Med obnovljive vire gotovo spada tudi sonce, pravzaprav je sonce za človeka večen in brezplačen vir energije, zato je smiselno o izkoriščanju tega neizmernega vira vedeti več. S fotonapetostnimi celicami pretvarjamo solarno energijo v električno, pri tem pa ni vse tako enostavno, kot izgleda na prvi pogled. Ste se kdaj vprašali, kako je z izgubami pri pridobivanju električne energije iz fotonapetostnih celic? In to niso ediden težave, s katerimi se boste srečali. Če vas ta tematika zanima, si preberite ta članek.
Fotonapetostne celice
Daleč največje izgube pri pridobivanju električne energije s fotonapetostnimi celicami lahko izmerimo v primerih delnega zasenčenja posameznih celic, zato se je reševanja tega pojava najbolje lotiti takoj, vsekakor pa že v fazi načrtovanja neke »sončne elektrarne«. Omenjeno težavo lahko rešimo z vgradnjo premostitvenih diod, ki med delnim zasenčenjem panela premostijo te celice, ki bi sicer delovale kot porabniki. Poglejmo si celotno sliko tega pojava nekoliko bolj podrobno in razumljivo.
Senčenje ima lahko velik vpliv na učinkovitost nameščenih fotonapetostnih (v nadaljevanju FN) panelov. Najboljša rešitev je še vedno ta, da se poskusimo vsakemu morebitnemu senčenju v celoti izogniti. Pri tem je popolnoma vseeno, ali je vzrok senčenja drevo, dimnik, cela zgradba, odpadlo listje, umazanija ali sneg. Dejstvo je, da se mnogo lastnikov fotoelektričnih elektrarn še vedno ne zaveda, da bo proizvedena energija oziroma izkoristek celotnega panela bistveno zmanjšan, čeprav je zasenčen le manjši odstotek njegove površine, poleg tega pa ima to lahko zelo škodljive posledice. Kako je to mogoče in kako se lahko temu izognemo?
Do takšnega vpliva ene same celice v panelu na delovanje oziroma na njegovo trenutno izhodno moč pride zato, ker je FN panel v resnici sestavljen iz večjega števila FN celic, ki so skupaj povezane v serijski vezavi. To pomeni, da se izhodna moč za celotno serijsko vezavo opazno zniža, ko se zmanjša izhodna moč ene celice in
največji tok je omejen s tokom, ki lahko teče skozi najšibkejšo celico. To je razlog, da lahko relativno majhna količina senčenja znatno zmanjša učinkovitost celotnega sistema FN panelov.
Izgube zaradi razlik med celicami
Do teh izgub prihaja zaradi notranjih povezav med FN celicami ali moduli, ki nimajo popolnoma enakih lastnosti ali se povezane z določenimi celicami obnašajo drugače, kot z drugimi. Izgube zaradi različnih lastnosti celic so pri FN modulih in panelih resen problem, saj je pod določenimi pogoji in v najslabšem primeru izhodna moč celotnega FN modula določena z izhodno močjo najšibkejše celice.
Razlike v kateremkoli delu U-I krivulje med eno in drugo sončno celico lahko privede do izgub zaradi neusklajenosti na neki delovni točki. Na sliki 1 spodaj je narisana primerjava med idealno in resnično U-I karakteristiko ter delovanje sončne celice v različnih režimih.
Iz karakteristike lahko vidimo, da lahko celica deluje v treh kvadrantih toka in napetosti:
- Pozitivni tok in pozitivna napetost, prvi kvadrant
- Pozitivni tok in negativna napetost, drugi kvadrant
- Negativni tok in pozitivna napetost, četrti kvadrant
Le pri prvi kombinaciji deluje sončna celica kot generator, ostala dva režima pa spremenita celico v porabnik, v breme, na katerem se električna energija troši.
Obnovljivi viri za začetnike (2)
