DC část: polystring (paralelní)

Jak

• zdánlivě nesmyslné paralelní spojování různě orientovaných PV řetězců; typicky např. orientace na východ i na západ, paralelně spojené do jednoho MPPT vstupu střídače
• mylně se totiž často předpokládá, že různě orientované řetězce mají i rozdílná napětí
• jenže zatímco proud PV modulu/řetězce s měnící se intenzitou slunečního záření výrazně kolísá, tak napětí PV modulu/řetězce zůstává prakticky beze změny ⁽¹⁾
• pokud se napětí na řetězcích při provozu prakticky nemění, či se mění jen nepatrně, lze bez problému paralelně spojovat i stejně velké řetězce, které jsou rozdílně ozářeny (např. z důvodu jejich rozdílných azimutů či sklonů)
• rozdílný proud různých paralelně spojených řetězců rovněž ničemu nevadí; proudy se na společném vstupu střídače jednoduše sečtou
• orientace jednotlivých paralelně spojených řetězců pak nemusí být pouze východ-západ, ale řetězce mohou mít vzájemně prakticky libovolné azimuty i sklony
• je nicméně potřeba splnit pár základních podmínek
  • použité PV moduly by měly mít stejné napěťové vlastnosti (a z nich pak zejména napěťový teplotní koeficient $\beta U_{OC}$, který čím bude blíže nule, tím lépe)
  • paralelně spojované řetězce musí musí mít stejné napětí (tzn. ideálně by měly obsahovat stejné počty stejných PV modulů)
  • každý řetězec by měl mít buďto stejnou orientaci PV modulů (tj. stejné azimuty a sklony), anebo by PV moduly měly být vybaveny optimizery (pak jsou různé sklony i orientace bezpředmětné)
  • pokud nejsou použity optimizery, je potřeba vyloučit i zastínění jednotlivých PV modulů (aby v důsledku zastínění na řetězci nekolísalo napětí)
• výhodou tohoto řešení je, že mnohdy stačí méně střídačů menších výkonů
• stejně tak pokud jednotlivé řetězce nemohou být z důvodu rozdílné orientace současně maximálně ozářeny, pak pro ně na střídači stačí i méně dimenzovaný proudový vstup
• nevýhodou je poměrně zanedbatelná ztráta ročního výnosu okolo 0,25 % ⁽²⁾

Proč

• Staudacher, D. (Fronius): Deutliche Kostenreduzierung bei minimalen Ertragsverlusten - Ost/West ausgerichtete PV-Anlagen mit nur einem MPP-Tracker

¹ PV moduly zpravidla dosahují takřka plného napětí $U_{MPP}$ již při ozáření +/- od 200 W/m², přičemž s dále rostoucí intenzitou se tato hodnota už pak příliš nemění. Viz obrázek s vyznačeným rozdílem $\mathrm{\Delta }U$, který na modelovém příkladu (jde o datasheet reálného PV modulu) odpovídá asi 1,69 V. To oproti maximálním 45 V dělá rozdíl zhruba 3,76 %. Pokud budou mít jednotlivé paralelně spojené řetězce stejné počty PV modulů, tak stále bude splněna podmínka rozdílu do 5 %.

² Ztráty zde vznikají z tzv. "nesouladu" v důsledku případných teplotních rozdílů PV modulů. Např. při polystringu východ-západ budou dopoledne více ozářeny východní moduly (tj. budou teplejší), kdežto západní moduly budou ozářeny méně (tj. budou chladnější). V důsledku čehož se napětí obou řetězců mírně odchýlí. Odpoledne pak bude situace opačná.