태양광 PV 시스템은 각 패널의 전력 수요에 따라 어레이로 연결되는 다수의 태양전지 패널로 구성되어 있으며, 이는 태양으로부터 에너지를 포착하고 전기로 변환하는 데 필수적인 많은 태양 광 PV 전지로 구성됩니다. 이제 어레이의 태양전지 패널의 한 부분에만 그림자가 떨어지면 전체 시스템의 출력이 잠재적으로 손상될 수 있으므로 PV 패널의 음영이라고 할 수 있습니다.
그늘진 태양전지 패널의 출력 차이를 보여주는 그림
더 나은 이해를 위해
패널의 문자열을 파이프 조각으로 간주하고 태양 에너지는 파이프를 통해 흐르는 물과 같습니다. 기존의 태양 현에서 그늘은 흐르는 것을 차단하는 것입니다. 예를 들어, 나무나 굴뚝의 음영이 문자열 내의 모든 패널에서 하나라도 떨어지면 그림자가 있는 한 전체 문자열의 출력이 거의 0으로 줄어듭니다. 그러나 별도의 무채문자열이 있는 경우 이 문자열은 평소와 같이 전원이 꺼져 있을 수 있습니다.
태양계에 대한 샤이딩의 효과의 그래픽 표현
그늘을 일으키는 요인은 무엇입니까?
일반적으로 구름, 나무 또는 인근 건물과 같은 환경 장애물, 평행 줄의 패널 간 자체 쉐이딩, 먼지, 먼지 및 조류 배설물과 같은 다른 쓰레기로 인해 발생하는 쉐이딩 이러한 음영 효과는 또한 장애물의 위치의 결과로 정적또는 어떤 경우에는 동적, 예를 들어, 구름을 이동하여 캐스팅 그림자.
태양광 발전 시스템의 성능에 어떤 영향을 미칩니까?
태양 전지 패널은 인버터 입력 전압 범위에 따라 시리즈 병렬 조합으로 연결됩니다. 나무 나 굴뚝의 그늘이 문자열의 한 패널에서도 떨어지는 경우 전체 문자열의 출력은 음영 기간 동안 거의 0이 됩니다. 이는 패널이 가장 약한 패널을 통과하는 전류 수준으로 출력이 감소되는 방식으로 함께 유선되기 때문입니다. 별도의 무채짐 문자열이 있는 경우 평소와 같이 출력 전원이 켜집니다. 전체 시스템에 음영의 영향은 패널이 함께 유선되어 있지만 따라 달라집니다.
어떻게 그늘기 문제를 해결?
PV 시스템의 위치 지정
태양광 PV 시스템을 설치하기 전에 그늘을 피하기 위해 일년 내내 하루 종일 현장을 신중하게 분석해야 합니다. PV 시스템의 위치를 마무리하기 전에 미래에 올 수있는 근처의 성장 나무 또는 건물도 고려해야합니다.
우회 디오드
디오드를 우회하여 샤이딩 효과를 낮출 수 있습니다.
핫스팟 가열의 파괴적인 효과는 우회 다이오드의 사용을 통해 회피 될 수있다. 우회 다이오드는 병렬로 연결되지만 반대극성으로 아래와 같이 태양 전지와 연결되어 있습니다. 정상 작동 하에 각 태양 전지가 편향되어 우회 다이오드가 편향되어 효과적으로 개방 회로가 됩니다. 그러나, 태양전지가 여러 계열 연결된 셀 간의 단락 전류의 불일치로 인해 역편향되는 경우, 우회 다이오드는 전도하여 양호한 태양전지로부터 전류가 각 양호한 전지를 편향시키는 대신 외부 회로에서 흐르도록 한다. 가난한 셀에 걸쳐 최대 역 편향은 약 단일 다이오드 드롭으로 감소, 따라서 전류를 제한하고 핫 스팟 가열을 방지. 바이패스 다이오드의 작동과 IV 곡선에 미치는 영향은 아래 애니메이션에 표시됩니다.
계열의 두 셀에 대한 전류 흐름과 바이패스 다이오드의 효과. 애니메이션은 한 조건에서 다른 조건으로 자동으로 진행됩니다.
IV 곡선에 바이패스 다이오드의 효과는 먼저 바이패스 다이오드가 있는 단일 태양전지의 IV 곡선을 찾은 다음 이 곡선을 다른 태양전지 IV 곡선과 결합하여 결정할 수 있다. 우회 다이오드는 역 편향에서만 태양 전지에 영향을 미칩니다. 역 방향 바이어스가 태양 전지의 무릎 전압보다 크면 다이오드가 켜지고 전류를 수행합니다. 결합된 IV 곡선은 아래 그림에 표시됩니다.
우회 다이오드가 있는 태양전지의 IV 곡선.
