محدودیت های MPPT چیست؟

من به عنوان یک تأمین کننده MPPT ، مدتی است که عمیقاً در میدان انرژی خورشیدی درگیر شده ام. MPPT یا حداکثر ردیابی نقطه قدرت ، یک فناوری مهم در سیستم های انرژی خورشیدی است. این به پانل های خورشیدی کمک می کند تا با تنظیم بار الکتریکی برای مطابقت با شرایط محیطی در حال کار ، در حداکثر توان خود کار کنند. اما مانند هر فناوری ، MPPT محدودیت های خود را دارد. بیایید به آنچه در آن هستند شیرجه بزنیم.

1. حساسیت به شرایط محیطی

یکی از بزرگترین محدودیت های MPPT حساسیت آن به شرایط محیطی است. الگوریتم های MPPT برای یافتن حداکثر نقطه قدرت (MPP) بر اساس تابش و دمای خورشیدی فعلی طراحی شده اند. با این حال ، تغییرات ناگهانی در این شرایط می تواند الگوریتم را خاموش کند.

به عنوان مثال ، در یک روز ابری ، تابش خورشیدی می تواند با عبور ابرها از روی پانل ها به سرعت تغییر کند. کنترل کننده MPPT ممکن است نتواند به سرعت به اندازه کافی در این تغییرات تنظیم شود و در نتیجه باعث از بین رفتن توان خروجی شود. به طور مشابه ، درجه حرارت شدید همچنین می تواند بر عملکرد کنترل کننده های MPPT تأثیر بگذارد. درجه حرارت بالا می تواند باعث کاهش کارایی پانل های خورشیدی شود و کنترل کننده MPPT ممکن است نتواند این ضرر را به طور کامل جبران کند.

جنبه دیگر وجود سایه زدن است. حتی مقدار کمی سایه در یک صفحه خورشیدی می تواند به میزان قابل توجهی تولید انرژی آن را کاهش دهد. کنترل کننده های MPPT به طور کلی برای کار با پانل های یکنواخت روشن طراحی شده اند. هنگامی که یک پانل تا حدی سایه زده می شود ، MPP می تواند تغییر کند ، و الگوریتم MPPT ممکن است به جای آن ، در یک نقطه حداکثر قدرت محلی گیر کند. این می تواند بسته به میزان سایه ، منجر به از بین رفتن قابل توجهی در قدرت ، گاهی اوقات تا 50 ٪ یا بیشتر شود. می توانید در مورد MPPT و عملکرد اصلی آن در ما اطلاعات بیشتری کسب کنیدMPPTصفحه

5. هزینه و پیچیدگی اولیه

کنترل کننده های MPPT گران تر از کنترل کننده های شارژ سنتی هستند. هزینه اضافی از الکترونیک پیشرفته و الگوریتم های مورد نیاز برای اجرای عملکرد MPPT حاصل می شود. برای سیستم های انرژی خورشیدی در مقیاس کوچک ، ممکن است هزینه یک کنترلر MPPT با افزایش تولید برق توجیه نشود.

علاوه بر این ، نصب و پیکربندی کنترلرهای MPPT می تواند در مقایسه با کنترل کننده های سنتی پیچیده تر باشد. آنها اغلب برای تنظیم صحیح به سطح مشخصی از دانش فنی نیاز دارند. نصب یا پیکربندی نادرست می تواند منجر به عملکرد بهینه یا حتی آسیب به کنترلر شود. این پیچیدگی می تواند برای برخی از کاربران ، به ویژه کسانی که در سیستم های انرژی خورشیدی تازه کار هستند ، بازدارنده باشد.

3. مسائل سازگاری

کنترل کننده های MPPT باید با پانل های خورشیدی و باتری بانک در سیستم سازگار باشند. همه کنترل کننده های MPPT برای انواع پانل های خورشیدی مناسب نیستند. به عنوان مثال ، برخی از کنترلرهای MPPT به طور خاص برای پانل های خورشیدی پلی کریستالی طراحی شده اند ، در حالی که برخی دیگر با پانل های مونوکریستالی بهتر کار می کنند. استفاده از یک کنترلر MPPT ناسازگار با یک پنل خورشیدی می تواند منجر به کاهش راندمان و توان تولید شود.

به همین ترتیب ، کنترل کننده MPPT باید با بانک باتری سازگار باشد. شیمی های مختلف باتری ، مانند سرب - اسید ، لیتیوم - یون و نیکل - کادمیوم ، نیازهای شارژ متفاوتی دارند. کنترل کننده MPPT باید بتواند الگوریتم شارژ خود را تنظیم کند تا با نیازهای خاص باتری مطابقت داشته باشد. اگر سازگاری به درستی در نظر گرفته نشود ، می تواند منجر به شارژ بیش از حد یا کمبود باتری شود که می تواند طول عمر باتری را کوتاه کند.

