Kung Paano Nag-aapekto ang Sagot sa mga Panel na Nagsasagawa ng Pagkakarga ng Enerhiya mula sa Araw: Kasalukuyang Kuryente (Current) vs. Kolektibong Kuryente (Voltage)

Bakit ang kasalukuyang kuryente ang unang nagbaba?

Ang kuryenteng dumadaloy sa isang selula ng solar ay halos proporsyonal sa intensidad ng liwanag: habang mas maraming photon ang tumatama sa junction (ang lugar kung saan nagsanib ang mga materyales sa selula), mas maraming elektron ang naglalabas. Kapag ang ilang bahagi ng panel ay natatakpan, ang mga selula na iyon ay hindi na nagbibigay ng kuryente. Subalit, sa isang serye ng mga selula (string of cells), ang kuryenteng iisang dapat dumaloy sa lahat ng selula. Ang mga selula na hindi natatakpan ay hindi makakapagdala ng kuryente sa paligid ng mga selula na natatakpan, kaya ang kuryenteng dumadaloy sa buong serye ay bababa sa antas na kayang suportahan ng pinakamahinang selula.

Ang boltahe ay kumikilos nang iba. Isang solong selula ng silicio ay gumagawa ng halos 0.5–0.6 V sa kondisyon ng bukas na circuit (open-circuit), at ang boltahe ng panel ay ang kabuuan ng mga boltahe mula sa lahat ng selula. Kung ang ilang selula ay magkakaroon ng pagtatago (shaded), halos hindi ito makaaapekto sa kabuuang boltahe ng panel. Kung walang load na nakakonekta, ang boltahe sa kondisyon ng bukas na circuit ay mananatiling malapit sa normal; habang nagcharga, ang boltahe ng panel ay maaaring bumaba nang halos 10% o mas mababa. Ang proseso ng pagcharga ay nangangailangan ng boltahe, kaya ang charger ay patuloy na makakakita ng sapat na presyon upang palabas ang kuryente—ngunit ang kuryente na naglalabas ay mas kakaunti.

Bypass diodes: Ang built-in na mekanismo ng panel upang maiwasan ang pinsala

Ang mga panel ay hindi lubusang walang proteksyon laban sa bahagyang pagtatago ng mga selula sa araw. Karamihan sa mga panel ay mayroong mga bypass diode na nagbibigay ng alternatibong paraan para makapaglayag ang kuryente sa palibot ng mga selula na nasa ilalim ng pagtatago. Kapag ang mga selula na nasa ilalim ng pagtatago ay nagbabawas sa kabuuang boltahe ng panel, ang mga bypass diode ay nagiging aktibo at ang ibang mga selula ay patuloy na gumagawa ng kuryente sa mas mataas na boltahe nguni’t mas mababang kuryente. Sa ganitong paraan, hindi gaanong naaapektuhan ang pagganap ng panel, kahit na ang mga selula na nasa ilalim ng pagtatago ay hindi gumagana.

Dalawang mahalagang konsekwensya na kailangan mong malaman:

Ang pagkawala ng kuryente ay proporsyonal, hindi nakamamatay, kapag ang mga diodo ay nagtatrabaho nang wastong.” Ang 20% ng lugar na natatakpan ng shade ay nagkakahalaga ng halos kasing dami ng kuryenteng inilalabas ng bahaging iyon, plus ang pagbabawas ng kuryente na dulot ng diodo; hindi nito nagiging dahilan upang masira ang buong string ng mga panel. Kapag ang isang diodo ay naglaho, ang bahaging natatakpan ng shade ay nagsisimulang muling maglabas ng kuryente, nguni’t ang mga selula na natatakpan ay nagsisimulang maglabas ng init—ito ang mekanismo na tinatawag na “hot spot” na ipinalalagay sa aming pahina para sa pag-iwas sa hot spot. Kung ang panel ay nagiging mainit sa isang bahagi matapos lumaki ang puno, suriin muna ang diodo bago suspekahan ang mga selula.

Ang mga kontroler na nagtatrabaho sa prinsipyo ng MPPT (Maximum Power Point Tracking) ay nakakabawi ng bahagi ng pagkawala ng kuryente

Ang mga kontroler na nagtatrabaho sa prinsipyo ng MPPT ay patuloy na pinagkakasabay ang ratio ng konversyon ng kuryente sa pinakamainam na punto ng operasyon ng panel na natatakpan ng shade. Hindi nila maaaring muling lumikha ng enerhiyang hindi nagawa ng mga selula na natatakpan, nguni’t nakakatulong silang maiwasan ang pagwawala ng enerhiyang hindi kinakailangan. Sa kabilang dako, sa mga kontroler na nagtatrabaho sa prinsipyo ng PWM (Pulse Width Modulation), ang panel na natatakpan ng shade ay nagiging mas malayo pa sa pinakamainam na punto ng operasyon nito, at ang pagkakaiba sa kuryenteng inilalabas ng panel at ang kuryenteng nakukuha ng baterya ay nagiging mas malaki.