우회 다이오드로 핫스팟 가열을 방지합니다. 명확성을 위해, 예는 9개의 미디드 및 1개의 그늘이 있는 총 10개의 세포를 사용합니다. 일반적인 모듈에는 36개의 셀이 포함되어 있으며 현재 불일치의 효과는 바이패스 다이오드없이 더 나빠지지만 우회 다이오드에서는 덜 중요합니다. 애니메이션이 자동으로 이동합니다. 계속하려면 클릭할 필요가 없습니다.
그러나 실제로 태양 전지당 우회 다이오드는 일반적으로 너무 비싸고 대신 우회 다이오드는 일반적으로 태양 전지 그룹에 배치됩니다. 그늘진 또는 낮은 전류 태양 전지의 전압은 동일한 바이패스 다이오드와 바이패스 다이오드의 전압을 공유하는 다른 계열 셀의 전방 바이어스 전압과 동일합니다. 이는 아래 그림에 나와 있습니다. 변경되지 않은 태양 전지에 걸친 전압은 낮은 전류 셀의 차광 정도에 따라 달라집니다. 예를 들어 셀이 완전히 그늘진 경우, 차광되지 않은 태양 전지는 단락 전류에 의해 전방편향되고 전압은 약 0.6V가 됩니다. 가난한 셀이 부분적으로만 그늘이면 양호한 셀의 일부 전류가 회로를 통해 흐를 수 있으며 나머지는 각 태양 전지 접합을 편향시키는 데 사용되어 각 셀에 걸쳐 낮은 전방 바이어스 전압을 유발합니다. 그늘진 셀의 최대 전력 소멸은 그룹의 모든 세포의 생성 능력과 거의 동일합니다. 다이오드당 최대 그룹 크기는 손상을 일으키지 않고 실리콘 셀의 경우 약 15개의 세포/우회 다이오드입니다. 따라서 일반 36셀 모듈의 경우 2개의 바이패스 다이오드가 사용되어 모듈이 "핫스팟" 손상에 취약하지 않도록 합니다.
태양 전지 의 그룹에 걸쳐 바이 패스 다이오드. 변경되지 않은 태양 전지에 걸친 전압은 가난한 셀의 차광 정도에 따라 달라집니다. 위의 그림에서 0.5V는 임의로 표시됩니다.
MPP 추적 기능이 있는 스트링 인버터
최대 전력 점 추적(MPP 추적 또는 MPPT) 기술은 이제 문자열 인버터 제조업체 중 표준입니다. MPP Tracker가 있는 스트링 인버터는 입력 전압을 조정하여 태양전지 패널(그늘을 드린 경우에도)에서 가능한 가장 사용 가능한 에너지를 짜낼 수 있습니다. 간단히 말해서 MPP 트래커는 부분 적인 샤이딩 및 기타 출력 불일치와 관련된 출력 손실을 최소화하는 데 도움이 됩니다. MPPT 기술이 없는 인버터는 원하는 출력 임계값 아래로 통과할 때 약한 문자열의 출력을 잃게 됩니다.
마이크로 인버터 및 전력 최적화 프로그램
마이크로인버터와 전력 최적화 는 부분 적인 차광 문제를 극복하기 위해 사용됩니다. 모든 태양전지 판넬이 개별적으로 작동하여 시스템 에너지 생산이 하나 또는 두 개의 그늘진 패널에 의해 불균형적으로 영향을 받지 않도록 합니다.
다양한 유형의 태양 차광
음영을 만드는 오브젝트에 따라 다양한 유형의 태양 음영이 있습니다.
임시 체등조정
일시적인 그늘에는 구름, 조류 배설물, 먼지 또는 낙엽의 결과인 그늘이 포함됩니다.
건물에서 발생하는 채도
직접 그림자를 수반하기 때문에 건물에서 발생하는 음영은 매우 중요합니다. 이러한 유형의 차도의 예로는 굴뚝, 조명 도체, 위성 접시, 안테나, 지붕 및 외관 돌출, 오프셋 건물 구조, 지붕 상부 구조가 몇 가지 이름을 지정합니다.
위치에서 그늘을 드며
위치의 그늘은 건물 주변에서 비롯됩니다. 나무나 덤불, 건물 위로 흐르는 케이블, 주변 건물 또는 멀리 떨어진 건물도 있을 수 있으며, 이로 인해 수평선이 어두워질 수 있습니다.
자체 감빙
랙 장착 시스템을 사용하면 모듈의 행에 의해 모듈의 자체 섀도링이 발생할 수 있습니다. 이러한 경우 모듈 행 간의 기울기 및 분리를 최적화해야 합니다.
직접 적인 체싱
직접 음영은 태양광 패널이 빛을 잡는 데 방해가 되는 그림자 주조 오브젝트에 근접하여 에너지 손실을 일으킬 수 있습니다.