La "Magia dell'Ottimizzazione" degli ottimizzatori fotovoltaici: da dove proviene la potenza aggiuntiva?

In un Fotovoltaico sistema, i moduli operanti in serie sono simili a una catena in cui ogni elemento è collegato all'altro. Se un singolo modulo funziona male, può ridurre l'efficienza dell'intero sistema. Questo fenomeno è noto nel settore fotovoltaico come "effetto secchio" — la capacità di generazione di potenza dell'intero sistema è spesso determinata dal modulo con le prestazioni peggiori. L' Fotovoltaico ottimizzatore è stato creato per superare questa limitazione. Utilizziamo un modello specifico per spiegare dettagliatamente.

Scenario ideale: moduli che lavorano in sinergia per massimizzare l'efficienza

Immagina una stringa fotovoltaica composta da 6 moduli collegati in serie. In un ambiente perfettamente ideale — senza ombreggiamento, invecchiamento uniforme e parametri di prestazioni abbinati — tutti i moduli operano in modo efficiente sotto le stesse condizioni di luce.

In questa situazione, ciascun modulo eroga una corrente stabile di 10A (i valori reali possono variare leggermente in base alle specifiche del modulo) e funziona a 40V. Utilizzando la formula della potenza (Potenza = Corrente × Tensione), l'output di un singolo modulo è pari a 10A × 40V = 400W. Poiché i moduli sono collegati in serie, la corrente rimane costante attraverso l'intera stringa. Di conseguenza, la potenza totale dei 6 moduli è 6 × 400W = 2400W — la massima prestazione possibile per questa stringa in condizioni ideali.

Sfide del mondo reale: L'ombreggiamento diventa il "punto debole", causando una significativa perdita di efficienza

In pratica, tuttavia, i sistemi fotovoltaici raramente rimangono in condizioni ideali. Problemi come l'ombra degli alberi, le ombre delle costruzioni, l'accumulo di polvere sui moduli o l'invecchiamento localizzato possono degradare le prestazioni di un singolo modulo, trasformandolo in un "anello debole" che rallenta l'intero sistema.

Ad esempio, se un modulo è coperto da ombra, la sua corrente in uscita scende bruscamente a 5A. A causa della natura dei circuiti in serie — la corrente è la stessa ovunque — gli altri 5 moduli normalmente funzionanti sono costretti a operare anch'essi a 5A. La potenza di ciascun modulo scende quindi a 5A × 40V = 200W, e la potenza totale dell'intera stringa si riduce a 6 × 200W = 1200W, pari alla metà dell'output ideale.

Per mitigare questo problema, i moduli fotovoltaici sono generalmente dotati di "diodi di bypass". Quando un modulo smette di funzionare correttamente, il diodo lo "bypassa" (vale a dire, salta il modulo), permettendo alla corrente di fluire direttamente attraverso gli altri moduli. In questa situazione, il modulo bypassato smette di generare energia, mentre i restanti 5 moduli possono riprendere il loro normale funzionamento a 10A, risultando in una potenza totale di 5 × 400W = 2000W. Sebbene questa soluzione sia migliore rispetto allo scenario precedente, la potenza di un modulo viene completamente sprecata, lasciando spazio a un miglioramento dell'efficienza del sistema.

Soluzione di ottimizzazione: Fotovoltaico Gli ottimizzatori superano i limiti e riducono le perdite di potenza

La funzione principale dell'ottimizzatore SUNGO Fotovoltaico è permettere a ogni modulo di "dare il proprio meglio", senza che eventuali problemi di un singolo modulo influenzino l'intero sistema. L'ottimizzatore monitora in tempo reale lo stato operativo di ogni modulo e regola con precisione tensione e corrente, permettendo ai moduli problematici di mantenere quanto più possibile la propria produzione di energia, senza compromettere il funzionamento degli altri.

Torniamo allo scenario ombreggiato: il modulo ombreggiato in origine produce 5A a 40V, per un totale di 200W. Con un Fotovoltaico ottimizzatore installato, l'ottimizzatore riduce la tensione del modulo (da 40V a 20V) aumentando al contempo la corrente (da 5A a 10A), mantenendo la potenza in uscita a 200W (10A × 20V = 200W). Gli altri 5 moduli normali rimangono invariati, funzionando a 10A e 40V per mantenere 400W ciascuno.

In definitiva, la potenza totale della stringa è 200W (modulo ombreggiato) + 5 × 400W (moduli normali) = 2200W. Questo è 200W in più rispetto alla soluzione con diodo di bypass e 1000W in più rispetto allo scenario non ottimizzato, riducendo significativamente le perdite di potenza causate dai "collegamenti deboli".

Attraverso tali regolazioni mirate, Fotovoltaico gli ottimizzatori riescono efficacemente a superare l'"effetto secchio" nei sistemi fotovoltaici, permettendo a ciascun modulo di massimizzare il proprio valore in base alle proprie condizioni. Sono particolarmente adatti a scenari complessi e facilmente ombreggiati come tetti e zone montuose, fornendo un forte supporto per il funzionamento efficiente e stabile del Fotovoltaico sistemi.