Като доставчик на фотоволтаични шкафове бях свидетел от първа ръка как функцията за проследяване на максимална мощност (MPPT) може значително да подобри производителността на фотоволтаичните шкафове. В този блог ще разгледам подробностите за това как работи MPPT и неговото въздействие върху производителността на фотоволтаичния шкаф.
Разбиране на основите на фотоволтаичните системи и фотоволтаичните шкафове
Преди да проучим функцията MPPT, нека накратко разберем какво представляват фотоволтаичната система и фотоволтаичният шкаф. Фотоволтаичната (PV) система е проектирана да преобразува слънчевата светлина в електричество. Състои се от слънчеви панели, инвертори, батерии (в някои случаи) и различни контролни и защитни компоненти. Фотоволтаичният шкаф е заграждение, в което се помещават електрическите компоненти на фотоволтаичната система, осигурявайки защита и организация. Може да включва компоненти като инвертори, контролери за зареждане и устройства за наблюдение.
Какво е MPPT?
Проследяването на точката на максимална мощност (MPPT) е електронна система, която управлява фотоволтаичните панели при тяхната максимална точка на мощност (MPP). Изходната мощност на PV панела не е постоянна; тя варира в зависимост от няколко фактора, включително интензивност на слънчевата светлина, температура и засенчване. MPP е специфичната работна точка на кривата ток - напрежение (I - V) на фотоволтаичния панел, където той произвежда максимална електрическа мощност.
I - V кривата на PV панел е нелинейна. Тъй като интензитетът на слънчевата светлина се променя, формата на кривата се измества. По подобен начин температурните вариации също влияят на I - V характеристиките. Без MPPT фотоволтаичният панел може да не работи с оптималната си мощност при различни условия на околната среда.
Как MPPT работи в фотоволтаичен шкаф
Във фотоволтаичен шкаф MPPT контролерът за зареждане или инверторът играе решаваща роля. Устройството MPPT непрекъснато следи напрежението и тока на фотоволтаичните панели. След това използва алгоритми за регулиране на импеданса на натоварване (електрическото съпротивление, представено на фотоволтаичните панели), за да съответства на MPP на панелите.
Един от най-разпространените алгоритми, използвани в MPPT, е алгоритъмът за смущения и наблюдение (P&O). Алгоритъмът P&O работи, като леко смущава (променя) работното напрежение на фотоволтаичния панел и наблюдава получената промяна в изходната мощност. Ако изходната мощност се увеличи след смущението, алгоритъмът продължава да променя напрежението в същата посока. Ако изходната мощност намалее, тя обръща посоката на промяната на напрежението. Този процес се повтаря непрекъснато, за да поддържа фотоволтаичния панел да работи на или близо до неговата MPP.
Подобряване на събирането на енергия
Основният начин, по който MPPT подобрява производителността на фотоволтаичен шкаф, е чрез увеличаване на ефективността на събиране на енергия. В реални условия интензитетът на слънчевата светлина и температурата се променят постоянно. PV панел без MPPT може да работи далеч от своя MPP за значителна част от деня, което води до намалена мощност.
Например в облачен ден интензитетът на слънчевата светлина може да намалее бързо. Фотоволтаичен шкаф с активиран MPPT бързо ще настрои работната точка на фотоволтаичните панели към новия MPP, позволявайки на системата да улови възможно най-много енергия от наличната слънчева светлина. Проучванията показват, че MPPT може да увеличи добива на енергия от фотоволтаична система с до 25% в сравнение с не-MPPT системи, особено в региони с променливи метеорологични условия.
Компенсиране на ефектите на засенчване
Засенчването е основен проблем при фотоволтаичните системи. Дори малко количество засенчване на един PV панел в низ може значително да намали изходната мощност на целия низ. Това е така, защото защрихованият панел действа като резистивен товар, причинявайки спад на напрежението в низа.
MPPT технологията може да смекчи въздействието на засенчването. Чрез използване на множество MPPT канали в PV шкаф, всеки канал може независимо да проследява MPP на група от PV панели. Например, ако една част от PV масива е засенчена, MPPT каналът, свързан с тази група от панели, може да регулира работната точка, за да увеличи максимално изходната мощност на незащрихованите панели в тази група. По този начин общата изходна мощност на фотоволтаичната система е по-малко засегната от засенчване.
