di temperatura hanno anche un impatto sulla stabilità e sulla durata di vita dei moduli solari. Le temperature elevate possono affaticare i materiali nei moduli, rendendoli meno duraturi. I moduli con un coefficiente di temperatura più basso hanno generalmente maggiori probabilità di durare più a lungo. In situazioni estreme, il surriscaldamento dei moduli solari può causare incendi e rischi per la sicurezza.

I dati del grafico mostrano che il coefficiente di temperatura dei moduli IBC Maysun è pari a -0,29%/°C. Ciò significa che ci sarà una riduzione di potenza dello 0,29% per ogni aumento di 1 °C della temperatura di esercizio del modulo IBC. Invece, il coefficiente di temperatura dei moduli PERC è di -0,34%/°C. Ciò mostra che la potenza diminuisce dello 0,34% per ogni aumento di 1 °C della temperatura di esercizio del modulo PERC. La potenza del modulo PERC è diminuita notevolmente al 79,6% in ambienti ad alta temperatura, dove la temperatura di esercizio del modulo può raggiungere gli 85°C, mentre il modulo IBC può ancora produrre l'82,6%.

Proposta:

Di conseguenza, scegliere moduli con un coefficiente di temperatura inferiore è consigliabile nelle aree più calde o quando si pensa che siano sicuri in condizioni di alta temperatura. Con il loro coefficiente di temperatura più basso (0,29%/°C), i pannelli solari IBC (Interdigitated Back Contact) sono più efficaci nelle aree ad alte temperature.

Le celle solari producono direttamente elettricità utilizzando l'effetto fotoelettrico. La gamma dello spettro luminoso a cui possono rispondere efficacemente è rappresentata dalla loro risposta spettrale. La maggior parte delle celle solari attualmente disponibili sul mercato sono a base di silicio e rispondono principalmente allo spettro visibile e an una parte della radiazione infrarossa. Al contrario, hanno una risposta piuttosto debole all'ultravioletto e an una parte significativa dello spettro infrarosso.

La risposta spettrale di una cella solare al silicio e uno spettro tipico di radiazione solare sono mostrati nell'immagine riportata. È fondamentale comprendere che questa risposta spettrale, nota anche come sensibilità spettrale, indica l'intervallo di radiazione in cui una cella funziona più efficacemente. La sua efficienza in varie condizioni di radiazione è fortemente influenzata da ciò. Queste celle rispondono principalmente allo spettro infrarosso vicino e visibile.

Analizza la risposta spettrale tipica di una cella solare a base di silicio:

Risposta alla luce ordinaria: Le celle solari a base di silicio mostrano una forte reattività alla luce visibile nelle lunghezze d'onda comprese tra 400 e 700 nanometri. L'energia della luce può stimolare gli elettroni di valenza negli atomi di silicio all'interno di questo spettro, portandoli alla banda di conduzione. Ciò porta alla formazione di coppie elettrone-buco e alla produzione di corrente.

La risposta agli infrarossi a breve lunghezza d'onda è la seguente: Queste cellule mostrano una certa reattività alle lunghezze d'onda infrarosse più corte, principalmente 800-1100 nm. La luce di questo spettro può spingere gli elettroni degli atomi di silicio verso la banda di conduzione, aumentando la corrente in uscita.

Risposta alla luce UV: Le celle solari a base di silicio rispondono principalmente alla luce ultravioletta nello spettro di lunghezze d'onda comprese tra 200 e 400 nm. L'energia in questa sezione dello spettro è troppo piccola per spingere gli elettroni di valenza degli atomi di silicio verso la banda di conduzione. Di conseguenza, non viene prodotta molta corrente.

La reazione agli infrarossi a lunghezza d'onda: Anche la parte infrarossa a lunga lunghezza d'onda (principalmente 1100-1200 nm) non risponde. Questo spettro ha troppo poca energia per produrre corrente sufficiente.

La produzione di energia può variare notevolmente tra regioni con spettri luminosi significativamente diversi a parità di modulo solare. Le celle solari in silicio monocristallino sono più efficienti rispetto alle celle in silicio policristallino, in particolare nello spettro 310-550 nm. In questo intervallo di tempo, le celle in silicio monocristallino possono avere un'efficienza quantica superiore del 20% rispetto alle celle policristalline. Ciò porta an una maggiore produzione di energia.

