Στη λειτουργία των φωτοβολταϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, πάντα ελπίζαμε να μεγιστοποιήσουμε τη μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια προκειμένου να διατηρηθούν αποτελεσματικές συνθήκες εργασίας. Λοιπόν, πώς μπορούμε να μεγιστοποιήσουμε την απόδοση παραγωγής ενέργειας των φωτοβολταϊκών σταθμών παραγωγής ενέργειας;
Σήμερα, ας μιλήσουμε για έναν σημαντικό παράγοντα που επηρεάζει την απόδοση παραγωγής ενέργειας των φωτοβολταϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής – η τεχνολογία ανίχνευσης σημείου μέγιστης ισχύος, που είναι αυτό που συχνά αποκαλούμεMPPT.
Το σύστημα Maximum Power Point Tracking (MPPT) είναι ένα ηλεκτρικό σύστημα που επιτρέπει στο φωτοβολταϊκό πάνελ να παράγει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια ρυθμίζοντας την κατάσταση λειτουργίας της ηλεκτρικής μονάδας. Μπορεί να αποθηκεύσει αποτελεσματικά το συνεχές ρεύμα που παράγεται από το ηλιακό πάνελ στην μπαταρία και μπορεί να λύσει αποτελεσματικά την οικιακή και βιομηχανική κατανάλωση ενέργειας σε απομακρυσμένες περιοχές και τουριστικές περιοχές που δεν μπορούν να καλυφθούν από συμβατικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, χωρίς να προκαλεί περιβαλλοντική ρύπανση.
Ο ελεγκτής MPPT μπορεί να ανιχνεύσει την παραγόμενη τάση του ηλιακού πάνελ σε πραγματικό χρόνο και να παρακολουθεί την υψηλότερη τιμή τάσης και ρεύματος (VI), έτσι ώστε το σύστημα να φορτίζει την μπαταρία με τη μέγιστη ισχύ εξόδου. Εφαρμόζεται σε ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα, ο συντονισμός της εργασίας των ηλιακών συλλεκτών, των μπαταριών και των φορτίων είναι ο εγκέφαλος του φωτοβολταϊκού συστήματος.
Ο ρόλος του MPPT
Η λειτουργία του MPPT μπορεί να εκφραστεί με μία πρόταση: η ισχύς εξόδου του φωτοβολταϊκού στοιχείου σχετίζεται με την τάση λειτουργίας του ελεγκτή MPPT. Μόνο όταν λειτουργεί στην πιο κατάλληλη τάση μπορεί η ισχύς εξόδου του να έχει μοναδική μέγιστη τιμή.
Επειδή τα ηλιακά κύτταρα επηρεάζονται από εξωτερικούς παράγοντες όπως η ένταση του φωτός και το περιβάλλον, η ισχύς εξόδου τους αλλάζει και η ένταση του φωτός παράγει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. Ο μετατροπέας με ανίχνευση μέγιστης ισχύος MPPT είναι για να κάνει πλήρη χρήση των ηλιακών κυψελών και να τα κάνει να λειτουργούν στο σημείο μέγιστης ισχύος. Δηλαδή, υπό συνθήκες σταθερής ηλιακής ακτινοβολίας, η ισχύς εξόδου μετά το MPPT θα είναι υψηλότερη από εκείνη πριν από το MPPT.
Ο έλεγχος MPPT γενικά επιτυγχάνεται μέσω ενός κυκλώματος μετατροπής DC/DC, η συστοιχία φωτοβολταϊκών κυττάρων συνδέεται με το φορτίο μέσω ενός κυκλώματος DC/DC και η συσκευή παρακολούθησης μέγιστης ισχύος είναι συνεχώς
Εντοπίστε τις αλλαγές ρεύματος και τάσης της φωτοβολταϊκής συστοιχίας και προσαρμόστε τον κύκλο λειτουργίας του σήματος οδήγησης PWM του μετατροπέα DC/DC σύμφωνα με τις αλλαγές.
Για γραμμικά κυκλώματα, όταν η αντίσταση φορτίου είναι ίση με την εσωτερική αντίσταση του τροφοδοτικού, το τροφοδοτικό έχει τη μέγιστη ισχύ εξόδου. Αν και τόσο τα φωτοβολταϊκά στοιχεία όσο και τα κυκλώματα μετατροπής DC/DC είναι έντονα μη γραμμικά, μπορούν να θεωρηθούν γραμμικά κυκλώματα σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Επομένως, εφόσον η ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος μετατροπής DC-DC ρυθμίζεται έτσι ώστε να είναι πάντα ίση με την εσωτερική αντίσταση του φωτοβολταϊκού στοιχείου, μπορεί να επιτευχθεί η μέγιστη έξοδος του φωτοβολταϊκού στοιχείου και το MPPT του φωτοβολταϊκού στοιχείου μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί.
Το γραμμικό, ωστόσο για πολύ μικρό χρονικό διάστημα, μπορεί να θεωρηθεί γραμμικό κύκλωμα. Επομένως, εφόσον η ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος μετατροπής DC-DC ρυθμίζεται έτσι ώστε να είναι πάντα ίση με το φωτοβολταϊκό
Η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας μπορεί να πραγματοποιήσει τη μέγιστη απόδοση του φωτοβολταϊκού στοιχείου και επίσης να πραγματοποιήσει το MPPT του φωτοβολταϊκού στοιχείου.
Εφαρμογή MPPT
Όσον αφορά τη θέση του MPPT, πολλοί άνθρωποι θα έχουν ερωτήσεις: Εφόσον το MPPT είναι τόσο σημαντικό, γιατί δεν μπορούμε να το δούμε άμεσα;
Στην πραγματικότητα, το MPPT είναι ενσωματωμένο στον μετατροπέα. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον μικρομετατροπέα, ο ελεγκτής MPPT επιπέδου μονάδας παρακολουθεί το σημείο μέγιστης ισχύος κάθε Φ/Β μονάδας ξεχωριστά. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και αν ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο δεν είναι αποδοτικό, δεν θα επηρεάσει την ικανότητα παραγωγής ενέργειας άλλων μονάδων. Για παράδειγμα, σε ολόκληρο το φωτοβολταϊκό σύστημα, εάν ένα δομοστοιχείο μπλοκαριστεί από το 50% του ηλιακού φωτός, οι ελεγκτές παρακολούθησης σημείου μέγιστης ισχύος άλλων μονάδων θα συνεχίσουν να διατηρούν την αντίστοιχη μέγιστη απόδοση παραγωγής τους.
Αν σας ενδιαφέρειΥβριδικός ηλιακός μετατροπέας MPPT, καλώς ήρθατε να επικοινωνήσετε με τον κατασκευαστή φωτοβολταϊκών Radiance στοδιαβάστε περισσότερα.
Ώρα δημοσίευσης: Αύγ-02-2023