211service.com
Dodatkowe wsparcie panelu dla energii słonecznej
Ponieważ producenci pracują nad obniżeniem kosztów energii słonecznej, udoskonalanie ogniw i paneli słonecznych w celu zwiększenia ich wydajności to tylko połowa sukcesu. Inną opcją jest włączenie do paneli nowszej elektroniki, która mogłaby zwiększyć moc wyjściową systemów fotowoltaicznych i ułatwić ich projektowanie i instalację.
Elektroniczne zwiększenie mocy: Ten zestaw chipów jest sercem urządzenia National Semiconductor do optymalizacji mocy dla paneli słonecznych. Umocowana za każdym panelem słonecznym w tablicy elektronika może skorygować spadek mocy wyjściowej tablicy z powodu zacienienia lub zanieczyszczeń, zwiększając ostateczną moc wyjściową o 25% lub więcej.
Moc Suntech , największy na świecie producent krystalicznych krzemowych modułów słonecznych z siedzibą w Wuxi w Chinach, ogłosił współpracę z Santa Clara w Kalifornii Krajowy półprzewodnik a inni producenci elektroniki słonecznej opracują inteligentne panele, które zapewnią największą możliwą moc, nawet jeśli inne panele nie działają zbyt dobrze z powodu uszkodzenia lub blokowania światła słonecznego przez cień lub zanieczyszczenia. Ten rodzaj systemu jest przydatny, ponieważ w konwencjonalnych systemach fotowoltaicznych wydajność jednego panelu wpływa na moc całego systemu. Uważamy, że technologia inteligentnych modułów to jasna ścieżka na przyszłość, mówi Andrew Beebe, dyrektor handlowy Suntech.
Producenci energii słonecznej mają trudności z uzyskaniem dodatkowego wzrostu wydajności paneli słonecznych z krzemu krystalicznego, które przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną – dlatego innowacja w dziedzinie energii słonecznej przeniosła się na elektronikę z tyłu panelu. Każda przyrostowa przewaga mocy obniża koszt w przeliczeniu na wat, a elektronika jest tam, gdzie nastąpią ulepszenia, mówi Matthew Feinstein, pracownik naukowy w firmie Badania Lux .
Urządzenie optymalizujące moc firmy National Semiconductor jest już na rynku. Testy instalacji u klientów wykazały, że może on wycisnąć o 25% więcej energii z systemu fotowoltaicznego, mówi Kevin Kayser, kierownik ds. marketingu w firmie. Niezależne badania Krajowego Laboratorium Energii Odnawialnej oraz Photon International wykazali wzrost mocy z macierzy aż o 39 procent.
Moduły słoneczne działają na różnych poziomach prądu i napięcia. Panele są tradycyjnie połączone szeregowo, a ich łączna moc DC jest przesyłana do dużego falownika. Falownik robi dwie rzeczy: przekształca moc w gotowy do sieci prąd przemienny, a jego obwód sterujący nieustannie wyszukuje i ustawia napięcie robocze i poziomy prądu dla wszystkich paneli w oparciu o całkowitą moc wyjściową tablicy. Ale jeśli prąd jednego panelu spadnie z powodu cienia lub zanieczyszczeń, falownik obniży prąd wszystkich pozostałych paneli, zmniejszając moc wyjściową macierzy. Dziesięć procent zacienienia matrycy oznacza 50-procentową utratę mocy, mówi Kayser.
Optymalizator mocy National Semiconductor eliminuje centralny obwód sterowania w falowniku, zamiast tego umieszcza oddzielny obwód sterowania za każdym panelem. Pozwala to optymalizatorowi na wyciągnięcie największej mocy z każdego panelu. Co więcej, mówi Kayser, chociaż niektóre produkty do optymalizacji mocy albo zwiększają zarówno prąd, jak i napięcie, albo zmniejszają prąd i napięcie, to ich produkty mogą zwiększać i zmniejszać zarówno prąd, jak i napięcie, wyciskając jeszcze więcej mocy.
Urządzenie dodaje około 12 centów za wat do kosztów instalacji systemu fotowoltaicznego, ale w przypadku większości instalacji zwraca się w ciągu dwóch lat. Ponadto instalatorzy nie muszą martwić się np. o przesuwający się cień komina czy precyzyjny kąt pochylenia każdego panelu. Może uprościć czas projektowania i skrócić czas instalacji, dzięki czemu ich marża zysku wzrośnie, mówi Kayser.
Suntech nie włożył wszystkich jajek do jednego koszyka. Firma przygląda się również mikroinwerterom, kolejnej technologii elektronicznej, która ma zwiększyć moc fotowoltaiczną. Mikroinwertery dostosowują poziomy napięcia i prądu każdego panelu, a następnie idą o krok dalej: przekształcają prąd stały panelu na prąd przemienny.
Te dwa podejścia mają swoje plusy i minusy. Mikroinwertery ułatwiają łączenie paneli, dzięki czemu nowe systemy fotowoltaiczne są łatwiejsze do zainstalowania, a także łatwiejsze jest późniejsze dodawanie paneli do macierzy. Ale łatwiej jest zmodernizować istniejące systemy za pomocą optymalizatorów mocy – a Kayser twierdzi, że powinny one również oferować lepszą ogólną wydajność systemu. Dzieje się tak, ponieważ konwersja prądu stałego na prąd przemienny na każdym panelu, tak jak robią to mikroinwertery, wymaga podwyższenia niskiego napięcia roboczego każdego panelu o około 30 woltów do standardowego 120 woltów, co prowadzi do pewnej utraty mocy.
Suntech połączył siły z pół tuzinem firm produkujących mikroinwertery i optymalizatory mocy. Należą do nich startupy Enfaza energii w Petaluma w Kalifornii; Energia Tigo w Los Gatos w Kalifornii; oraz Technologie Azuray w Portland w stanie Oregon. Tigo produkuje optymalizator mocy DC, który dostosowuje poziomy prądu panelu i może zwiększyć moc wyjściową nawet o 20 procent. Enphase twierdzi, że jego mikroinwertery mogą pomóc systemom słonecznym zebrać do 25 procent więcej energii. Tymczasem Azuray produkuje zarówno optymalizatory mocy, jak i mikroinwertery.
Chociaż obie technologie istnieją od dwóch dekad, dopiero niedawno zostały wdrożone w tanich, niezawodnych produktach, mówi Eric Wesoff, analityk ds. energii słonecznej w firmie Greentech Media . Producenci paneli w końcu przekonali się, że jest to coś, co może trwać – mówi. A ponieważ inżynierowie maksymalizują inne sposoby zwiększania wydajności macierzy fotowoltaicznych, chętniej próbują różnych urządzeń elektronicznych. Co najmniej 20 różnych startupów zajmujących się energią słoneczną zaprezentowało swoje produkty na konferencji Solar Power International w Los Angeles w tym tygodniu.
Wesoff dodaje, że Suntech stosuje mądre, ostrożne podejście, współpracując z wieloma dostawcami mikroinwerterów i optymalizatorów mocy. Najwyraźniej nie wybierają zwycięzcy ani architektury, mówi.