Как затенение влияет на производительность солнечной насосной системы
В современном стремлении к экологичному сельскому хозяйству и энергоэффективному орошению солнечные насосные системы набирают популярность благодаря своей нулевой стоимости эксплуатации и экологичности. Однако отраслевые эксперты недавно предупредили, что часто игнорируемый фактор — частичное затенение — становится «скрытым убийцей», который может значительно снизить производительность системы и даже привести к необратимому повреждению оборудования.
Это не простое сокращение, а погружение, похожее на эффект бочки.
Вопреки распространенному мнению, влияние затенения на солнечные насосные системы выходит далеко за рамки простого: чем больше площадь затенения, тем меньше вырабатывается электроэнергии.
"Основная проблема кроется в последовательной схеме солнечных панелей, — объяснил инженер Ван из ведущего китайского исследовательского института новой энергетики. "Стандартный модуль состоит из 60 или 72 последовательно соединённых ячеек. Его выходной ток определяется не самой мощной ячейкой, а самой слабой. Как только ячейка полностью закрывается листьями, птичьим помётом, пылью или даже тенью столба, она превращается из «генератора» в «резистор», потребляя энергию других ячеек и выделяя тепло, что приводит к резкому падению тока во всей цепочке. дддххх
Это явление, известное как эффект бочки или эффект горячей точки, имеет разрушительные последствия: даже если заблокировано всего 10% поверхности панели, выходная мощность всей панели может упасть более чем на 50% или даже больше. Для солнечных водяных насосов, которые в значительной степени зависят от генерации электроэнергии в режиме реального времени, это означает резкое падение напора и производительности.
Система сталкивается с многочисленными рисками: от стагнации производительности до сбоя оборудования.
Цепная реакция затенения выходит далеко за рамки снижения водоотдачи:
● Частые запуски и остановки насоса: При прохождении облаков или смещении теней выходная мощность модуля резко колеблется в критических точках, что приводит к частым запускам и остановкам двигателя насоса. Эти повторяющиеся удары значительно сокращают срок службы насоса и контроллера.
● Полное выключение системы: Солнечные насосы обычно имеют минимальное пусковое напряжение или порог мощности. Как только затенение приводит к падению выходной мощности ниже этого порога, вся система прекращает работу, даже если солнечного света по-прежнему достаточно.
● Повреждение модулей в результате перегрева:Затененные элементы продолжают нагреваться, что со временем ускоряет старение и пожелтение инкапсулирующего материала (EVA), что приводит к расслоению элементов и необратимому повреждению солнечной панели, создавая угрозу безопасности.
● Дисбаланс спроса и предложения: Солнечные насосные системы спроектированы таким образом, чтобы точно согласовать кривую подъёмной мощности насоса с выходными характеристиками солнечной батареи. Затенение полностью нарушает это соответствие, не позволяя системе работать с оптимальной эффективностью.
Научный выбор места и регулярное обслуживание являются ключевыми
● Выбор места — это первая линия защиты: Перед установкой тщательно оцените траекторию движения солнечного света в течение года, чтобы убедиться, что на месте установки нет никаких зданий, столбов электропередач, дымоходов или быстро растущих деревьев от восхода до заката.
● Тщательное обслуживание: Регулярно (например, каждые две недели) очищайте панели от пыли, птичьего помета и других загрязнений, а также своевременно расчищайте прилегающую территорию от сорняков, чтобы предотвратить образование снежного покрова зимой.
● Оптимизация конструкции системы: В сценариях, где теней избежать невозможно, можно рассмотреть применение технологий силовой электроники на уровне компонентов (МЛПЭ), таких как микроинверторы или оптимизаторы мощности. Эти технологии могут значительно снизить влияние затенения на всю систему, если затеняется только один компонент или даже одна ячейка, но это соответственно увеличит первоначальные инвестиции.
Защита солнечных панелей от затенения на протяжении всего срока службы — залог стабильной, эффективной и долговременной работы всей системы орошения. При инвестировании в зелёную энергию стоимость даже лёгкого затенения может оказаться гораздо выше, чем можно себе представить.
