Aurinkosähkövoimalaitosten toiminnassa olemme aina pyrkineet maksimoimaan valoenergian muuntamisen sähköenergiaksi tehokkaiden työolosuhteiden ylläpitämiseksi. Joten miten voimme maksimoida aurinkosähkövoimalaitosten sähköntuotantotehokkuuden?
Tänään puhutaan tärkeästä tekijästä, joka vaikuttaa aurinkosähkövoimaloiden sähköntuotantotehokkuuteen – maksimitehopisteen seurantatekniikasta, jota usein kutsummeMPPT.
Maximum Power Point Tracking (MPPT) -järjestelmä on sähköjärjestelmä, joka mahdollistaa aurinkopaneelin tuottaa enemmän sähköenergiaa säätämällä sähkömoduulin toimintatilaa. Se voi tehokkaasti varastoida aurinkopaneelin tuottaman tasavirran akkuun ja ratkaista tehokkaasti kotitalouksien ja teollisuuden sähkönkulutuksen syrjäisillä alueilla ja turistialueilla, joita perinteiset sähköverkot eivät kata, aiheuttamatta ympäristön saastumista.
MPPT-ohjain pystyy havaitsemaan aurinkopaneelin tuottaman jännitteen reaaliajassa ja seuraamaan suurinta jännitettä ja virtaa (VI), jotta järjestelmä voi ladata akkua maksimiteholla. Aurinkosähköjärjestelmissä aurinkopaneelien, akkujen ja kuormien toiminnan koordinointi on aurinkosähköjärjestelmän aivot.
MPPT:n rooli
MPPT:n toiminta voidaan ilmaista yhdellä lauseella: aurinkokennon lähtöteho on verrannollinen MPPT-ohjaimen käyttöjännitteeseen. Vain sopivimmalla jännitteellä sen lähtöteho voi saavuttaa yksilöllisen maksimiarvon.
Koska aurinkokennoihin vaikuttavat ulkoiset tekijät, kuten valon voimakkuus ja ympäristö, niiden lähtöteho muuttuu ja valon voimakkuus tuottaa enemmän sähköä. MPPT-maksimitehon seurannalla varustettu invertteri hyödyntää aurinkokennoja täysimääräisesti ja saa ne toimimaan maksimitehopisteessä. Toisin sanoen jatkuvan auringonsäteilyn olosuhteissa lähtöteho MPPT:n jälkeen on suurempi kuin ennen MPPT:tä.
MPPT-ohjaus tapahtuu yleensä DC/DC-muunnospiirin kautta, aurinkokennoryhmä on kytketty kuormaan DC/DC-piirin kautta ja maksimitehon seurantalaite on jatkuvasti
Havaitse aurinkopaneelin virran ja jännitteen muutokset ja säädä DC/DC-muuntimen PWM-ajosignaalin käyttösuhdetta muutosten mukaisesti.
Lineaarisissa piireissä, kun kuormitusvastus on yhtä suuri kuin virtalähteen sisäinen resistanssi, virtalähteellä on suurin teho. Vaikka sekä aurinkokennot että DC/DC-muunnospiirit ovat vahvasti epälineaarisia, niitä voidaan pitää lineaarisina piireinä hyvin lyhyessä ajassa. Näin ollen niin kauan kuin DC-DC-muunnospiirin ekvivalenttiresistanssi säädetään aina yhtä suureksi kuin aurinkokennon sisäinen resistanssi, aurinkokennon maksimiteho voidaan saavuttaa ja aurinkokennon MPPT voidaan myös toteuttaa.
Lineaarista piiriä voidaan, kuitenkin hyvin lyhyen aikaa, pitää lineaarisena. Niin kauan kuin DC-DC-muunnospiirin ekvivalenttiresistanssi säädetään siten, että se on aina yhtä suuri kuin aurinkosähkön...
Akun sisäinen vastus voi toteuttaa aurinkokennon maksimaalisen tehon ja myös aurinkokennon MPPT:n.
MPPT:n soveltaminen
MPPT:n asemaan liittyen monilla ihmisillä on kysymyksiä: Koska MPPT on niin tärkeä, miksi emme voi nähdä sitä suoraan?
MPPT on itse asiassa integroitu invertteriin. Esimerkiksi mikroinvertterissä moduulitason MPPT-ohjain seuraa kunkin aurinkopaneelin maksimitehopistettä erikseen. Tämä tarkoittaa, että vaikka aurinkopaneeli ei olisikaan tehokas, se ei vaikuta muiden moduulien sähköntuotantokykyyn. Esimerkiksi koko aurinkopaneelijärjestelmässä, jos yksi moduuli on 50 %:n auringonvalon peitossa, muiden moduulien maksimitehopistettä seuraavat ohjaimet ylläpitävät edelleen niiden maksimaalista tuotantotehokkuutta.
Jos olet kiinnostunutMPPT-hybridi-aurinkoinvertteri, ota yhteyttä aurinkosähkövalmistajaan Radianceenlue lisää.
Julkaisun aika: 02.08.2023