Optimizator solarnih panela pomaže povećati učinkovitost sustava

Učinkovitost modernih fotonaponskih sustava ne određuju samo kvaliteta panela i tip invertera, već i to koliko se sustav može prilagoditi stvarnim uvjetima okoline. U tome ključnu ulogu ima optimizator solarnih panela, koji omogućuje da se sustav ne prilagođava performansama najslabije karike, već da svaki pojedini modul radi na vlastitom maksimumu.

U ovom članku detaljno predstavljamo što je optimizator solarnih panela i zašto je postao gotovo neizostavan u suvremenim fotonaponskim sustavima. Pogledat ćemo kako optimizacija snage panela funkcionira u praksi, s posebnim naglaskom na gubitke uzrokovane zasjenjenjem i različitom orijentacijom. Bit će riječi i o tome zašto optimizacija donosi posebno veliku prednost kod većih, složenijih sustava, koje mogućnosti nudi praćenje učinka po panelu te kada ima smisla razmišljati o rješenjima Huawei, Tigo ili Deye. Na kraju donosimo i praktičnu preporuku za najčešće fotonaponske sustave.

Što je optimizator solarnih panela i zašto je važan?

Optimizator solarnih panela je inteligentni elektronički uređaj koji se zasebno spaja na svaki solarni panel i podešava ga na najveću moguću proizvodnju energije. Dok u klasičnim sustavima sa string inverterom sve panele regulira jedan Maximum Power Point Tracking (MPPT), optimizator MPPT provodi na razini modula, odnosno po panelu – pa svaki panel može raditi na vlastitoj točki maksimalne snage. Zato najslabije izvedeni panel ne određuje proizvodnju ostalih, što donosi značajnu prednost posebno u sustavima s zasjenjenjem ili različitom orijentacijom.

Suština rada je u tome da je optimizator DC–DC pretvarač – odnosno pretvara istosmjerni ulaz tako da panel uvijek može proizvoditi na za njega idealnom naponu i struji, prije nego što se snaga proslijedi inverteru.

Ovakav pristup poboljšava učinkovitost sustava i proizvodnju energije, povećava vrijednost investicije te omogućuje praćenje učinka po modulu, što kasnije može pomoći u brzom prepoznavanju kvarova i donošenju odluka o održavanju.

Kako optimizacija snage solarnih panela funkcionira u praksi?

Bit optimizacije snage solarnih panela je da sustav ne radi prema jednoj zajedničkoj radnoj točki, već da svaki solarni panel proizvodi u skladu sa svojim trenutačnim uvjetima. Kod klasičnih string sustava, ako se snaga jednog panela smanji – primjerice zbog prljavštine ili sjene – proizvodnja cijelog niza pada. Optimizator uklanja taj učinak tako što po panelu regulira napon i jačinu struje.

U praksi se to odvija tako da optimizator kontinuirano prati izlazne parametre pojedinog modula i dinamički ih prilagođava kako bi panel uvijek radio uz najbolju moguću učinkovitost. To je posebno važno na krovnim površinama gdje se razlikuju orijentacija i nagib panela ili gdje se intenzitet sunčevog zračenja tijekom dana značajno mijenja. U takvom okruženju optimizacija opipljivo povećava godišnju proizvodnju energije.

Zasjenjenje i gubitak snage: kako pomaže Deye optimizator?

Zasjenjenje je jedan od najčešćih uzroka smanjenja performansi fotonaponskih sustava. Sjena dimnjaka, grane ili susjedne zgrade može čak i na kratko uzrokovati značajne gubitke ako sustav nema optimizaciju. Kod tradicionalnih rješenja tada pada proizvodnja cijelog stringa, čak i ako je pogođen samo jedan panel.

Kod Deye optimizatora, međutim, zasjenjeni panel se u smislu performansi “odvaja” od ostalih modula. Optimizator osigurava da zasjenjeni panel ograničava samo samoga sebe, dok ostali paneli nastavljaju raditi neometano, uz maksimalnu snagu. To je posebno korisno u urbanom okruženju i na složenijim krovnim konstrukcijama.

Ovo rješenje ne samo da povećava prinos, nego i čini proizvodnju energije predvidljivijom tijekom cijele godine. U takvim sustavima gubitak uzrokovan sjenom tipično se ne zbraja kroz cijeli niz, već postaje lokalno upravljiv, što dugoročno donosi bolji povrat ulaganja.

Zašto je optimizacija neizostavna u većim i složenijim fotonaponskim sustavima?

Kod fotonaponskih sustava veće snage i složenije strukture uvjeti rada panela rijetko su isti. Česta je različita orijentacija, različiti nagibi, kao i djelomično zasjenjenje. U takvim slučajevima klasična string konfiguracija tjera sustav na ozbiljne kompromise, jer paneli međusobno “povlače” performanse prema dolje. Optimizacija rješava upravo taj problem.

Optimizacija solarnih panela omogućuje da svaki panel samostalno proizvodi prema svojim karakteristikama, pa se razlike ne zbrajaju, već se razdvajaju. U većim sustavima to ne znači samo veći prinos, već i stabilniji rad te predvidljiviju godišnju proizvodnju. U industrijskim, komercijalnim i većim stambenim sustavima ta razlika već donosi mjerljivu financijsku prednost.

