|
__________________________________________________________________________________
9
Эта проблема была решена за счет развития технологии преобразования водорода. Солнечный во-
дород (водород, преобразованный из воды под воздействием воздуха и солнца в топливном элементе) стал
лучшим технологическими вариантами для хранения чистой электроэнергии с возможность неоднократ-
ного использования.
Действительно, автономные солнечные системы, состоящие из надежных и легких литий-ионных
батарей, и солнечных фотоэлектрических элементов обеспечивают электричеством обширные регионы
Африки, Латинской Америки, Азии и многие развитие страны. страны, в которых отсутствует полноцен-
ная энергосистема [6].
Эффективность солнечных фотоэлектрических систем тесно связана с использованием оптимиза-
тора мощности, а именно цифровой электронной технологии отслеживания максимальной пиковой мощ-
ности (ОТММ)
ОТММ - это технология цифрового управления, которая в настоящее время присутствует во всех
инверторах, а также во всех солнечных зарядных устройствах, подключенных и управляющих фотоэлек-
трической батареей, включая отдельные фотоэлектрические модули. На практике ОТММ активно изме-
ряет напряжение и ток фотоэлектрической батареи и посредством итеративного корректирующего про-
цесса, устанавливая каждый раз, когда оптимальная нагрузка достигает точки максимальной мощности.
Это позволяет добиться высокой эффективности за счет максимальной выработки электроэнергии фото-
электрической энергоустановкой.
Количество солнечного света, температура солнечных элементов и даже степень их старения посто-
янно меняются. Кроме того, для заданного уровня интенсивности света (инсоляции) солнечные элементы
имеют характеристическую кривую выходной мощности, которая связывает фактическую выходную мощ-
ность массива элементов с сопротивлением приложенной к ним электрической нагрузки.
До изобретения ОТММ старые инверторы, используемые с фотоэлектрическими элементами, не
могли обеспечить максимальную подачу мощности в любое время, поскольку они не могли изменять свои
рабочие параметры, такие как, уровень напряжения и тока, чтобы обеспечить работу фотоэлементов на
максимальной мощности.
Рисунок 1 показывает типичный алгоритм с использованием интеллектуальных датчиков и контрол-
леров. ОТММ вычисляет их расположение на склоне кривой мощности путем изменения тока на неболь-
шую величину I
отклонения
. Изменение приводит либо к положительному, либо к отрицательному наклону
выходной мощности, так что следующее возмущение уменьшается или увеличивается до тех пор, пока
наклон не станет равным нулю, что является точкой максимальной мощности, которая и соответствует
максимальной мощности, получаемой из солнечного фотоэлектрического модуля. Значение итерационной
тока I
баланс
изменяется пропорционально величине наклона, что позволяет быстро приближаться к точке
ОТММ [7].
Начиная с 2006 года, используется инвертор, сочетающий преимущества одиночного инвертора с
возможностью оптимизации мощности отдельных модулей благодаря микроинверторам.
С обычными инверторами низкая производительность одного фотоэлектрического модуля из-за,
например, затенения, загрязнения или даже неравномерного затенения модуля из-за старения, приводит к
потерям мощности с общим результатом снижения энергоэффективности всех модулей в цепочке до 60-
50%.
Вестник магистратуры. 2020. № 10-4(109) ISSN 2223-4047
__________________________________________________________________________________
10
Рис. 1. Алгоритм работы ОТММ
Теперь оптимизаторы мощности, интегрированные во все солнечные модули, составляющие фото-
электрическую матрицу, работают вместе, чтобы подавать оптимальное напряжение цепочки на один ин-
вертор, максимизируя мощность, извлекаемую из одного фотоэлектрического модуля. Оптимизаторы
мощности подключаются к каждому солнечному модулю (рис. 2) позволяя им работать независимо, обес-
печивая большее производство энергии, повышенную безопасность и постоянную информацию с каждой
панели.
Помимо повышения эффективности на 25%, получаемой от фотоэлектрической системы в течение
года, этот подход открывает новые возможности, включая возможность замены старых или неисправных
модулей в системах новыми, более мощными модулями, поскольку оптимизаторы плавно работают с мо-
дулями разных размеров и моделей на одной и той же цепочке, при этом каждая панель работает на мак-
симальной мощности.
Рис. 2. Использование оптимизаторов мощности для солнечных элементов
Начало
Вычисление наклона m=dP/dV
m>0
Вычисление P=V*I
Ввод I=I-I
отклонение
Вычисление I
баланс
=K
p
(m)
Да
Нет
Ввод I=I-I
баланс
Ввод I=I+I
баланс
ISSN 2223-4047 Вестник магистратуры. 2020. № 10-4(109)
Do'stlaringiz bilan baham: |
