La production d'énergie du système photovoltaïque ne se déroule pas comme prévu ? Vous souhaitez comprendre le guide de configuration de l'application d'optimisation.

Dans l'application pratique de la production d'énergie photovoltaïque, des problèmes tels que l'occlusion de l'ombre, la différence d'orientation des modules et l'atténuation des modules entraînent souvent une diminution de la production d'énergie du système. Des études ont montré que l'occlusion de l'ombre peut entraîner une perte de production d'énergie allant jusqu'à 70 % (source ① : NREL). En particulier, lorsqu'un certain module est ombragé, le courant et la puissance de sortie de l'ensemble du circuit série seront considérablement réduits. Par conséquent, l'optimiseur photovoltaïque a vu le jour. Il ajuste le courant de sortie du module problématique via le circuit de commande CC-CC interne pour obtenir une correspondance de courant avec d'autres modules, réduisant ainsi efficacement la perte de production d'énergie causée par une inadéquation. Ensuite, cet article expliquera en détail les exigences d'application spécifiques de l'optimiseur photovoltaïque et les solutions qu'il fournit dans la centrale électrique de stock et la centrale électrique nouvellement installée.

Principales mesures pour augmenter la production d’électricité des centrales existantes

Pour les centrales photovoltaïques déjà en exploitation, l'installation d'optimiseurs photovoltaïques constitue sans aucun doute une stratégie de mise à niveau cruciale. Cette technologie peut non seulement augmenter considérablement la production d'électricité du système, mais également fournir une solide garantie pour le fonctionnement stable à long terme de la centrale électrique. Voici quelques scénarios d'application typiques :

Rénovation d'une ancienne centrale électrique (sans remplacement de nouveaux modules)

Certaines vieilles centrales électriques en service depuis de nombreuses années connaissent souvent une baisse de production d'électricité en raison du vieillissement des modules, de la dégradation des performances et des changements dans l'environnement de travail. Selon des études, l'efficacité de la production d'électricité des modules vieillissants peut être réduite jusqu'à 20 % (Source ② 1 : AIE), ce qui entraîne de graves problèmes d'inadéquation des modules. L'installation d'un optimiseur peut non seulement résoudre ce problème et récupérer au maximum la production d'électricité perdue, mais également surveiller l'état de fonctionnement des modules en temps réel grâce à des fonctions de surveillance au niveau des modules, localiser avec précision les modules problématiques et économiser du temps d'exploitation et de maintenance.

Rénovation de l'ancienne centrale électrique (tous remplacés par de nouveaux modules)

Pour les centrales électriques qui seront généralement achevées en 2018 ou avant, il est prévu de remplacer les anciens modules par les modules les plus récents. Lors du remplacement de nouveaux modules, l'occlusion de l'ombre (comme indiqué dans la figure ci-dessous) peut être causée par des changements de taille de module, entraînant une perte de puissance. Selon l'expérience du projet de Shenggao, les systèmes utilisant la technologie d'optimisation peuvent augmenter considérablement la production d'électricité globale face à l'occlusion de l'ombre, avec une augmentation moyenne de 15 % ou plus.

Les modules de la centrale électrique achevés dans le passé sont de plus petite taille et remplacés par de nouveaux modules plus grands, ce qui entraîne une certaine occlusion d'ombre.

Rénovation d'une ancienne centrale électrique (remplacement partiel de nouveaux modules)

Avec le développement rapide de la fabrication de modules, lorsque les modules d'une ancienne centrale électrique doivent être remplacés en raison de dommages, ils sont souvent confrontés au dilemme suivant : le fabricant d'origine ne produira plus les mêmes modules de spécifications. Si seuls les modules endommagés sont remplacés par les modules populaires du marché actuel, le problème d'inadéquation peut survenir dans la même chaîne de modules. Pour résoudre ce problème, l'installation d'un optimiseur est devenue un choix plus économique et plus efficace, qui peut éliminer efficacement les inadéquations et garantir l'efficacité de la centrale électrique.

