A geração de energia do sistema PV não é como o esperado? Leve você para entender o guia de configuração do aplicativo otimizador.

Na aplicação prática da geração de energia fotovoltaica, problemas como oclusão de sombra, diferença de orientação do módulo e atenuação do módulo geralmente levam a uma diminuição na geração de energia do sistema. Estudos mostraram que a oclusão de sombra pode levar a uma perda de geração de energia de até 70% (fonte ①: NREL). Especialmente quando um determinado módulo é sombreado, a corrente e a saída de energia de todo o circuito em série serão bastante reduzidas. Portanto, o otimizador fotovoltaico surgiu. Ele ajusta a corrente de saída do módulo problemático por meio do circuito de controle CC-CC interno para obter a correspondência de corrente com outros módulos, reduzindo efetivamente a perda de geração de energia causada pela incompatibilidade. A seguir, este artigo explicará em detalhes os requisitos de aplicação específicos do otimizador fotovoltaico e as soluções que ele fornece na estação de energia de estoque e na estação de energia recém-instalada.

Principais medidas para aumentar a geração de energia das centrais elétricas existentes

Para usinas de energia fotovoltaica já em operação, a instalação de otimizadores fotovoltaicos é, sem dúvida, uma estratégia de atualização crucial. Essa tecnologia pode não apenas aumentar significativamente a geração de energia do sistema, mas também fornecer uma forte garantia para a operação estável de longo prazo da usina. Aqui estão alguns cenários de aplicação típicos:

Renovação da antiga central elétrica (sem substituição de novos módulos)

Algumas antigas usinas de energia que estão em operação há muitos anos frequentemente sofrem um declínio na geração de energia devido ao envelhecimento do módulo, degradação do desempenho e mudanças no ambiente de trabalho. De acordo com estudos, a eficiência de geração de energia de módulos envelhecidos pode ser reduzida em até 20% (Fonte ② 1: IEA), causando sérios problemas de incompatibilidade de módulos. A instalação de um otimizador pode não apenas resolver esse problema e recuperar a geração de energia perdida na maior extensão, mas também monitorar o status de trabalho dos módulos em tempo real por meio de funções de monitoramento em nível de módulo, localizar com precisão os módulos problemáticos e economizar tempo de operação e manutenção.

Reforma da antiga central elétrica (todos substituídos por novos módulos)

Para usinas de energia que geralmente são concluídas em 2018 ou antes, está planejado substituir os módulos antigos pelos módulos mais recentes. Ao substituir novos módulos, a oclusão de sombra (conforme mostrado na figura abaixo) pode ser causada por mudanças no tamanho do módulo, resultando em perda de energia. De acordo com a experiência do projeto de Shenggao, os sistemas que usam tecnologia otimizadora podem aumentar significativamente a geração de energia abrangente em face da oclusão de sombra, com um aumento médio de 15% ou mais.

Os módulos da usina elétrica concluídos no passado são menores em tamanho e substituídos por novos módulos maiores, resultando em certa oclusão de sombra.

Renovação da antiga central eléctrica (substituição parcial de novos módulos)

Com o rápido desenvolvimento da fabricação de módulos, quando os módulos de uma antiga estação de energia precisam ser substituídos devido a danos, eles frequentemente enfrentam o dilema de que o fabricante original não produzirá mais os mesmos módulos de especificação. Se apenas os módulos danificados forem substituídos pelos módulos populares no mercado atual, o problema de incompatibilidade pode ocorrer na mesma sequência de módulos. Para resolver esse problema, instalar um otimizador se tornou uma escolha mais econômica e eficaz, o que pode efetivamente eliminar incompatibilidades e garantir a eficiência da usina de energia.

Governança sombra

A vida útil das usinas fotovoltaicas é geralmente de até 25 anos, e o ambiente ao redor pode mudar durante a operação. Por exemplo, novos edifícios, árvores transplantadas e novos equipamentos no telhado podem causar problemas de oclusão de sombra para módulos fotovoltaicos. Nesse caso, a aplicação de um otimizador é particularmente importante. Ao adotar a tecnologia do otimizador, o impacto da oclusão de sombra na geração de energia do sistema pode ser significativamente reduzido, e a perda de energia causada pela sombra pode ser recuperada.

Sugestões de configuração ideal para novas centrais elétricas instaladas

Para usuários que ainda não instalaram uma estação de energia fotovoltaica, também é de grande importância configurar o otimizador fotovoltaico prospectivamente. No início do planejamento e projeto da estação de energia, o otimizador deve ser levado em consideração para garantir que a estação de energia tenha uma capacidade de geração de energia eficiente, estável e inteligente desde o início da construção. Os seguintes cenários são particularmente adequados para a instalação de otimizadores fotovoltaicos:

Estrutura de telhado complexa

No início da construção de uma usina fotovoltaica, um dos principais fatores que determinam a escala das instalações fotovoltaicas de telhado é a orientação do telhado. Módulos na mesma string ficam em duas direções diferentes, resultando em uma certa perda de potência. O otimizador fotovoltaico permite que cada módulo opere em seu ponto de potência máxima, independente de outros módulos na mesma string, maximizando assim o uso da área do telhado.

Problema de oclusão de sombra

A presença de sombras ao redor do telhado pode causar a perda de geração de energia do sistema fotovoltaico. Mesmo a menor sombra de árvores ou fios pode ter um impacto significativo na geração de energia de toda a planta. O otimizador PV usa rastreamento de potência máxima MPPT em nível de módulo para otimizar independentemente os módulos bloqueados e aumentar a geração geral de energia do sistema.

O ambiente natural é mutável

Fatores ambientais comuns, como acúmulo de cinzas, excrementos de pássaros e acúmulo de neve, também podem ter um impacto significativo na geração de energia de usinas fotovoltaicas. Se o ambiente natural na área onde seu telhado está localizado for volátil, é provável que a geração de energia fotovoltaica não atenda às expectativas. Instalar um otimizador pode efetivamente abordar esses desafios e garantir uma geração de energia estável.

Requisitos de segurança e manutenibilidade

Os sistemas fotovoltaicos têm as características de geração contínua de tensão. Em caso de mau funcionamento, incêndios e outras situações críticas, os sistemas fotovoltaicos que não podem ser cortados com segurança em baixa tensão terão riscos potenciais de segurança. O otimizador fotovoltaico pode detectar riscos latentes a tempo por meio do monitoramento em nível de módulo e concluir o desligamento rápido em 15 segundos, reduzindo a tensão a um nível seguro para garantir a segurança dos sistemas fotovoltaicos e do pessoal de operação e manutenção.

Para resumir, otimizadores PV desempenham um papel importante no aumento da geração de energia de sistemas PV, garantindo segurança e facilidade de manutenção. Seja uma usina de energia PV em operação ou desinstalada, é uma escolha sensata instalar otimizadores em cenários específicos.

fonte ① Desempenho fotovoltaico NREL :https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72399.pdf
fonte ② Programa de Sistemas de Energia Fotovoltaica da IEA : https://iea-pvps.org/