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Pour une utilisation optimale de l'énergie photovoltaïque, il faut éviter l'ombrage (partiel ou total) des modules. Un ombrage partiel sur le module est suffisant pour réduire considérablement son efficacité. Au moment de la conception d'une installation, on doit donc envisager la possibilité que d'autres bâtiments, des arbres ou les panneaux eux-mêmes (par exemple des panneaux disposés à "shed" sur les toits plats) puissent provoquer des ombrages, même partiels, des surfaces photovoltaïques. Les ombrages possibles sont:
Ombrage lointain
Suffisamment lointain pour projeter une ombre sur toute l’installation presque instantanément (effet d’horizon).
Ombrage proche
Projette des ombres partielles sur l’installation.
Les ombres partielles doivent être absolument évitées car elles entraînent pour une installation, ou une chaîne de modules, des pertes de puissance proportionnellement beaucoup plus élevées que la surface de l'ombre. Dans le cas d'un système avec un onduleur par chaîne, on doit relier ces dernières parallèlement à l'ombre la plus importante: par exemple, si un arbre est projeté sur une façade photovoltaïque au cours de la journée, les chaînes doivent être connectées verticalement.
Ombrage temporaire/accidentel
Celui-ci peut être dû à des feuilles ou de la saleté déposées sur les modules de l’installation.
|Exemples d'ombres partielles de Martin Van der Laan||Exemples d'ombre partielle|
Dans le cas d'ombrage partiel, les cellules ombragées fonctionnent comme des dissipateurs de la puissance générée par le module. Ce phénomène, connu sous le nom de "hot spot", provoque une augmentation de la température du module, qui peut atteindre des valeurs supérieures à 100°C.
Pour éviter d'endommager les cellules obscurcies, des diodes by-pass sont installées afin de permettre le passage du courant et éviter que celui-ci ne passe à travers la cellule masquée. Idéalement, il faudrait une diode by-pass pour chaque cellule, en réalité, elles sont présentes sur chaque chaîne de cellules.
Source: Rivista PHOTON