Proposta:

È consigliabile scegliere moduli con una risposta spettrale più ampia prima di iniziare a costruire un impianto solare in base alle bande di irraggiamento predominanti nella zona. I moduli IBC hanno una vasta risposta spettrale, che li distingue da altri moduli tecnologici. Possono catturare la radiazione solare nello spettro da 300nm a 1200nm, che va dall'ultravioletto alla luce visibile e fino allo spettro infrarosso vicino. I moduli IBC offrono prestazioni eccellenti in una varietà di condizioni di illuminazione, tra cui scenari di luce diffusa e scarsa.

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 an 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 an 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.

PID (potenzialmente indotta degradazione), LID (degradazione illuminata), LeTID (degradazione illuminata e elevata temperatura), UVID (degradazione indotta dall'ultravioletto), invecchiamento e effetto hotspot sono alcune delle reazioni di degradazione di un modulo. Queste reazioni di degrado sono processi di deterioramento delle prestazioni che i pannelli solari possono subire in determinate condizioni. Possono avere un impatto sulla produzione di energia e sulle prestazioni del sistema a lungo termine.

（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

Un parametro che valuta l'affidabilità dei moduli fotovoltaici è il LID (degradazione provocata dalla luce). In genere si compone di tre categorie principali: degradazione indotta da raggi ultravioletti (UVID), degradazione indotta da luce e temperatura elevata (LeTID) e degradazione alla luce del composto boro-ossigeno (BO-LID).

BO-LID, che è la degradazione della luce da parte di un composto di boro-ossigeno: Quando si parla di LID, spesso si riferisce al BO-LID, che è la principale componente responsabile della degradazione della luce nelle celle di silicio cristallino. Il LID inizia quando i moduli fotovoltaici sono esposti alla luce solare. Può raggiungere la saturazione nel giro di giorni o settimane. È possibile risolvere il BO-LID modificando i droganti (ad esempio, aggiungendo il gallio) o migliorando le tecniche di passivazione.

LeTID (Degradazione Light and High Temperature Induced): La perdita di prestazioni indotta dal calore, nota come LeTID, è principalmente associata ai materiali e ai difetti delle celle solari. In presenza di temperature e radiazioni elevate, i difetti della cella possono aumentare, il che può causare la ricombinazione della carica e un aumento della resistenza, il che può portare an una riduzione delle prestazioni della cella. Gli effetti LeTID spesso possono essere osservati durante il funzionamento effettivo del modulo. I produttori spesso migliorano i processi di fabbricazione, la scelta dei materiali, i test di stabilità termica e le valutazioni delle prestazioni delle celle alle alte temperature per garantire prestazioni costanti dei moduli per ridurre gli effetti LeTID.

La degradazione indotta dai raggi ultravioletti, nota anche come UVID: Il potenziale calo delle prestazioni dei moduli solari in caso di esposizione prolungata alle radiazioni ultraviolette è noto come UVID. La maggior parte di questo degrado è dovuto ai materiali utilizzati nelle celle solari, in particolare quelli utilizzati per la conversione fotoelettrica. L'esposizione continua ai raggi ultravioletti può causare reazioni chimiche o la disintegrazione dei materiali delle celle. Ciò danneggia le prestazioni, che spesso porta an una riduzione dell'efficienza e della potenza. I produttori utilizzano in genere materiali con un'elevata stabilità ai raggi ultravioletti per combattere gli effetti dei raggi ultravioletti, migliorano i materiali di incapsulamento del modulo per fornire una protezione aggiuntiva e conducono test di esposizione ai raggi ultravioletti 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) L'influenza dei punti caldi

L'effetto hot spot è un termine che si riferisce a condizioni nei pannelli solari in cui alcune celle o parti del modulo hanno una temperatura più elevata di altre. Ciò potrebbe compromettere le prestazioni e la sicurezza del modulo in generale.

Quando inizia a manifestarsi l'effetto hot spot?

Ombreggiamento o ostruzione del tessuto:

Se una parte di un pannello solare è ombreggiata o ostruita, le celle vicine continueranno a funzionare, ma quelle particolari celle non produrranno corrente. Ciò fa sì che le celle ombreggiate agiscano come un carico e assorbano troppo calore dalle celle funzionanti vicine.

Inconsistenze nel corpo cellulare:

A volte le celle solari possono mostrare imperfezioni piccole. Questo può causare che alcune celle si riscaldino più velocemente delle altre, creando punti caldi.

I sintomi dell'effetto hot spot includono:

Dato del telefono cellulare:

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

Problemi relativi alla sicurezza:

I punti caldi possono causare temperature elevate. Potrebbero causare incendi o altri pericoli per la sicurezza.