Ano ang epekto nito sa operasyon ng mga ilaw sa kalye sa gabi?

Kapag ang mga panel ng ilaw sa kalye ay natatakpan ng shade, ang pagkawala ng kuryente ay hindi gaanong nakakaimpluwensiya sa kanilang operasyon, dahil ang mga kontroler na nagtatrabaho sa prinsipyo ng MPPT ay nakakatulong na mapanatili ang kuryenteng kinakailangan upang ang ilaw ay manatiling gumagana nang maayos.

Ang kabiguan ay palaging nagsisimula sa aspetong pinansiyal, bago ito man maging nakikitang problema. Kung ang pagkakataong makakolekta ng enerhiya araw-araw ay mas kakaunti, ang baterya ay nagiging may mas kakaunting enerhiyang naiimbak tuwing gabi. Ang unang senyales ay ang pagbaba ng tagal ng pag-iilaw sa pinakamalakas na intensidad, pagkatapos ay ang ilaw ay nagiging mas mahina maagang pa kaysa sa itinakda ng programa, at sa pinakamatindi pang kaso, ang ilaw ay humihina bago ang bukang-liwayway. Wala sa mga ito ang nagmumungkahi na may problema sa panel; kaya ang kadalasang reklamo na natatanggap natin ay “ang ilaw ay naglaho sa 3 am”, hindi “ang panel ay nasasaklaw ng liwanag”.

Ang matagal nang pagkakasaklaw ng liwanag sa isang partikular na lugar ay nagiging dahilan ng karagdagang gastos: ang mga selula ng panel na nasasaklaw ng liwanag ay naglalabas ng init, na nagpapabilis sa pagkasira ng mga lapis na pumaprotekta sa mga selula at mga koneksyon na ginawa gamit ang tanso. Ito ang dahilan ng pagbaba ng buhay ng panel ng 30–50%, ngunit ang prosesong ito ay nagaganap sa paraang hindi nakikita sa unang tingin.

Pag-inspeksyon sa lugar: limang minuto, walang mga kagamitang kinakailangan

1. Maglakad-lakad sa lugar ng mga panel sa 9 am, noon, at 3 pm. Nagbabago ang pagkakalagay ng mga anino (shade); ang sangkap ng puno na hindi nakakasira noong Hunyo ay maaaring maging sanhi ng problema sa mga panel sa Setyembre.
2. Maghanap ng mga posibleng “nagnanakaw” ng enerhiya – gaya ng bagong puno, post ng watawat, tagapaglagay ng mga abisong pangkalakalan, o satellite dish na nai-install matapos ang pagkakabit.
3. Siyasatin ang harap ng mga panel para sa dumi. Ang alikot at dumi ay maaaring mapupunasan; ang mga direksyon para sa paglilinis ay nasa pahina ng mga “hot spot” (mga lugar na kadalasang nagkakaroon ng problema sa paglalaan ng enerhiya).
4. Basahin ang araw-araw na tala ng kontroler, kung mayroon man ito. Ang pagtaas ng kuryenteng nagcharga sa unang bahagi ng araw at pagkatapos ay nagiging patay (flatline) ay isang senyales ng problema; ang patuloy na pagiging flatline mula sa oras ng pagkabubukas ng araw ay nagpapahiwatig ng koneksyon na may problema.
5. Trim (putulin) o ilipat ang mga sangkap na nagiging sanhi ng problema bago nagdesisyon na palawakin ang sukat ng mga panel. Ang pagpapalaki ng sukat ng mga panel upang malampasan ang mga problema na dulot ng mga anino ay mas magastos kaysa sa pag-alis ng mga sangkap na nagiging sanhi ng problema; gayundin, ang mekanismo para sa paglalaan ng enerhiya sa mga “hot spot” ay mananatiling aktibo.

Ano ang hindi nasasaklaw ng pahinang ito?

Ang pahinang ito ay nagpapaliwanag tungkol sa mga pisikang prinsipo ng pagbabago ng liwanag (shading physics) sa mga panel na pinag-uugnay sa baterya (DC-coupled panels) na ginagamit sa mga sistema ng ilaw na hindi nakakonekta sa grid (off-grid lighting fixtures). Hindi ito sumasaklaw sa mga array na nakakonekta sa grid na gumagamit ng micro-inverters o power optimizers, na nagbibigay ng solusyon sa problema ng pagbabago ng liwanag sa pamamagitan ng ibang mga paraan. Kung ang inyong lugar ay may mga bagay na nakakahadlang sa pagpasok ng liwanag (shade) na hindi maaaring alisin, gumamit ng aming calculator para sa pagtukoy ng laki ng controller – ito ay tumatanggap ng mga pagbabago sa kahusayan ng panel sa pagbibigay ng kuryente (derated performance) – at piliin ang angkop na laki ng baterya base sa realidad ng sitwasyon (yakni ang pagkakaroon ng shade), hindi base sa sitwasyon kung saan ang kalangitan ay palaging malinaw (clear sky).