Подобряване на гъвкавостта на системата
MPPT също така добавя гъвкавост към системата за фотоволтаични шкафове. Позволява използването на различни видове и размери фотоволтаични панели в една и съща система. Тъй като всеки MPPT канал може независимо да проследява MPP на свързаните с него панели, панели с различни електрически характеристики могат да бъдат свързани паралелно или последователно без значителни загуби на мощност.
Тази гъвкавост е особено полезна при широкомащабни фотоволтаични инсталации, където с течение на времето могат да се използват различни поколения фотоволтаични панели. Той също така позволява на системните дизайнери да оптимизират разположението на фотоволтаичните масиви въз основа на наличното пространство и излагането на слънчева светлина, вместо да бъдат ограничавани от необходимостта да съответстват на електрическите характеристики на всички панели.
Мониторинг и контрол
Модерните фотоволтаични шкафове с MPPT функционалност често идват с разширени функции за наблюдение и контрол. Тези функции позволяват на системните оператори да наблюдават дистанционно работата на фотоволтаичната система, включително изходната мощност, работното напрежение и температурата на фотоволтаичните панели.
MPPT устройството може също така да предостави диагностична информация, като например идентифициране дали даден панел не работи добре или има проблем със засенчването. Тази възможност за наблюдение и контрол в реално време помага за проактивна поддръжка, намаляване на времето за престой и осигуряване на дългосрочна надеждност на фотоволтаичната система.
Влияние върху зареждането на батерията
Във фотоволтаичните системи с акумулаторна батерия MPPT играе важна роля при зареждането на батерията. MPPT контролерът за зареждане може да регулира тока и напрежението за зареждане според състоянието на зареждане на батерията и наличната мощност от фотоволтаичните панели.
Това гарантира, че батерията се зарежда ефективно и безопасно. Презареждането или недостатъчното зареждане на батерия може да намали нейния живот и производителност. Функцията MPPT във фотоволтаичния шкаф помага за оптимизиране на процеса на зареждане, като удължава живота на батерията и осигурява надеждно съхранение на енергия.
Интеграция с други компоненти
Функцията MPPT във фотоволтаичен шкаф може да бъде интегрирана с други компоненти като инвертори и системи за наблюдение. Например, MPPT устройството може да комуникира с инвертора, за да гарантира, че постоянният ток, събран от фотоволтаичните панели, се преобразува ефективно в променлив ток за използване в електрическата мрежа или в приложения извън мрежата.
Интеграцията със системи за мониторинг позволява безпроблемно събиране и анализ на данни. Системните оператори имат достъп до подробни данни за ефективността, които могат да се използват за управление на енергията, оптимизация на системата и финансови отчети.
Защо да изберете нашите фотоволтаични шкафове с MPPT?
Като доставчик на фотоволтаични шкафове, ние разбираме значението на MPPT технологията за подобряване на производителността на фотоволтаичните системи. Нашите фотоволтаични шкафове са проектирани с най-съвременни MPPT контролери за зареждане и инвертори. Ние използваме усъвършенствани алгоритми и висококачествени компоненти, за да осигурим точно и ефективно MPPT проследяване.
Нашите шкафове също са създадени, за да осигурят защита на високо ниво на електрическите компоненти. Те са изработени от издръжливи материали, които могат да издържат на тежки условия на околната среда, включително екстремни температури, влажност и прах.
В допълнение предлагаме цялостна следпродажбена поддръжка. Нашият екип от експерти може да предостави насоки за инсталиране, въвеждане в експлоатация на системата и услуги за отстраняване на неизправности. Ние се ангажираме да помагаме на нашите клиенти да извлекат максимума от своите фотоволтаични системи.
Ако се интересувате от нашитеШкаф за слънчеви батерииилиСоларен инверторен шкафс MPPT функционалност, препоръчваме ви да се свържете с нас за подробна дискусия. Независимо дали планирате малка жилищна фотоволтаична инсталация или широкомащабен търговски проект, ние можем да предоставим персонализирани решения, за да отговорим на вашите специфични изисквания.
Референции
- Duffie, JA, & Beckman, WA (2013). Слънчево инженерство на топлинни процеси. Уайли.
- Чоу, TT (2012). Инженеринг на фотоволтаични системи. Уайли.
- Сера, Д., Теодореску, Р. и Родригес, П. (2007). Преглед на алгоритмите за проследяване на максимална мощност за самостоятелни фотоволтаични системи. IEEE Transactions on Power Electronics, 22(2), 750 - 763.