Is de stroomopwekking van het PV-systeem niet zoals verwacht? Brengt u bij om de configuratiegids voor optimizer-toepassingen te begrijpen.

Bij de praktische toepassing van fotovoltaïsche stroomopwekking leiden problemen zoals schaduwverduistering, verschil in moduleoriëntatie en moduleveroudering vaak tot een daling van het systeemopwekken. Studies hebben aangetoond dat schaduwverduistering kan leiden tot een opwekkingsverlies van tot 70% (bron ①: NREL). Vooral wanneer een bepaalde module wordt verduisterd, zal de stroom en vermogen uitkomst van de hele reeksschakeling aanzienlijk verminderd worden. Daarom is de fotovoltaïsche optimizer ontwikkeld. Het past de uitkomststroom van de probleemmodule aan via het interne DC-DC controlecircuit om stroomovereenstemming met andere modules te bereiken, wat effectief het opwekkingsverlies door mismatch vermindert. In dit artikel zal nader worden uitgelegd wat de specifieke toepassingsvereisten zijn van de fotovoltaïsche optimizer en welke oplossingen hij biedt in bestaande en nieuw geïnstalleerde elektriciteitscentrales.

Belangrijke maatregelen om het opwekken van bestaande centrales te vergroten

Voor al in bedrijf genomen fotovoltaïsche centrales is de installatie van fotovoltaïsche optimalisators ongetwijfeld een cruciale upgrade-strategie. Deze technologie kan niet alleen aanzienlijk de stroomopwekking van het systeem verhogen, maar biedt ook een sterke garantie voor de langdurige stabiele operatie van de centrale. Hieronder volgen enkele typische toepassingscenario's:

Oud stationsherstel (zonder nieuwe modulen te vervangen)

Sommige oude elektriciteitscentrales die al jaren in bedrijf zijn, ervaren vaak een daling in stroomopwekking door veroudering van de modulen, prestatievermindering en veranderingen in de werkingsomgeving. Volgens studies kan de opwekkings-efficiëntie van verouderde modulen met tot wel 20% afnemen (Bron ② 1: IEA), wat ernstige module-afstemmingsproblemen veroorzaakt. Het installeren van een optimizer lost niet alleen dit probleem op en herstelt de verloren stroomopwekking zo veel mogelijk, maar biedt ook via module-niveau-bemonsteringsfuncties de mogelijkheid om de werksituatie van modulen in real-time te monitoren, problematische modulen nauwkeurig te lokaliseren en operationele en onderhoudstijd te besparen.

Renovatie van oude centrales (allemaal vervangen door nieuwe modulen)

Voor elektriciteitscentrales die doorgaans in 2018 of eerder zijn voltooid, is van plan om de oude modulen te vervangen door de nieuwste modellen. Bij het vervangen met nieuwe modulen kan schaduwdemping (zoals weergegeven in de onderstaande figuur) worden veroorzaakt door veranderingen in de modulegrootte, wat leidt tot energieverlies. Volgens Shenggaos projectervaring kunnen systemen die optimizer-technologie gebruiken aanzienlijk de geïntegreerde stroomopwekking verbeteren bij schaduwdemping, met een gemiddelde toename van 15% of meer.

De modulen van de elektriciteitscentrale die in het verleden zijn voltooid, zijn kleiner van formaat en worden vervangen door grotere nieuwe modulen, wat resulteert in bepaalde schaduwdemping.

Renovatie van oude elektriciteitscentrale (gedeelte wijzigen van nieuwe modulen)

Met de snel ontwikkelende moduleproductie komt men vaak in een dilemma terecht wanneer de modules van een oude centrale, door schade, moeten worden vervangen en de oorspronkelijke fabrikant dezelfde specificaties niet meer produceert. Als alleen de beschadigde modules worden vervangen door de huidige populaire modules op de markt, kan er een mismatch-probleem optreden binnen dezelfde moduleketen. Om dit probleem op te lossen, is het installeren van een optimizer een economischere en effectievere keuze, wat effectief mismatches elimineert en de efficiëntie van de centrale waarborgt.