In sostituzione dei tradizionali diodi di bypass, Maysun Solar ha integrato gli interruttori di bypass MOS nei pannelli della serie Venusun per ridurre l'effetto hot spot. Queste interruttori migliorano la risposta alle variazioni delle condizioni di luce, adattandosi rapidamente e minimizzando l'impatto dell'ombreggiatura sulle prestazioni dei moduli.

Risolvi il problema dell'ombreggiamento dei moduli fotovoltaici con l'aiuto dei Interruttore di bypass MOS: una nuova idea di Maysun Solar

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 altri fattori sono fattori che influenzano i metodi di installazione e gli accessori del sistema solare.

(1) L'angolo di curvatura dei pannelli solari:
La quantità di elettricità prodotta dai pannelli solari è direttamente correlata all'angolo di inclinazione. Si riferisce all'angolo in cui i pannelli sono montati sulle loro staffe, influenzando come ricevono la luce solare. L'angolo di inclinazione ideale dipende dalla latitudine della posizione e dal progetto del sistema. Le seguenti sono le linee guida generali:

A. Latitudine compresa tra 0° e 25°: La latitudine è uguale all'angolo di inclinazione.

B.Latitudine tra 26° e 40°: L'angolo di inclinazione è uguale alla latitudine superiore di 5–10 gradi.

C. Latitudine da 41° a 55°: L'angolo di inclinazione è maggiore di 10°-15° rispetto alla latitudine.

(2) Perdita combinata dei pannelli solari:

I pannelli possono essere collegati in serie o in parallelo nel campo fotovoltaico. Il disallineamento di corrente tra i pannelli quando sono collegati in serie può causare perdite. Le perdite sono causate dai disallineamenti di tensione tra i pannelli quando sono collegati in parallelo. Le perdite totali possono superare l'8%. Inoltre, le caratteristiche di degrado inadeguate dei pannelli possono causare disallineamenti di tensione e corrente nel tempo, il che riduce la potenza complessiva dell'impianto fotovoltaico.

Proposta:

È quindi consigliabile utilizzare pannelli solari della stessa marca e modello quando si installa un impianto fotovoltaico. In questo modo, la corrente di lavoro, la tensione e le caratteristiche di degrado dei pannelli sono uniformi. Per evitare il flusso di corrente inversa, i diodi di isolamento possono essere installati nei pannelli solari. In questo modo, l'effetto negativo sull'intero campo causato da pannelli ombreggiati o da accessori del sistema solare inadeguati può essere attenuato.

(3) Danni ai cavi e ai trasformatori:

La gestione delle perdite di linea è una componente cruciale per garantire che un impianto an energia solare funzioni in modo efficiente. La percentuale di energia elettrica persa durante la trasmissione a causa della resistenza dei fili, dei connettori e di altri fattori è nota come perdite di linea. Per garantire che le prestazioni del sistema non vengano compromesse in modo significativo, è ragionevole mantenere le perdite di linea al di sotto del 5%.

Proposta:

Per ridurre le perdite di linea, scegli cavi e fili con buona conduttività. I fili di rame sono generalmente preferiti per le loro eccellenti proprietà conduttive. Il diametro della sezione trasversale del filo è anche cruciale. È possibile ridurre le perdite di linea utilizzando fili con un diametro maggiore perché hanno una resistenza inferiore. Per ridurre la resistenza e le perdite di corrente, è fondamentale assicurarsi che i terminali e i connettori siano installati in modo sicuro e collegati saldamente. Un modo per ridurre le perdite di linea è avere un layout efficiente e ridurre al minimo la lunghezza dei cavi.

Le perdite dei trasformatori sono l'energia persa a causa della resistenza interna dei trasformatori, delle perdite magnetiche e di altri fattori durante la trasmissione e la distribuzione dell'energia elettrica. La consegna e la distribuzione finale dell'elettricità generata possono essere influenzate da queste perdite.

Proposta:

Si consiglia di utilizzare tecnologie di trasformatori altamente efficienti che riducono le perdite interne per ridurre al minimo l'impatto delle perdite dei trasformatori sulla produzione di energia. Il mantenimento e l'ispezione regolari dei trasformatori garantiscono che funzionino al meglio.

