Ostacoli come alberi, strutture o edifici con altezza superiore a 2 o 3 metri a ridosso del parco fotovoltaico possono generare ombra sui pannelli solari.
Normalmente si cerca di evitare l’ombreggiamento (o “Shading”, dal termine inglese) sui moduli perché causa una importante riduzione della potenza generata – un’ombra su un modulo può infatti compromettere tutta la produzione della fila di pannelli.
Anche un unico pannello solare in ombra genera quindi un problema significativo di produzione (e quindi di redditività) del progetto.
Perché accade?
Le celle fotovoltaiche che compongono i moduli lavorano alla stessa corrente – sono infatti connesse in serie.
Una singola cella solare ha una potenza di 0,5 V. Le celle sono collegate in serie nel modulo per aumentare la tensione.
Poiché le celle sono in serie, la corrente deve essere la stessa in ogni cella.
L’ombreggiamento di una cella fa sì che la corrente nella stringa di celle scenda al livello della cella ombreggiata.
Il modulo in ombra, con la sua minore produzione, si comporta quindi come se fosse un “tappo” diminuendo la corrente (e quindi la redditività) di tutto il sistema.
Ostacoli come torri di linee elettriche, pali della luce, alberi, edifici, caseggiati, torri eoliche, etc. devono quindi essere tenuti in considerazione in fase di progettazione.
Una delle possibili soluzioni al problema delle perdite per ombreggiamento è quella di mantenere un “buffer” (una distanza) pari ad almeno il doppio dell’altezza dell’ostacolo per evitare che l’ombra dell’oggetto possa raggiungere i moduli.
Un’altra soluzione è quella di usare dei diodi (“bypass diodes”) – fondamentalmente degli apparati elettrici che permettono alla corrente di “saltare” i moduli in ombra. In teoria si potrebbe usare un diodo per ogni cella del pannello. In pratica in realtà per motivi economici se ne usano di meno (ad esempio uno ogni 20 celle).
E’ anche importante considerare l’ombreggiamento relativo tra le file dei moduli fotovoltaici (l’ombra che un pannello genera sugli altri pannelli adiacenti).
La soluzione è usualmente quella di lasciare una distanza sufficiente tra una fila e la successiva.
E’ importante notare come il distanziamento relativo tra le file dei moduli fotovoltaici non sia standard. Varia infatti in funzione della latitudine ed è quindi differente tra le varie zone del paese a causa della diversa posizione del sole durante l’anno.