¿La generación de energía del sistema PV no es la esperada? Te llevamos a comprender la guía de configuración de aplicaciones del optimizador.

En la aplicación práctica de la generación de energía fotovoltaica, problemas como la sombra que oculta, la diferencia en la orientación del módulo y el deterioro del módulo a menudo provocan una disminución en la generación de energía del sistema. Estudios han demostrado que la sombra puede causar una pérdida de generación de hasta un 70% (fuente ①: NREL). Especialmente cuando un módulo está en sombra, la corriente y la potencia de salida de todo el circuito en serie se reducirán considerablemente. Por lo tanto, surgió el optimizador fotovoltaico. Ajusta la corriente de salida del módulo problemático mediante el circuito de control DC-DC interno para lograr una coincidencia de corriente con otros módulos, reduciendo efectivamente la pérdida de generación de energía causada por desajustes. A continuación, este artículo explicará en detalle los requisitos de aplicación específicos del optimizador fotovoltaico y las soluciones que proporciona en las plantas eléctricas existentes y las recién instaladas.

Medidas clave para aumentar la generación de energía de las plantas existentes

Para plantas fotovoltaicas ya en funcionamiento, la instalación de optimizadores fotovoltaicos es sin duda una estrategia de actualización crucial. Esta tecnología no solo puede aumentar significativamente la generación de electricidad del sistema, sino que también proporciona una garantía sólida para el funcionamiento estable a largo plazo de la planta. Aquí hay algunos escenarios de aplicación típicos:

Remodelación de estaciones antiguas (sin reemplazar módulos nuevos)

Algunas centrales eléctricas antiguas que han estado en funcionamiento durante muchos años a menudo experimentan una disminución en la generación de electricidad debido al envejecimiento de los módulos, la degradación del rendimiento y los cambios en el entorno de trabajo. Según estudios, la eficiencia de generación de electricidad de los módulos envejecidos puede reducirse hasta en un 20% (Fuente ② 1: AIE), lo que provoca graves problemas de desajuste de módulos. Instalar un optimizador no solo puede resolver este problema y recuperar al máximo la generación de electricidad perdida, sino también monitorear el estado de trabajo de los módulos en tiempo real mediante funciones de monitoreo a nivel de módulo, localizar con precisión los módulos problemáticos y ahorrar tiempo en operaciones y mantenimiento.

Renovación de centrales eléctricas antiguas (todos reemplazados con módulos nuevos)

Para las estaciones de energía que generalmente se completan en 2018 o antes, se planea reemplazar los módulos antiguos con los módulos más recientes. Al reemplazar con nuevos módulos, la sombra de ocultación (como se muestra en la figura a continuación) puede ser causada por cambios en el tamaño del módulo, lo que resulta en pérdida de energía. Según la experiencia de Shenggao en proyectos, los sistemas que utilizan tecnología de optimización pueden aumentar significativamente la generación de energía integral frente a la sombra de ocultación, con un aumento promedio del 15% o más.

Los módulos de la estación de energía completada en el pasado son de menor tamaño y se reemplazan con nuevos módulos más grandes, lo que provoca cierta ocultación por sombra.

Remodelación de la antigua estación de energía (reemplazo parcial de nuevos módulos)

Con el desarrollo rápido de la fabricación de módulos, cuando los módulos de una antigua planta eléctrica necesitan ser reemplazados debido a daños, a menudo se enfrentan al dilema de que el fabricante original ya no producirá módulos de las mismas especificaciones. Si solo se reemplazan los módulos dañados con los módulos populares del mercado actual, puede ocurrir un problema de incompatibilidad en la misma cadena de módulos. Para resolver este problema, instalar un optimizador se ha convertido en una opción más económica y efectiva, lo cual puede eliminar eficazmente las incompatibilidades y asegurar la eficiencia de la planta.

Gobierno de la sombra

La vida útil de las plantas fotovoltaicas suele ser de hasta 25 años, y el entorno circundante puede cambiar durante su funcionamiento. Por ejemplo, nuevos edificios, árboles trasplantados y nuevo equipo en el techo pueden causar problemas de sombra y ocultación para los módulos fotovoltaicos. En este caso, la aplicación de un optimizador es particularmente importante. Al adoptar tecnología de optimización, se puede reducir significativamente el impacto de la sombra en la generación de electricidad del sistema y recuperar la pérdida de potencia causada por la sombra.

Sugerencias de configuración óptima para estaciones nuevas instaladas

Para los usuarios que aún no han instalado una planta fotovoltaica, también tiene una gran importancia configurar prospectivamente el optimizador fotovoltaico. Desde el inicio de la planificación y diseño de la planta, se debe tener en cuenta el optimizador para asegurar que la planta tenga una capacidad de generación eléctrica eficiente, estable e inteligente desde el comienzo de la construcción. Los siguientes escenarios son particularmente adecuados para la instalación de optimizadores fotovoltaicos:

Estructura de techo compleja

Al inicio de la construcción de una planta fotovoltaica, uno de los factores clave que determinan la escala de las instalaciones fotovoltaicas en el techo es la orientación del mismo. Los módulos en la misma cuerda están orientados en dos direcciones diferentes, lo que provoca cierta pérdida de potencia. El optimizador fotovoltaico permite que cada módulo opere en su punto de máxima potencia, independientemente de otros módulos en la misma cuerda, maximizando así el uso del área del techo.

Problema de sombra u ocultación

La presencia de sombras alrededor del techo puede causar la pérdida de generación de energía del sistema fotovoltaico. Incluso la más ligera sombra de árboles o cables puede tener un impacto significativo en la generación de energía de toda la planta. El optimizador PV utiliza el seguimiento de potencia máxima a nivel de módulo (MPPT) para optimizar de manera independiente los módulos bloqueados y aumentar la generación de energía del sistema en general.

El entorno natural es cambiante

Factores ambientales comunes como la acumulación de ceniza, excrementos de aves y acumulación de nieve también pueden tener un impacto significativo en la generación de energía de las plantas fotovoltaicas. Si el entorno natural en la zona donde se encuentra tu techo es volátil, es probable que la generación fotovoltaica no cumpla con las expectativas. Instalar un optimizador puede abordar eficazmente estos desafíos y garantizar una generación de energía estable.

Requisitos de seguridad y mantenibilidad

Los sistemas fotovoltaicos tienen la característica de generar voltaje continuamente. En caso de malfuncionamientos, incendios u otras situaciones críticas, los sistemas fotovoltaicos que no pueden desconectarse de manera segura en baja tensión tendrán potenciales riesgos de seguridad. El optimizador fotovoltaico puede detectar riesgos latentes a tiempo mediante el monitoreo a nivel de módulo y completar el apagado rápido en 15 segundos, reduciendo el voltaje a un nivel seguro para garantizar la seguridad de los sistemas fotovoltaicos y del personal de operación y mantenimiento.

En resumen, los optimizadores PV desempeñan un papel importante en aumentar la generación de energía de los sistemas PV, asegurando la seguridad y facilitando el mantenimiento. Ya sea que una planta fotovoltaica esté en funcionamiento o sin instalar, es una elección sabia instalar optimizadores en escenarios específicos.

fuente  ① Rendimiento PV de NREL  ：https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72399.pdf
fuente  ② Programa de Sistemas de Potencia Fotovoltaica de la AIE  ： https://iea-pvps.org/