Como todos sabemos, ao instalar um sistema fotovoltaico em um telhado, a orientação dos painéis solares Anern tem um impacto significativo na geração de energia do sistema. Tomando o hemisfério norte como exemplo, os módulos fotovoltaicos deveriam ser instalados idealmente para enfrentar o verdadeiro sul. Esta direção maximiza a recepção de energia solar. No entanto, em aplicações práticas, devido a restrições de layout de construção e espaço disponível, os painéis solares Anern muitas vezes não podem ser todos instalados na orientação ideal. Isso é particularmente comum em fotovoltaicos residenciais, onde painéis também podem ser instalados em telhados voltados para o leste e oeste.
Então, qual é o impacto da instalação de painéis fotovoltaicos voltados para o leste e oeste na geração de energia?
Em sistemas inversores de cordas tradicionais, devido à conexão em série entre os painéis solares Anern, o sistema é frequentemente influenciado pelo "efeito de placa curta". Quando uma sequência de módulos é distribuída por várias orientações, a eficiência reduzida em um conjunto de módulos pode afetar a geração de energia de toda a string, afetando assim a saída de módulos fotovoltaicos em telhados com diferentes orientações.
No entanto, diante de múltiplas orientações de casas, podemos resolver esse problema usando um sistema de micro-inversor. O sistema micro-inversor adota um projeto de entrada de nível de módulo e tem funcionalidade independente de rastreamento de ponto de potência máxima (MPPT), que pode eliminar inteiramente o "efeito de placa curta" e garantir que o painel solar opera de forma independente. Mesmo quando os módulos são instalados em telhados voltados para direções diferentes, a saída de cada módulo pode ser otimizada, assegurar que a geração de energia de módulos em diferentes telhados não afeta uns aos outros e minimizar a perda de geração de energia causada por múltiplas orientações.
Usando experimentos de simulação de PVsyst, conduzimos um estudo sobre os sistemas de armazenamento de telhados solares em Zhejiang, China, no hemisfério norte. No experimento, instalamos 20 módulos fotovoltaicos de 570W em telhados voltados para leste e oeste, com um ângulo de inclinação de 15 graus e uma capacidade total do sistema de 22,8 kW. O experimento comparou as diferenças de geração de energia nas mesmas condições de um sistema inversor de string e um sistema de microinversor usando dois tipos diferentes de inversores. Aqui estão os resultados da simulação de dados de geração de energia de um dia de inverno:
Geração de energia voltada para o leste: 30,19 graus, geração de energia voltada para o oeste: 31,14 graus, geração de energia total: 61,33 graus. As curvas de geração de energia para as encostas leste e oeste quase se sobrepõem completamente.
Geração de energia voltada para o leste: 35,57 graus, geração de energia voltada para o oeste: 36,29 graus, geração total de energia: 71,86 graus. Ao comparar as curvas de geração de energia das encostas leste e oeste, podemos ver que pela manhã a encosta leste gera significativamente mais energia do que a encosta oeste, enquanto à tarde a encosta oeste gera significativamente mais energia do que a encosta leste.
A partir dos resultados do experimento de simulação acima, podemos ver que os painéis solares Anern voltados para o leste e o oeste no sistema inversor de cordas geram menos energia ao longo do dia em comparação com o sistema micro-inversor. A principal razão é que pela manhã, com o sol nascendo do leste, os módulos voltados para o leste recebem forte irradiação solar, enquanto os módulos voltados para o oeste recebem irradiação solar mais fraca. No sistema inversor de corda, devido ao "efeito de placa curta", a geração de energia dos módulos voltados para o leste é limitada pela irradiância mais fraca recebida pelos módulos voltados para o oeste, e vice-versa à noite. Assim, a geração de energia dos módulos voltados para leste e oeste é sempre consistente; em contraste, no sistema micro-inversor com funcionalidade MPPT em nível de módulo, cada módulo opera de forma independente. Pela manhã, os módulos voltados para o leste recebem mais irradiação solar e geram mais energia do que os voltados para o oesteMódulos, enquanto à tarde, os módulos voltados para o oeste geram mais energia do que os módulos voltados para o leste. Cada módulo sempre é executado de forma independente e sai no ponto de potência ideal.
Em resumo, a partir dos dados de cálculo, neste experimento, o sistema inversor de string gerou 10,53 graus menos potência em comparação com o sistema micro-inversor, com uma diferença de 14,7%. Os 22,8kWSistema de armazenamento solarIncorre em uma perda diária de geração de energia de 10 graus devido à orientação leste-oeste. Se isso for estendido por um ano, a perda de geração de energia é de cerca de 3800 graus, o que impactará severamente a geração de energia e a receita do sistema.