Optimalizáció

3D tervezés

A napelemes rendszereinket legegyszerűbben a tervezés során optimalizálhatjuk, egy jó tetőterv nélkül nem számít, hogy milyen márkájú invertert vagy napelemet használunk, a rendszer nem fog úgy teljesíteni ahogy azt elvárjuk. Mikor tetőtervet készítünk ügyelünk a várható árnyékhatásokra, dőlés szögekre és tájolásokra, majd valamelyik online elérhető PVGIS adatbázis segítségével meg tudjuk határozni, nagyjából mennyit termel majd a rendszerünk az elmúlt évek besugárzási adatai alapján. Egy jó 3D-s tervező, mint például a SolarEdge Designer nem csak abban segít, hogy a már felmért tetőt pontosabban és szebben tudjuk ábrázolni. Segítségével azon sem kell törnünk a fejünket merre néz az adott tető, vagy milyen a dőlésszöge. Végül egy gombnyomással kiszámítja az adott rendszer várható termelését, ha fogyasztási adatok is rendelkezésére állnak, modellezni is tudja mit fog mutatni az ad-vesz mérő óránk! A SolarEdge besugárzás modellje felhívja a figyelmünket minden árnyékra, így minden tetőfelületet fel tudunk használni, amit csak lehet.

Részleges aktív optimalizáció

Amikor optimalizációról beszélünk nem arról van szó, hogy a panel teljesítményét megnöveljük, valójában csökkentjük a külső behatások okozta teljesítmény csökkentő effektusok hatását. A legelterjedtebb módszer erre az, hogy panel szinten helyezünk el optimalizáló egységeket, mint a Tigo vagy a Huawei SUN2000-450W optimalizálója. De hogyan is működnek ezek? Amikor egy panelra árnyék vetül, a feszültsége nem nagyon változik, de a rajta folyó áram drasztikusan lecsökkenhet, ami úgymond feltartja a többi napelemet, akik áramot szeretnének átpumpálni ezen a panelen, így leesik a DC teljesítmény az egész stringen. Felhasználva azt, hogy a villamos teljesítmény egyszerűen a feszültség és áram szorzata, a lecsökkent teljesítményű panel teljesítményét úgy is előállíthatjuk, ha egy elektronika segítségével csökkentjük a feszültségét és megnöveljük az áramát. Lényegében teljesítményt nem nyertünk, de így már az árnyékolt panel nem tartja föl az egész stringet. Ezeket az optimalizálókat kiválóan alkalmazhatjuk olyan helyeken, ahol nagy az árnyék valószínűsége. Előnye, ha csak 1-2 ilyen panel van, akkor elég csak azokat optimalizálni.

Egész rendszerre kiterjedő aktív optimalizáció

Az előzőekben leírt optimalizálókat használhatjuk a rendszer összes panelján is, így akár egy stringet több tájolásra is tehetünk. Minden optimalizálónak megvan a maga előnye, de a legkomplexebb és mégis legegyszerűbben telepíthető közülük, a Maxim Integrated napelemes hozam növelő chipjével szerelt panelek. Ezekben a panelekben a bypass diódákat egy-egy optimalizáló chipre cserélik. A Maxim optimalizált napelemek nem panelenként, hanem cellasoronként végzik ugyanezt az optimalizációt, ez általában 3 chip panelenként. Előnye, hogy egyszerűbb telepíteni, valamint a bekerülési költsége ennek a legkisebb, mivel a panelban már benne van az egész eszköz. A SolarEdge különleges struktúráját is érdemes itt megemlíteni. A SolarEdge invertereket csak optimalizálóból álló stringekre lehet kötni és a SolarEdge optimalizálókat csak teljes rendszer optimalizálás esetén lehet használni. Lényege, hogy minden 1-2-4 panelhez tartozik egy optimalizáló, az optimalizálók sorba vannak kötve és a teljes string feszültségének panelszámtól függetlenül állandónak kell lennie. Ha egy panel árama csökken, az optimalizáló csökkenti a feszültséget és növeli az áramot, mindezt úgy, hogy a többi optimalizáló reagál rá és tartják a string feszültséget. Ennek előnye, hogy a rendszereket erősen túlméretezhetjük, és szabadon tervezhetünk minden tetőfelületre, akár egy stringen is. A SolarEdge és a teljesen optimalizált Huawei rendszerek közös előnye, hogy hiba esetén képesek biztonsági üzemre, a SolarEdge stringfeszültsége lecsökken panelenként 1V-ra, a Huawei stringjén pedig panelenként 1kΩ ellenállást mérhetünk növelve a biztonságot telepítés és javítás közben.