PV sistemi güç üretim beklenen gibi değil mi? Size optimize edici uygulama yapılandırma kılavuzunu anlatıyor.

Fotovoltaik enerji üretimi uygulamalarında, gölge örtme, modül yönlendirme farkı ve modül azalması gibi sorunlar genellikle sistem enerji üretimini azaltmaya neden olur. Çalışmalar, gölge örtmenin enerji üretim kaybına kadar %70'a neden olabileceğini göstermektedir (kaynak ①: NREL). Özellikle belirli bir modül gölgede olduğunda, tüm seri devrenin akımı ve güç çıkışı büyük ölçüde azalır. Bu nedenle, fotovoltaik optimize edici ortaya çıkmıştır. İç DC-DC kontrol devresi aracılığıyla sorunlu modülün çıkış akımını diğer modüllerle eşleşecek şekilde ayarlayarak uyumsuzluktan kaynaklanan enerji üretim kaybını etkili bir şekilde azaltır. Aşağıdaki yazıda, fotovoltaik optimize edicinin stok enerji santrallerinde ve yeni kuruluşta sağladığı çözümlerle ilgili özel uygulama gereksinimleri ayrıntılı olarak açıklanacaktır.

Mevcut santrallerin enerji üretimini artırmak için ana önlemler

Zaten faaliyetde olan fotovoltaik enerji santralleri için, fotovoltaik optimizasyon cihazlarının kurulumu kesinlikle bir yükseltme stratejisi olarak kabul edilmektedir. Bu teknoloji, sadece sistemin elektrik üretimi miktarını önemli ölçüde artırabilir, ancak aynı zamanda santralin uzun vadede istikrarlı bir şekilde çalışmasını da güvence altına alabilir. İşte bazı tipik uygulama senaryoları:

Eski santral yenilemesi (yeni modüllerle değiştirilmeden)

Birçok yıl boyunca faaliyet gösteren bazı eski enerji santralleri, modül yaşlaması, performans düşüşü ve çalışma ortamındaki değişiklikler nedeniyle enerji üretimi azalması yaşar. Çalışmalar görebilir göre, yaşlanan modüllerin enerji üretim verimliliği %20'ye kadar düşebilir (Kaynak ② 1: IEA), bu da ciddi modül uyuşmazlığı sorunlarına neden olur. Bir optimize edici kurmak, bu sorunu çözebilir ve kaybedilen enerji üretimini maksimum düzeyde geri kazandırabilir; aynı zamanda modül seviyesi izleme fonksiyonları sayesinde modüllerin çalışma durumlarını gerçek zamanlı olarak izleyebilir, problemli modülleri doğru bir şekilde tespit edebilir ve bakım süresini kısaltır.

Eski enerji santrali yenilemesi (tümünün yeni modüllerle değiştirilmesi)

Genellikle 2018 veya önce tamamlanan santraller için, eski modüllerin en yeni modüllerle değiştirilmesi planlanmaktadır. Yeni modüller yerleştirildiğinde, modül boyut değişikliğinden dolayı gölge örtme (aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi) meydana gelebilir ve bu da güç kaybına neden olabilir. Shenggao'nun proje deneyimlerine göre, optimize edici teknolojisi kullanan sistemler, gölge örtme durumunda toplam enerji üretimini önemli ölçüde artırabilir ve ortalama %15'ten fazla artış sağlayabilir.

Geçmişte tamamlanan santralin modülleri daha küçük boyutta olup, daha büyük yeni modüllerle değiştirilmektedir ve bu da belirli bir gölge örtmesine neden olmaktadır.

Eski santral yenilemesi (yeni modüllerin kısmi değiştirilmesi)

Modül üretiminin hızlı gelişimiyle, bir eski santralin modülleri hasar nedeniyle değiştirilmesi gerekiyorsa, genellikle aynı spesifikasyonlu modüllerin artık üretilmediği bir durumla karşı karşıya kalınır. Eğer sadece hasar gören modüller şu anki pazardaki popüler modüllerle değiştirilirse, aynı modül zincirinde uyumsuzluk sorunu yaşanabilir. Bu sorunu çözmek için, bir optimize edici kurmak daha ekonomik ve etkili bir seçeneğe dönüşüyor; bu da uyumsuzlukları etkili bir şekilde ortadan kaldırarak santral verimliliğini sağlar.