Gouvernance de l’ombre

La durée de vie des centrales photovoltaïques peut atteindre 25 ans et l'environnement environnant peut changer pendant l'exploitation. Par exemple, les nouveaux bâtiments, les arbres transplantés et les nouveaux équipements sur le toit peuvent entraîner des problèmes d'occlusion d'ombre pour les modules photovoltaïques. Dans ce cas, l'application d'un optimiseur est particulièrement importante. En adoptant la technologie de l'optimiseur, l'impact de l'occlusion d'ombre sur la production d'énergie du système peut être considérablement réduit et la perte d'énergie causée par l'ombre peut être récupérée.

Propositions de configuration optimale pour les centrales électriques nouvellement installées

Pour les utilisateurs qui n'ont pas encore installé de centrale photovoltaïque, il est également très important de configurer l'optimiseur photovoltaïque de manière prospective. Au début de la planification et de la conception de la centrale électrique, l'optimiseur doit être pris en compte pour garantir que la centrale électrique dispose d'une capacité de production d'électricité efficace, stable et intelligente dès le début de la construction. Les scénarios suivants sont particulièrement adaptés à l'installation d'optimiseurs photovoltaïques :

Structure de toit complexe

Au début de la construction d'une installation photovoltaïque, l'un des facteurs clés qui déterminent la taille des installations photovoltaïques sur le toit est l'orientation du toit. Les modules d'une même chaîne sont orientés dans deux directions différentes, ce qui entraîne une certaine perte de puissance. L'optimiseur PV permet à chaque module de fonctionner à son point de puissance maximale, indépendamment des autres modules de la même chaîne, maximisant ainsi l'utilisation de la surface du toit.

Problème d'occlusion d'ombre

La présence d'ombres autour du toit peut entraîner une perte de production d'énergie du système photovoltaïque. Même la plus petite ombre provenant d'arbres ou de câbles peut avoir un impact significatif sur la production d'énergie de l'ensemble de l'installation. L'optimiseur PV utilise le suivi de puissance maximale MPPT au niveau du module pour optimiser indépendamment les modules bloqués et augmenter la production d'énergie globale du système.

L'environnement naturel est changeant

Les facteurs environnementaux courants tels que l'accumulation de cendres, les fientes d'oiseaux et l'accumulation de neige peuvent également avoir un impact significatif sur la production d'énergie des centrales photovoltaïques. Si l'environnement naturel de la zone où se trouve votre toit est instable, il est probable que la production d'énergie photovoltaïque ne réponde pas aux attentes. L'installation d'un optimiseur peut relever efficacement ces défis et assurer une production d'énergie stable.

Exigences de sécurité et de maintenabilité

Les systèmes photovoltaïques ont pour caractéristique de générer une tension continue. En cas de dysfonctionnement, d'incendie ou d'autres situations critiques, les systèmes photovoltaïques qui ne peuvent pas être coupés en toute sécurité à basse tension présenteront des risques potentiels pour la sécurité. L'optimiseur photovoltaïque peut détecter les risques latents à temps grâce à une surveillance au niveau du module et effectuer un arrêt rapide complet en 15 secondes, réduisant la tension à un niveau sûr pour assurer la sécurité des systèmes photovoltaïques et du personnel d'exploitation et de maintenance.

En résumé, les optimiseurs PV jouent un rôle important dans l'augmentation de la production d'énergie des systèmes PV, garantissant la sécurité et la facilité d'entretien. Qu'il s'agisse d'une centrale photovoltaïque en exploitation ou non installée, il est judicieux d'installer des optimiseurs dans des scénarios spécifiques.

source ① Performances photovoltaïques du NREL :https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72399.pdf
source ② Programme de l'AIE sur les systèmes d'énergie photovoltaïque : https://iea-pvps.org/