(4) Efficienza dell'inverter e del controllore:

Durante il loro funzionamento, gli inverter che includono induttori, trasformatori e dispositivi di potenza come IGBT e MOSFET subiscono perdite. Gli inverter di stringa hanno generalmente un'efficienza del 97-98%, mentre gli inverter centralizzati hanno un'efficienza del 98%. Induttori, trasformatori, dispositivi di potenza e altri componenti possono causare perdite negli inverter. I malfunzionamenti delle apparecchiature, come le interruzioni dei dispositivi dell'inverter, possono anche influenzare la generazione di energia. In genere, i trasformatori hanno un'efficienza superiore al 99% e quasi nessuna perdita di energia. Il circuito di carica e scarica del controllore non deve subire una caduta di tensione superiore al 5% della tensione del sistema.

Proposta:

È fondamentale eseguire una manutenzione regolare degli accessori dell'impianto solare per garantire che i regolatori e gli inverter funzionino correttamente, riducendo così la probabilità di malfunzionamenti.

Le prestazioni e la durata dei pannelli solari possono essere influenzate da fattori ambientali come l'irraggiamento solare, l'ombreggiamento, la polvere, le temperature estreme, la grandine e le precipitazioni.

Energia solare

La principale fonte di energia dei sistemi solari è l'irraggiamento solare. Variabile a seconda della posizione, della stagione e delle condizioni meteorologiche. L'angolo e la durata dell'esposizione alla luce solare sono determinati dalla posizione geografica, mentre le stagioni e le condizioni meteorologiche influenzano i fattori atmosferici come la copertura nuvolosa e l'umidità, che influenzano l'efficienza dei pannelli solari. I pannelli solari possono produrre più energia con la luce solare ideale. In genere, questo schema segue l'intensità dell'irraggiamento: il periodo invernale, l'estate, la primavera e l'autunno.

Proposta:

Per garantire un'efficienza solare ottimale in tutte le stagioni e le temperature, pianificate e progettate il vostro impianto solare in base alla posizione geografica, al clima e al fabbisogno energetico specifico. Inoltre, dovresti scegliere pannelli solari ad alta efficienza e con prestazioni superiori in condizioni di scarsa illuminazione come i pannelli IBC (Interdigitated Back Contact) o HJT (Heterojunction). In condizioni di illuminazione simili, questi pannelli producono più energia.

Perdite di ombreggiatura

È possibile che l'efficienza dei pannelli solari sia ridotta a causa dell'ombreggiamento da parte di alberi o strutture. Tale ombreggiamento può comportare una perdita di produzione di energia fino al 5%. L'accumulo di polvere, il deposito di neve o detriti come foglie ed escrementi di uccelli possono causare punti di riscaldamento localizzati e ridurre la produzione di energia del sistema. Un hot spot, un riscaldamento localizzato persistente, può danneggiare la superficie del vetro.

Proposta:

Quando si installano sistemi solari, dovrebbero essere scelti luoghi che non siano troppo ombreggiati da alberi o edifici. Per ridurre al minimo le perdite di ombreggiamento, considera l'utilizzo di sistemi di inseguimento per seguire il movimento del sole per le installazioni a terra su larga scala. La pulizia e la manutenzione regolari del sistema solare sono fondamentali per assicurarsi che funzioni al meglio.

Condizioni meteorologiche eccezionali

La temperatura elevata ha il potenziale per aumentare la temperatura di esercizio dei pannelli solari, il che ne riduce l'efficienza e accelera il processo di invecchiamento. La grandine può causare danni alla superficie o microfratture, compromettendo l'affidabilità del pannello, mentre la pioggia o la neve sui pannelli possono ostacolare la ricezione della luce solare.

Proposta:

I pannelli solari con un coefficiente di temperatura inferiore, come i pannelli HJT o IBC, funzionano meglio alle alte temperature, sono l'opzione migliore per i climi caldi. L'utilizzo di materiali o rivestimenti riflettenti e una maggiore ventilazione intorno ai pannelli può ridurre l'assorbimento di calore. Scegli pannelli che sono stati sottoposti a severe prove di resistenza alla grandine in caso di neve o grandine. Considera l'installazione di reti o protezioni antigrandine e acquista un'assicurazione per eventuali danni da grandine, che potrebbe aiutare a compensare i costi di riparazione o sostituzione.

I risultati: il che significa che

La scelta dei moduli fotovoltaici (PV) dipende da molti fattori, tra cui 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. Per migliorare l'efficienza e l'affidabilità del sistema, ridurre i costi energetici e contribuire al futuro dell'energia pulita, è necessario considerare questi elementi in modo olistico. Possiamo sfruttare le risorse solari in modo più efficace e promuovere lo sviluppo sostenibile attraverso una pianificazione e una selezione approfondite.

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