Praćenje učinka na razini panela: koje prednosti donosi?

Jedna od najvećih praktičnih prednosti optimizatora je praćenje učinka po modulu. To znači da se ne vidi samo proizvodnja cijelog sustava, nego i proizvodnja svakog pojedinog panela zasebno. Tako se odmah može prepoznati neispravan, zaprljan ili slabije učinkovit modul – bez potrebe za mjerenjima na lokaciji.

Monitoring na razini panela omogućuje brže otklanjanje kvarova, manje zastoja i niže troškove održavanja. Kod velikih sustava to je posebno važno, jer čak i jedan panel koji loše radi može uzrokovati značajan godišnji gubitak proizvodnje ako ostane neprimijećen.

Huawei, Tigo, Deye optimizator: kada je koje rješenje najbolje?

Kod optimizatora ne postoji univerzalno “najbolje” rješenje – izbor uvijek ovisi o strukturi i cilju konkretnog fotonaponskog sustava. Postoje sustavi u kojima je optimizacija opravdana samo na nekoliko problematičnih panela, dok je u drugim slučajevima sastavni dio rada cijelog sustava.

Rješenja usklađena s Huaweijem prvenstveno su povoljna u ujednačenim, modernim sustavima s inverterom, gdje je cilj optimizacije smanjenje učinaka djelomičnog zasjenjenja ili različite orijentacije. Kod njih su važni jednostavan nadzor sustava i transparentan rad.

Optimizatori tipa Tigo omogućuju fleksibilniju primjenu. Posebno su prikladni u mješovitom okruženju ili kada u postojećem sustavu optimizaciju trebaju samo određeni paneli. Zbog toga su čest izbor za naknadne nadogradnje.

Rješenja usmjerena prema Deyeu najčešće dobivaju ulogu u složenijim, hibridnim sustavima ili sustavima kombiniranim s pohranom energije.

Odabir odgovarajućeg optimizatora zato se uvijek prilagođava veličini sustava, budućim planovima i uvjetima na lokaciji.

Sigurnosne funkcije: kako optimizatori povećavaju pouzdanost sustava?

Optimizatori ne utječu samo na performanse, nego i na sigurnost. Mnoga moderna rješenja imaju funkciju brzog smanjenja DC napona koja u hitnim situacijama – primjerice u slučaju požara – minimalizira opasnu razinu napona na krovu.

To značajno povećava operativnu sigurnost sustava i usklađeno je s pooštrenim protupožarnim propisima. Posebno je važno kod većih objekata, gdje je sigurnost stručnjaka koji sudjeluju u spašavanju prioritet.

Instalacijski aspekti i kompatibilnost s inverterima

Pri ugradnji optimizatora ključno je pitanje kompatibilnosti s inverterima. Neka rješenja rade isključivo s vlastitim (proizvođačkim) inverterom, dok druga nude otvoreniji sustav. To utječe na troškove instalacije, mogućnost kasnijeg proširenja i eksploataciju.

Važno je i je li optimizator tvornički integrirano rješenje ili se može naknadno ugraditi. Unaprijed planirani sustav uvijek je isplativiji, ali kod postojećih sustava naknadna optimizacija može biti potpuno održiva alternativa.

Koliki povrat ulaganja može donijeti rad Huawei optimizatora?

Rad Huawei optimizatora tipično donosi vidljiv povrat ulaganja kada sustav radi uz djelomično zasjenjenje, različitu orijentaciju ili mješovitu upotrebu panela. U takvom okruženju povećanje godišnje proizvodnje može iznositi i nekoliko stotina kilovatsati, što izravno poboljšava vrijeme povrata investicije.

Točan povrat, naravno, ovisi o sustavu, ali općenito se može reći da dodatni prinos i bolji nadzor koje optimizatori osiguravaju dugoročno izjednačavaju viši početni trošak. To je posebno točno ako se uzmu u obzir životni vijek sustava i smanjene potrebe za održavanjem.

SOLARKIT preporuka optimizatora za najčešće fotonaponske sustave

Odabir odgovarajućeg optimizatora uvijek ovisi o strukturi sustava, njegovoj veličini i uvjetima okoline. Huawei, Deye i Tigo rješenja dostupna u ponudi SOLARKIT-a sastavljena su upravo tako da pokriju najčešće stambene i manje industrijske primjene. Kod zasjenjenih krovova, polja panela s različitom orijentacijom ili sustava koji se planiraju proširivati, optimizacija više nije “dodatak”, nego promišljen element projektiranja.

U stambenim sustavima, gdje nekoliko panela dobiva djelomičnu sjenu, optimizatori pomažu da ostali moduli ne gube snagu. U takvim slučajevima pravilno odabran optimizator solarnih panela može osigurati i primjetno povećanje godišnjeg prinosa. Na većim krovnim površinama ili kod više orijentacija ta se prednost dodatno pojačava, posebno kada je sustav izgrađen uz korištenje kvalitetnog optimizatora.

Prema pristupu SOLARKIT-a, optimizator nije proizvod koji se promatra izolirano, već dio cjelokupnog sustava. Usklađivanjem odgovarajućih komponenti može se oblikovati rješenje koje istodobno povećava prinos, poboljšava operativnu sigurnost i podržava buduće potrebe za proširenjem.