Деревья затеняют солнечные панели: сколько электричества может потерять домашняя станция

Локальное перекрытие света также грозит перегревом ячеек и повреждением модулей

Густая листва способна снизить выработку домашней солнечной электростанции на 8–25%. Размер потерь зависит от времени затенения, схемы подключения и конструкции панелей.

Инжиниринговая компания Atmosfera объясняет, что даже узкая тень от трубы, занимающая около 8% площади крыши, способна забрать 15–20% суточной выработки. Такие потери возникают, когда она перекрывает панель в самые продуктивные часы – с 11:00 до 14:00.

Почему несколько веток влияют на целую цепочку

В стринге – цепочке последовательно соединенных панелей – затененный модуль ограничивает ток других. Поэтому площадь тени и падение мощности не всегда пропорциональны: препятствие над несколькими ячейками влияет и на освещенные панели, соединенные с ними. В автономных и гибридных системах это также сказывается на зарядке аккумуляторов.

Модули Half-Cell и байпасные диоды ослабляют этот эффект: разделение на секции и обход затененных ячеек позволяют части панели продолжать работу. По оценке Atmosfera, локальная тень в современных модулях приводит к потере 30–50% мощности конкретного модуля. Если же затенена вся панель или несколько модулей в стринге, потери выработки остаются значительными.

Как рассчитывают потери из-за дерева

Для расчета важно знать, куда движется тень в течение дня и как она меняется по сезонам. Документация программы SAM описывает моделирование внешнего затенения от деревьев, зданий и выступов крыши с отдельными временными шагами. Модель частичного затенения позволяет оценить, как уменьшение освещенности повлияет именно на выработку электроэнергии массивом.

При обследовании участка Atmosfera учитывает не только нынешний размер деревьев, но и то, как они разрастутся через 3–5 лет. Зимой голые ветви также перекрывают свет, хотя и слабее, чем густая крона. Для плоских крыш и наземных станций дополнительно рассчитывают расстояние между рядами, чтобы панели не затеняли друг друга.

Как уменьшить влияние тени на генерацию

На этапе проектирования массив панелей смещают из проблемной зоны, а для разрастающихся ветвей предусматривают обрезку. Освещенные и затененные участки можно распределить по отдельным стрингам и подключить к независимым входам инвертора – MPPT-трекерам. Тогда тень на одном скате не будет ограничивать работу группы на другом входе.

Для отдельных проблемных панелей применяют оптимизаторы мощности, которые согласуют работу модуля с цепочкой. Однако их преимущество зависит от условий: IEA-PVPS в отчете о частично затененных системах сообщает, что обычные стринговые инверторы в некоторых случаях работают лучше распространенных оптимизаторов. При слабом и умеренном затенении разница годовой выработки между этими решениями обычно составляет менее 3%.

Если дерево начало затенять уже установленную станцию, характерный сигнал в мониторинге – регулярное падение мощности одной цепочки в одно и то же время суток. Atmosfera советует осмотреть модули, убрать мусор, смыть загрязнения или подрезать ветки. Для препятствий, которые невозможно устранить, инженер меняет схему соединения стрингов или устанавливает оптимизаторы на затененную группу.

Как сообщал "Телеграф", владельцы частных домов в Украине могут получить до 480 тысяч гривен кредита на энергооборудование, а государство компенсирует до 30% тела займа за комплект из солнечной электростанции, генератора и аккумулятора о государственной поддержке. Размер компенсации зависит от комплекта: за генератор предусмотрено 20%, а за генератор с аккумулятором – 25%. Это помогает оценить финансовые условия приобретения оборудования, но источник не измеряет влияние деревьев на его выработку.