4. محدودیت های کارایی

اگرچه کنترل کننده های MPPT برای افزایش توان تولید پانل های خورشیدی طراحی شده اند ، اما 100 ٪ کارآمد نیستند. راندمان یک کنترلر MPPT به طور معمول در محدوده 90 ٪ - 98 ٪ است. این بدان معنی است که هنوز مقدار کمی از دست دادن برق در درون خود کنترلر وجود دارد.

راندمان یک کنترلر MPPT همچنین می تواند تحت تأثیر ولتاژ ورودی و جریان باشد. در ولتاژ یا جریانهای ورودی کم ، ممکن است کارایی کنترل کننده کاهش یابد. این می تواند در شرایطی که پانل های خورشیدی انرژی زیادی تولید نمی کنند ، مانند صبح زود یا اواخر بعد از ظهر ، یک مشکل باشد.

5. عملکرد در شرایط کم نور

در شرایط کم نور ، مانند طلوع آفتاب ، غروب ، یا در روزهای شدید ، عملکرد کنترل کننده های MPPT را می توان محدود کرد. الگوریتم MPPT برای یافتن MPP به سطح مشخصی از تابش خورشیدی متکی است. هنگامی که تابش خورشیدی بسیار کم است ، نسبت سیگنال به - نویز ضعیف می شود ، و کنترل کننده MPPT ممکن است در تمایز MPP از سر و صدای پس زمینه مشکل داشته باشد.

در نتیجه ، توان خروجی سیستم پانل خورشیدی در شرایط کم نور ممکن است به اندازه انتظار نباشد. در بعضی موارد ، کنترل کننده MPPT ممکن است قدرت بیشتری را نسبت به برداشت محصول مصرف کند و منجر به از بین رفتن خالص انرژی شود.

6. پیری سیستم و تخریب

با گذشت زمان ، عملکرد پانل های خورشیدی و کنترل کننده های MPPT می توانند تخریب شوند. پانل های خورشیدی به دلیل عواملی مانند هوازدگی ، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش و واکنشهای شیمیایی داخلی می توانند راندمان خود را از دست دهند. با تخریب پانل ها ، MPP می تواند تغییر کند و کنترل کننده MPPT ممکن است نتواند به طور مؤثر با این تغییرات تنظیم کند.

به طور مشابه ، الکترونیک در کنترلر MPPT نیز می تواند با گذشت زمان تخریب شود. مؤلفه هایی مانند خازن ها و ترانزیستورها می توانند از بین بروند و منجر به کاهش عملکرد کنترلر می شوند. این می تواند منجر به از بین رفتن تدریجی تولید انرژی از سیستم انرژی خورشیدی در طول عمر آن شود.

چگونه می توانیم کمک کنیم

با وجود این محدودیت ها ، فناوری MPPT هنوز یک بازی است - در صنعت انرژی خورشیدی. در شرکت ما ، ما دائماً در تلاش هستیم تا کنترل کننده های MPPT خود را برای غلبه بر این چالش ها بهبود بخشیم. ما از الگوریتم های پیشرفته استفاده می کنیم که می توانند سریعتر با تغییر شرایط محیطی سازگار شوند و تأثیر تغییرات ناگهانی تابش و سایه را کاهش دهند.

ما همچنین طیف گسترده ای از کنترل کننده های MPPT را ارائه می دهیم که با انواع مختلف پانل های خورشیدی و بانک های باتری سازگار هستند. تیم پشتیبانی فنی ما همیشه آماده است تا در نصب و پیکربندی کنترلرهای MPPT ما به شما کمک کند و اطمینان حاصل کنید که بیشترین استفاده را از سیستم انرژی خورشیدی خود کسب می کنید.

اگر شما علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد کنترل کننده های MPPT ما هستید یا در مورد محدودیت هایی که در مورد آنها بحث کرده ایم ، سؤالی دارید ، در دستیابی به آن دریغ نکنید. ما در اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم بهترین تصمیم را برای نیازهای انرژی خورشیدی خود بگیرید. این که آیا شما یک صاحب خانه هستید که به دنبال نصب یک منظومه شمسی کوچک یا یک اپراتور مزرعه خورشیدی در مقیاس بزرگ هستید ، ما راه حل های مناسبی برای شما داریم. برای شروع مکالمه در مورد نیازهای خورشیدی خود و اینکه چگونه کنترل کننده های MPPT ما می توانند در سیستم شما قرار بگیرند ، با ما تماس بگیرید.

منابع

• "سیستم های فتوولتائیک خورشیدی: طراحی و نصب" توسط Paul Gipe
• "کتابچه راهنمای علوم و مهندسی فتوولتائیک" ویرایش شده توسط آنتونیو لوک و استیون هژده