¿La generación de energía del sistema fotovoltaico no es la esperada? Le recomendamos que lea la guía de configuración de la aplicación Optimizer.

En la aplicación práctica de la generación de energía fotovoltaica, problemas como la oclusión de sombras, la diferencia de orientación de los módulos y la atenuación de los módulos a menudo conducen a una disminución en la generación de energía del sistema. Los estudios han demostrado que la oclusión de sombras puede provocar una pérdida de generación de energía de hasta el 70% (fuente ①: NREL). Especialmente cuando un determinado módulo está sombreado, la salida de corriente y potencia de todo el circuito en serie se reducirá en gran medida. Por lo tanto, surgió el optimizador fotovoltaico. Ajusta la corriente de salida del módulo problemático a través del circuito de control CC-CC interno para lograr la coincidencia de corriente con otros módulos, lo que reduce efectivamente la pérdida de generación de energía causada por el desajuste. A continuación, este artículo explicará en detalle los requisitos de aplicación específicos del optimizador fotovoltaico y las soluciones que proporciona en la central eléctrica de stock y la central eléctrica de nueva instalación.

Medidas clave para aumentar la generación de energía de las centrales eléctricas existentes

En el caso de las centrales fotovoltaicas que ya están 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 energía del sistema, sino que también ofrece una sólida garantía de funcionamiento estable a largo plazo de la central eléctrica. A continuación, se muestran algunos escenarios de aplicación típicos:

Renovación de una antigua central eléctrica (sin sustituir módulos nuevos)

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

Renovación de la antigua central eléctrica (todo reemplazado por nuevos módulos)

En el caso de las centrales eléctricas que se terminan de construir en 2018 o antes, se prevé sustituir los módulos antiguos por los más modernos. Al sustituir los módulos nuevos, es posible que se produzcan oclusiones por sombra (como se muestra en la figura siguiente) debido a cambios en el tamaño de los módulos, lo que da lugar a una pérdida de potencia. Según la experiencia de proyectos de Shenggao, los sistemas que utilizan tecnología optimizadora pueden aumentar significativamente la generación de energía integral frente a la oclusión por sombra, con un aumento medio del 15 % o más.

Los módulos de la central eléctrica completados en el pasado son de menor tamaño y se sustituyen por módulos nuevos de mayor tamaño, lo que da lugar a cierta oclusión de sombras.

Renovación de una antigua central eléctrica (sustitución parcial de módulos nuevos)

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

Gobierno en la sombra

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

Sugerencias de configuración óptima para centrales eléctricas recién instaladas

Para aquellos usuarios que aún no han instalado una central fotovoltaica, también resulta de gran importancia configurar el optimizador fotovoltaico de forma prospectiva. Al comienzo de la planificación y el diseño de la central eléctrica, se debe tener en cuenta el optimizador para garantizar que la central eléctrica tenga una capacidad de generación de energía eficiente, estable e inteligente desde el comienzo de la construcción. Los siguientes escenarios son especialmente adecuados para la instalación de optimizadores fotovoltaicos:

Estructura de techo compleja

Al comienzo de la construcción de una planta fotovoltaica, uno de los factores principales que determinan la escala de las instalaciones fotovoltaicas en tejados es la orientación del tejado. Los módulos de la misma cadena están orientados en dos direcciones diferentes, lo que da lugar a una determinada pérdida de potencia. El optimizador fotovoltaico permite que cada módulo funcione en su punto de máxima potencia, independientemente de los demás módulos de la misma cadena, maximizando así el uso del área del tejado.

Problema de oclusión de sombras

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

El entorno natural es cambiante

Factores ambientales comunes como la acumulación de cenizas, excrementos de pájaros y acumulación de nieve también pueden tener un impacto significativo en la generación de energía de las plantas de energía fotovoltaica. Si el entorno natural en el área donde se encuentra su techo es inestable, es probable que la generación de energía fotovoltaica no cumpla con las expectativas. La instalación de 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 de manera continua. En caso de fallas, incendios y otras situaciones críticas, los sistemas fotovoltaicos que no se pueden desconectar de manera segura a baja tensión tendrán riesgos potenciales de seguridad. El optimizador fotovoltaico puede detectar riesgos latentes a tiempo a través de la monitorización 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 fotovoltaicos desempeñan un papel importante en el aumento de la generación de energía de los sistemas fotovoltaicos, garantizando la seguridad y la facilidad de mantenimiento. Ya sea que se trate de una planta de energía fotovoltaica en funcionamiento o no instalada, es una opción inteligente instalar optimizadores en situaciones específicas.

fuente ① Rendimiento fotovoltaico del NREL :https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72399.pdf
fuente ② Programa de sistemas de energía fotovoltaica de la IEA : https://iea-pvps.org/