I en verden av solenergi har optimizere dukket opp som en fremtredende teknologi som tar sikte på å forbedre solcellepanelets effektivitet, spesielt under utfordrende forhold, f.eks. høyt nivå av skyggelegging/flere forskjellige takvinkler. En nærmere undersøkelse avslører imidlertid at deres ulemper, kombinert med effektiviteten til moderne bypass-dioder, står tvil om deres sanne optimalitet. La oss utforske styrkene og svakhetene til optimizere samt deres effekter i en praktisk situasjon.

Fordeler med Optimizers:

1. Økt effektivitet i ulike takkonfigurasjoner: En av fordelene med optimizere er deres evne til å øke solcellepaneleffektiviteten i scenarier der hustak har varierende grad av skygge. I tradisjonelle oppsett, hvis ett panel i en serie opplever skyggelegging eller redusert sollys, vil den generelle ytelsen til hele serien bli påvirket. Optimalisatorer reduserer imidlertid dette problemet ved å optimalisere hver panels utgang individuelt, slik at upåvirkede paneler kan fortsette å generere strøm med maksimal kapasitet, selv når andre er delvis skyggelagt.

2. Håndtere panelfeil og forringelse: Over tid kan solcellepaneler oppleve ulik grad av nedbrytning på grunn av faktorer som produksjonsforskjeller, miljøforhold og slitasje. Disse avvikene fører til det som kalles panelmismatch. Optimalisatorer kan løse disse problemene ved å overvåke og justere ytelsen til hvert panel individuelt, og sikre at det overordnede systemet fungerer på et optimalisert effektivitetsnivå.

Ulemper med Optimizers:

1. Energiforbruk vs. inkrementell gevinst: Selv om optimalisere hevder å forbedre ytelsen, gjør de det til en kostnad. Det lille energiforbruket, typisk 1-2 % av den totale energien som produseres, kan virke ubetydelig, men det reduserer netto energien som leveres til sluttbrukeren.

2. Kompleksitet og feilrater: Integrering av optimerere i solcellesystemer øker kompleksiteten. Med hver optimizer som krever minst to ekstra tilkoblinger per panel, øker sannsynligheten for feil. MC Electrical har dokumentert en feilrate på ca 10 % i på optimizerer over en 25-årsperiode. Dette er ganske betydelig.

Effektiviteten oppnådd av optimalisatorene vil imidlertid veie opp for ulempene med kompleksitet og pålitelighet, ikke sant? Dette ville kanskje vært sant hvis moderne solceller ikke hadde et innebygd system for å takle skyggeproblemer.

Effektiviteten til moderne bypass-dioder:

La oss utforske ulike typer paneler og hvordan deres innebygde dioder bidrar til energiproduksjonen til solcellepaneler, selv når de er delvis dekket av skygger:

1. Full cut solcellepaneler: I full cut paneler er solcellene arrangert i tre deler, koblet til bipass-dioder. Dersom en solcelle for skygge blit kun en tredje del av panelet påvirket. Spenningen blir da redusert men kutter ikke helt ut. Dette sikrer at det skygget områder ikke hindrer ytelsen til hele panelet, noe som gjør at det kan opprettholde en relativt konstant ytelse selv når det er delvis skyggelagt.

2. Half cut solcellepaneler: Half cut paneler er i hovedsak delt inn i to mindre enheter, hver med sitt eget sett med bypass-dioder. Denne utformingen forbedrer energiproduksjonen ytterligere under skyggeforhold, ettersom hver halvdel av panelet kan operere uavhengig, og kompensere for tapet i den andre halvdelen. Halvkuttede paneler gir bedre skyggetoleranse og er mer effektive, spesielt i scenarier der skyggelegging er utbredt.

3. Shingled solcellepaneler: Shingled solcellepaneler tar konseptet med halvkuttede paneler et skritt videre. Her er solcellene overlappet som helvetesild på et tak, og eliminerer eventuelle hull mellom cellene. Hver shingled-seksjon har sin bypass-diode, noe som muliggjør utmerket skyggetoleranse og forbedret ytelse selv når en del av panelet er skyggelagt. Du ser i bildet over hvordan shingled panel håndterer skygge i forhold til halv-cut celler.

Som man ser, har alle panel et slags "innebygd optimizer" for å kunne takle skygge. Men det er klart at om hele panelet er dekket i skygge så påvirker det strenget. 

Optimizerer har blitt markedsført som en løsning for prosjekter med utfordrende skyggeforhold, og det er noen tilfeller der de kommer til å øke effekten. Men, de har sine ulemper som kan gjøre dem mindre optimale i praksis. Moderne bypass-dioder tilbyr alternative tilnærminger for å takle skyggeproblemer og optimalisere energiproduksjonen uten kompleksiteten, ineffektiviteten, og risiko tilknyttet optimizere. Optimizerer hgar sin plass, men som en tommelfingerregel er, enkeltsystem = lang levetid.

Hvis du vil lære mer om optimizere, sjekk ut denne detaljerte videoen fra Gary Does Solar.

Du kan også lese denne artikkelen som sammenligner skyggeeffekt på full- og halv-cut paneler: