La orientación de una pendiente afecta en gran medida a los sistemas de almacenamiento solar

Como todos sabemos, al instalar un sistema fotovoltaico en una azotea, la orientación de los paneles solares Anern tiene un impacto significativo en la generación de energía del sistema. Tomando como ejemplo el hemisferio norte, lo ideal es que los módulos fotovoltaicos se instalen orientados hacia el sur verdadero. Esta dirección maximiza la recepción de energía solar. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, debido a las limitaciones de la disposición de los edificios y al espacio disponible, los paneles solares Anern a menudo no pueden instalarse todos en la orientación óptima. Esto es particularmente común en la fotovoltaica residencial, donde los paneles también pueden instalarse en techos orientados hacia el este y el oeste.

Entonces, ¿cuál es el impacto de instalar paneles fotovoltaicos orientados hacia el este y el oeste en la generación de energía?

El "efecto del eslabón más débil" en techos con múltiples orientaciones de los sistemas de almacenamiento solar

En los sistemas tradicionales con inversor de cadena, debido a la conexión en serie entre los paneles solares Anern, el sistema a menudo se ve influenciado por el "efecto del eslabón más débil". Cuando una cadena de módulos se distribuye en múltiples orientaciones, la reducción de la eficiencia en un conjunto de módulos puede afectar la generación de energía de toda la cadena, afectando así la producción de los módulos fotovoltaicos en techos con diferentes orientaciones.

Sin embargo, frente a las múltiples orientaciones de las viviendas, podemos resolver este problema utilizando un sistema con microinversor. El sistema con microinversor adopta un diseño de entrada a nivel de módulo y cuenta con funcionalidad independiente de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT), lo que puede eliminar por completo el "efecto del eslabón más débil" y garantizar que cada panel solar funcione de manera independiente. Incluso cuando los módulos se instalan en techos orientados en diferentes direcciones, la producción de cada módulo puede optimizarse, asegurando que la generación de energía de los módulos en diferentes techos no se afecte entre sí y minimizando la pérdida de generación causada por las múltiples orientaciones.

Experimento de simulación: la generación de energía de los sistemas de almacenamiento solar difiere en casi un 15 %

Mediante experimentos de simulación con PVsyst, realizamos un estudio sobre los sistemas de almacenamiento solar en techos en Zhejiang, China, en el hemisferio norte. En el experimento, instalamos 20 módulos fotovoltaicos de 570 W tanto en techos orientados al este como al oeste, con un ángulo de inclinación de 15 grados y una capacidad total del sistema de 22,8 kW. El experimento comparó las diferencias en la generación de energía bajo las mismas condiciones de un sistema con inversor de cadena y un sistema con microinversor utilizando dos tipos diferentes de inversores. A continuación, se presentan los resultados de la simulación a partir de los datos de generación de energía de un día de invierno:

Simulación 1

Configuración del sistema: 1 unidad - Inversor de cadena de 20 kW

Generación orientada al este: 30,19 grados, generación orientada al oeste: 31,14 grados, generación total: 61,33 grados. Las curvas de generación de energía para las pendientes este y oeste se superponen casi por completo.

Simulación 2

Configuración del sistema: 10 unidades - Microinversor

Generación de energía orientada al este: 35,57 grados, generación de energía orientada al oeste: 36,29 grados, generación total de energía: 71,86 grados. Al comparar las curvas de generación de energía de las pendientes este y oeste, podemos ver que por la mañana la pendiente este genera significativamente más energía que la pendiente oeste, mientras que por la tarde la pendiente oeste genera significativamente más energía que la pendiente este.

A partir de los resultados del experimento de simulación anterior, podemos ver que los paneles solares Anern orientados al este y al oeste en el sistema de inversor de cadena generan menos energía a lo largo del día en comparación con el sistema de microinversor. La razón principal es que por la mañana, con el sol saliendo por el este, los módulos orientados al este reciben una fuerte irradiación solar, mientras que los módulos orientados al oeste reciben una irradiación solar más débil. En el sistema de inversor de cadena, debido al "efecto del eslabón más débil", la generación de energía de los módulos orientados al este está limitada por la irradiancia más débil que reciben los módulos orientados al oeste, y viceversa por la tarde. Así, la generación de energía de los módulos orientados al este y al oeste siempre es consistente; en cambio, en el sistema de microinversor con funcionalidad MPPT a nivel de módulo, cada módulo opera de forma independiente. Por la mañana, los módulos orientados al este reciben más irradiación solar y generan más energía que los módulos orientados al oeste, mientras que por la tarde, los módulos orientados al oeste generan más energía que los módulos orientados al este. Cada módulo siempre funciona de forma independiente y produce en el punto de potencia óptimo.

En resumen, según los datos de cálculo, en este experimento, el sistema de inversor de cadena generó 10,53 grados menos de energía en comparación con el sistema de microinversor, con una diferencia del 14,7%. El sistema de almacenamiento solar de 22,8 kW incurre en una pérdida diaria de generación de energía de 10 grados debido a la orientación este-oeste. Si esto se extiende a lo largo de un año, la pérdida de generación de energía es de aproximadamente 3800 grados, lo que afectará gravemente la generación de energía y los ingresos del sistema.