Gölge yönetişimi

Fotovoltaik santrallerinin ömürleri genellikle 25 yıl kadar sürer ve çevresel koşullar işletim sırasında değişebilir. Örneğin, yeni binalar, taşınmış ağaçlar ve çatıdaki yeni ekipmanlar, fotovoltaik modüllere gölge oluşturma sorunlarına neden olabilir. Bu durumda, bir optimizecinin kullanımı özellikle önem arz eder. Optimizeci teknolojisinin kullanılmasıyla sistemin elektrik üretimi üzerindeki gölgenin etkisi önemli ölçüde azaltılabilir ve gölge nedeniyle oluşan güç kaybı geri kazanılabilir.

Yeni kurulan santrallere yönelik optimal yapılandırma önerileri

Fotovoltaik güç istasyonu henüz kurulmamış olan kullanıcılar için, fotovoltaik optimize ediciyi ön görücü bir şekilde yapılandırmak da büyük önem taşımaktadır. İstasyonun planlama ve tasarımının başlangıcında, optimize edici göz önüne alınmalıdır ki, istasyon inşa edilen ilk günden itibaren verimli, kararlı ve akıllı bir elektrik üretim kapasitesine sahip olsun. Aşağıdaki senaryolar, fotovoltaik optimize edicilerin kurulumuna özellikle uygun durumlardır:

Karmaşık çatı yapısı

Bir PV santrali inşaatının başında, tavan PV kurulumlarının ölçeğini belirleyen temel faktörlerden biri çatı yönelimi dir. Aynı dizideki modüller iki farklı yöne bakıyor, bu da belirli bir güç kaybına neden olmaktadır. PV optimize edici, aynı dizideki diğer modüllerden bağımsız olarak her bir modülün maksimum güç noktasında çalışmasını sağlar, böylece çatı alanının kullanımı en üst düzeye çıkarılır.

Gölge engelleme sorunu

Çatı etrafındaki gölgelerin varlığı, fotovoltaik sistemin elektrik üretimi kaybına neden olabilir. Ağaçlardan veya kablolarından kaynaklanan en hafif gölge bile tüm tesise ait elektrik üretimine önemli ölçüde etki edebilir. PV optimize edici, bloke edilen modülleri bağımsız olarak optimize etmek ve genel sistem üretimini artırmak için modül düzeyinde MPPT maksimum güç takip kullanır.

Doğal çevre değişkendir

Toz birikimi, kuş dışkıları ve kar birikimi gibi yaygın çevresel faktörler de fotovoltaik santrallerin elektrik üretimine önemli ölçüde etki edebilir. Çatınızın bulunduğu bölgedeki doğal çevren değişkense, fotovoltaik enerji üretiminiz beklentileri karşılamayabilir. Bir optimize edici kurmak, bu zorlukları etkili bir şekilde gidermekte ve istikrarlı elektrik üretimini sağlamakta yararlıdır.

Güvenlik ve bakım gereksinimleri

Fotovoltaik sistemler sürekli gerilim üretimine sahiptir. Arıza, yangın ve diğer kritik durumlar olayında, güvenli bir şekilde düşük gerilimde kesilemeyen fotovoltaik sistemler potansiyel güvenlik tehlikesi taşır. Fotovoltaik optimize edici, modül düzeyinde izleme ile gizli riskleri zamanında tespit edebilir ve 15 saniye içinde hızlı bir şekilde kapatabilir, voltajı güvenli bir seviyeye düşürerek fotovoltaik sistemlerin ve bakım personelinin güvenliğini sağlar.

Kısacası, PV optimize edicileri, PV sistemlerinin güç üretimi artışında, güvenliği sağlamada ve bakımda kolaylık sağlama konusunda önemli bir rol oynar. Çalışan veya kurulmamış bir PV santrali olsun, belirli senaryolarda optimize edicileri kurmak akıllı bir seçenektir.

kaynak  ① NREL PV Performansı  ：https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72399.pdf
kaynak  ② IEA Fotovoltaik Güç Sistemleri Programı  ： https://iea-pvps.org/