Schaduwbestuur

De levensduur van fotovoltaïsche centrales is doorgaans tot 25 jaar, en de omgeving kan veranderen gedurende de exploitatie. Bijvoorbeeld, nieuwe gebouwen, geplante bomen en nieuw materiaal op het dak kunnen schaduwproblemen veroorzaken voor fotovoltaïsche modulen. In dit geval is de toepassing van een optimizer bijzonder belangrijk. Door optimizer-technologie toe te passen, kan de invloed van schaduw op de stroomopwekking van het systeem aanzienlijk worden verminderd, en kan het door schaduw veroorzaakte stroomverlies worden hersteld.

Optimale configuratieadviezen voor nieuw geïnstalleerde centrales

Voor gebruikers die nog geen fotovoltaïsche energiestation hebben geïnstalleerd, heeft het vooruitziende configureren van een fotovoltaïsche optimizer ook grote betekenis. Reeds in het begin van de planning en ontwerp van de energiestation moet de optimizer worden meegenomen om te waarborgen dat de energiestation vanaf het begin van de bouw een efficiënte, stabiele en intelligente stroomgeneratiecapaciteit heeft. De volgende scenario's zijn bijzonder geschikt voor de installatie van fotovoltaïsche optimizers:

Complex dakontwerp

Aan het begin van de bouw van een PV-installatie is een van de kernfactoren die de schaal van de dak-PV-installaties bepalen de oriëntatie van het dak. Modulen in dezelfde keten gericht in twee verschillende richtingen resulteren in een bepaalde stroomverlies. De PV-optimizer laat elk module opereren op zijn maximale stroompunt, onafhankelijk van andere modulen in dezelfde keten, waardoor het gebruik van de dakoppervlak wordt maximaliseerd.

Probleem met schaduwmaskering

De aanwezigheid van schaduwen rond het dak kan leiden tot een verminderde stroomopwekking van het fotovoltaïsche systeem. Zelfs de kleinste schaduw van bomen of draden kan een aanzienlijke invloed hebben op de stroomopwekking van de hele installatie. De PV-optimizer gebruikt module-specifieke MPPT-maximale krachtvolging om de geblokkeerde modulen onafhankelijk te optimaliseren en de algemene stroomopwekking van het systeem te verhogen.

De natuurlijke omgeving is veranderlijk

Gemeenschappelijke milieu factoren zoals asvergaring, vogelpoep en sneeuwopstapeling kunnen ook een aanzienlijke invloed hebben op de stroomopwekking van fotovoltaïsche centrales. Als de natuurlijke omgeving in het gebied waar uw dak zich bevindt wisselend is, is het waarschijnlijk dat de fotovoltaïsche stroomopwekking niet aan de verwachtingen voldoet. Het installeren van een optimizer kan efficiënt deze uitdagingen aanpakken en een stabiele stroomopwekking garanderen.

Veiligheids- en onderhoudbare vereisten

Fotovoltaïsche systemen hebben de kenmerken van continue spanninggeneratie. Bij storingen, branden en andere kritieke situaties kunnen fotovoltaïsche systemen die niet veilig kunnen worden afgesloten op laag voltage potentieel veiligheidsrisico's opleveren. De fotovoltaïsche optimizer kan sluimerende risico's op tijd detecteren via module-niveau bewaking en een snelle shutdown binnen 15 seconden voltooien, waardoor de spanning wordt teruggebracht tot een veilig niveau om de veiligheid van fotovoltaïsche systemen en onderhoudspersoneel te waarborgen.

Samenvattend spelen PV-optimizers een belangrijke rol bij het verhogen van de stroomopwekking van PV-systemen, het waarborgen van veiligheid en gemakkelijk onderhoud. Of het nu gaat om een in bedrijf of niet-ingerichte PV-centrale, het is een wijs keuze om optimizers in specifieke scenario's te installeren.

bron  ① NREL PV Prestatie  ：https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72399.pdf
bron  ② IEA Fotovoltaïsche Krachtinstallaties Programma  ： https://iea-pvps.org/