Как облачность и тень влияют на выработку солнечных панелей

Солнце сквозь облака: как облачность и тени влияют на работу солнечных батарей

Когда на небе появляются облака, солнечная электростанция не засыпает, а просто работает в особом режиме. Даже в пасмурный день модули продолжают вырабатывать энергию — пусть и не в полном объёме. Но сколько именно, и как на это влияет тип панели, угол освещения или даже пыль на стекле?

В этой статье разберёмся, кто именно «крадёт» солнечный свет, как бороться с потерями и какие технологии справляются с облачностью лучше других.

Прямой свет, рассеянный свет и всё между

Солнечный свет, проходя через атмосферу, частично отражается, частично поглощается и частично рассеивается. Прямое излучение — это когда лучи падают на панель под прямым углом. Диффузное (или рассеянное) — когда свет «размазан» облаками.

При идеальных условиях (перпендикулярное освещение, чистое небо) солнечные панели показывают максимальную эффективность. Но даже в туманный или облачный день фотоэлектрические модули работают, просто с меньшей отдачей.

Например, при лёгкой облачности можно рассчитывать на 60–80 % от полной мощности, а в плотную пасмурную погоду — лишь на 10–30 %. Подробнее о распределении выработки по сезонам читайте в нашей статье о методике точного расчёта солнечной электростанции.

Что может затенить солнечные панели?

Иногда «враг» выработки — вовсе не облака, а вполне земные объекты:

• Деревья и кустарники. Особенно если система установлена на даче или в частном доме.
• Соседние панели — при наземной установке часто встречается эффект самозатенения.
• Части крыши — трубы, дымоходы, фронтоны.
• Стекло — на балконе или за окнами.

Свет, проходящий через обычное оконное стекло, теряет в интенсивности: один слой «съедает» около 9 % света, два — до 16 %.

Почему панели нуждаются в запасе напряжения

Энергия солнца — не всегда стабильный поток. При пониженной освещённости напряжение на кремниевом элементе падает. Для надёжной зарядки аккумулятора (до 14,4 В) в случаях с 12 вольтными системами, солнечные панели должны выдавать не менее 17–18 В под нагрузкой, что достигается последовательным соединением 36 ячеек. Для систем с другими напряжениями цепей аккумулятора и входа MPPT контроллера – нужны специальные расчёты.

Поэтому важно не только количество света, но и качество проектирования системы. Подробнее — в статье о правильном подборе ёмкости аккумуляторов.

Затенение ≠ приговор: как минимизировать потери

Если солнечная панель оказывается частично в тени, выработка энергии может падать на всю цепочку модулей, а не только на один. Но есть решения:

• Обходные диоды (bypass diodes) — защищают ячейки от перегрева.
• Оптимизаторы и микроинверторы — позволяют каждой панели работать независимо, минимизируя потери даже при частичном затенении.
• Правильное проектирование с учётом сезонного движения солнца.

Какие панели лучше работают в пасмурную погоду?

Здесь многое зависит от технологии и производителя:

Однако важно понимать: если на улице стабильно темно и пасмурно, никакая панель не выдаст 100 %. А вот дешёвые модули без антибликового покрытия могут терять до 50 % заявленной мощности даже при лёгком отклонении угла солнца.

Больше о выборе технологии — в нашем обзоре типов аккумуляторов и модулей.

Итог: как работать с тенью и облаками

1. Выбирайте качественные модули от проверенных брендов.
2. Учитывайте источники затенения ещё на этапе проектирования.
3. Используйте микроинверторы, если тень неизбежна.
4. Чистите панели — пыль и грязь снижают прозрачность стекла.
5. Не экономьте на контроллерах и инверторах — грамотное оборудование компенсирует многие потери.