MAXIMALIZÁLT ÁRAMTERMELÉS

BIZTONSÁGOS MŰKÖDÉS ÁRNYÉKHATÁS ESETÉN IS

A Maxim chippel ellátott okospanelek kiküszöbölik a hagyományos napelem és optimalizálók hátrányait, biztosítva a magasabb hozamot árnyékhatás esetén.

Mitől okos az okos panel?

A panelek teljesítményét nagyban befolyásolja az árnyékhatás, leginkább az egyes panelokra eltérő módon vetülő helyi árnyék. Ezek az egész rendszer teljesítményét befolyásolhatják, akár töredékére csökkentve! A problémára jelenleg a panelra integrált Maxim vezérlőchip a legkorszerűbb megoldás, mely cellasor-szinten minimalizálja a teljesítménycsökkenést. 

A helyi árnyékhatás lehet például egy kábel, egy fa árnyéka, esetleg az állatok mozgása, ürüléke. Az árnyék hatásának vizsgálatához fontos ismernünk az egyes rendszerek működését.

Hagyományos rendszer

A napelem rendszerekben a panelek sorba, “sztringekbe” vannak kötve. Ezzel egyszerűbb és valamivel olcsóbb a rendszer, viszont felvet problémákat. Ez a hagyományos rendszer esetében azt jelenti hogy a csökkenő termelést produkáló panel az egész rendszer termelését megakasztja. Ha egy panel 70%-on ketyeg, az egész rendszer 70%-ot fog termelni. A problémára a panelon belül van egy megoldás ami valamilyen szinten növeli a hatékonyságot: ez a bypass modul. A 3 darab bypass (a képen pirossal jelölve) a sorba kötött cellákat három részre osztja, melyeket át tud hidalni árnyékhatás esetén. A leárnyékolt cella lecsökkent termelése az ő szintjére csökkentené a teljes termelést. Ennél még mindig jobb, ha azt az 1/3 résznyi cellasort teljesen kivesszük a termelésből, így 66%-on tud termelni a panel, valamint a rendszer. Az árnyékhatás mellett természetesen fontos szempont, hogy a panelek egy irányba nézzenek azonos dőlésszögben, hiszen a gyenge láncszem határozza meg a termelést. Látható hogy ez messze nem optimális állapot. További gondot jelent, hogy a leárnyékolt cella leválasztás esetén is áramot termel. Ez az áram nem tud hova elmenni így hő képződik, ami hosszútávon tönkreteheti a panelt. Ezeket hívjuk hot spot effektusnak.
  • A rendszer olcsóbb kb. 15%-kal
  • Árnyékhatás esetén drasztikus termeléscsökkenés
  • Tájolás / dőlésszög: korlátozott variációk
  • Hot spot veszély
A bypass működése
Hagyományos rendszer: egy panel meghatározza a rendszer termelését

Optimalizált rendszer

Az egyetlen cellára eső árnyék rendszerszintű hatásának kiküszöbölésére született az optimalizáló. Az optimalizálók általában a napelem alá telepített elektromos eszközök, melyek függetlenítik a rendszer termelését a panel termelésétől. Sőt, a leárnyékolt panel csökkent termelése hozzá fog adódni a rendszer termeléséhez. Ezzel a tájolás és dőlésszög is korlátlan lehetőségekkel bővül, mindenfelé telepíthetünk paneleket. További plusz szolgáltatás, hogy telefonunkon panelenként láthatjuk, melyik napelem mennyit termel. 

Az optimalizáló a Maxim létezése előtt nagyon jó megoldásnak számított, az új fejlesztések fényében viszont fókuszba kerültek hátrányai. A külső optimalizáló ki van téve a környezeti hatásoknak, lehetségessé téve egy plusz hibaforrást. A másik fő probléma, hogy a leárnyékolt cellasor teljesen kiesik a termelésből. Az áramtermelés viszont ott sem áll meg, tehát a melegedés, a hot spot esélye továbbra is fennáll.

  • Rendszerszinten megoldja a termeléscsökkenést
  • Tájolás / dőlésszög: független
  • Panelszinten nyomonkövethető a termelés
  • Ára megegyezik a Maxim chipesével
  • Az optimalizáló elromolhat és nehezen cserélhető
  • Az árnyékolt cellasor kiesik a termelésből
  • Hot spot veszély
Optimalizált napelem rendszer: az árnyékolt cellasor kiesik

Maxim chipes rendszer

A Szilícium-völgyben működő Maxim Integrated által fejlesztett vezérlő chip jelenleg a legkorszerűbb, rövid idő alatt megtérülő megoldás. Az optimalizálóhoz hasonlóan rendszerszinten megoldja az árnyékolt panel függetlenítését, de ez már az árnyékolt cellasort is bevonja a termelésbe! Ami azt jelenti, hogy árnyékhatás esetén is termel minden panel minden cellasora, és az hozzáadódik a teljes rendszer termeléséhez. Ennek másik nagy jelentősége, hogy megszűnik a túlmelegedés veszélye, ezzel a panel élettartama megnő. A gyorsított öregedést szimuláló tesztek szerint továbbá arra is számíthatunk hogy a Maxim chip a panel teljes élettartama alatt hibátlanul teszi a dolgát.
  • Rendszerszinten megoldja a termeléscsökkenést
  • Az árnyékolt cellasor is termel
  • Tájolás / dőlésszög: független
  • Nincs hot spot veszély
  • Növeli a panel élettartamát
  • A hagyományosnál 15%-kal drágább rendszer
  • Cellaszinten nem optimalizált
Maxim chip: az árnyékolt cellasor is termel valamennyit

Mi a jövő?

PANELBA INTEGRÁLT INVERTER
A mikroinverterekkel szerelt panelek 240V váltóáramot termelnek, szükségtelenné téve a központi invertert. Jelenleg áruk többszöröse az elterjedt rendszereknek, megtérülése évtizedekben mérhető. Talán ha csökken a technológia ára, versenyképes választás lesz.

CELLASZINTŰ OPTIMALIZÁLÁS
Az árnyékolt cella teljesítményének optimalizálására már vannak megoldások, viszont a rendszerszintű teljesítménycsökkenést ezek nem küszöbölik ki – az árnyékolt panel kevésbé ugyan, de lefogja a teljes rendszert. A jelenlegi háromszoros ár csökkenése esetén a hagyományos panelekben várható az elterjedése.