De "Optimalisatie-magie" van PV-optimalisatoren: waar komt het extra vermogen vandaan?

In een PV systeem, modules die in serie werken zijn als een ketting die na elkaar is verbonden. Als één module slecht presteert, kan dit de efficiëntie van het hele systeem verlagen. Dit is in de PV-industrie bekend als het "emmertje-effect" — de vermogengeneratiecapaciteit van het hele systeem wordt vaak bepaald door de module met de slechtste prestaties. De PV optimalisator is ontwikkeld om deze beperking te doorbreken. Laten we een specifiek model gebruiken om dit gedetailleerd uit te leggen.

Ideale situatie: modules werken in tandem voor maximale efficiëntie

Stel je een PV-string voor die bestaat uit 6 modules die in serie zijn geschakeld. In een perfect ideale omgeving — zonder schaduw, uniforme veroudering en overeenkomstige prestatieparameters — werken alle modules efficiënt onder dezelfde lichtomstandigheden.

Op dit punt levert elke module een stabiele stroom van 10A (de daadwerkelijke waarden kunnen enigszins variëren afhankelijk van de specificaties van de module) en werkt hij op 40V. Met behulp van de vermogensformule (Vermogen = Stroom × Spanning) is het vermogen van één module 10A × 40V = 400W. Aangezien de modules in serie zijn geschakeld, blijft de stroom consistent over de gehele string. Daarom is het totale vermogen van de 6 modules 6 × 400W = 2400W — de best mogelijke prestatie van deze string in ideale omstandigheden.

Praktijkuitdagingen: Schaduw wordt de "zwakke schakel" en veroorzaakt grote efficiëntieverliezen

In de praktijk blijven PV-systemen echter zelden in ideale omstandigheden. Problemen zoals schaduw van bomen, gebouwschaduw, stofophoping op modules of lokaal veroudering kunnen de prestaties van één module verlagen, waardoor deze een "zwakke schakel" wordt die het hele systeem vertraagt.

Bijvoorbeeld: als één module in de schaduw komt, daalt de uitgaande stroom sterk tot 5A. Vanwege de aard van serieschakelingen — de stroom is overal hetzelfde — worden de andere 5 normaal functionerende modules gedwongen om ook bij 5A te werken. De stroom van elke module daalt dan naar 5A × 40V = 200W, en het totale vermogen van de gehele string daalt naar 6 × 200W = 1200W, slechts de helft van het ideale vermogen.

Om dit te vermijden, zijn PV-modules doorgaans uitgerust met "bypass diodes". Wanneer een module niet goed werkt, "bypassed" de diode deze (d.w.z. slaat de module over), waardoor de stroom direct via de andere modules kan stromen. In dit geval stopt de overgeslagen module met het opwekken van elektriciteit, terwijl de overige 5 modules hun normale werking kunnen hervatten bij 10A, wat resulteert in een totaalvermogen van 5 × 400W = 2000W. Hoewel dit beter is dan het vorige scenario, gaat het vermogen van één module volledig verloren, waardoor er ruimte blijft voor een verbetering van de systeemefficiëntie.

Optimalisatie-oplossing: PV Optimalisatoren doorbreken beperkingen en verminderen vermogensverliezen

De kernfunctie van SUNGO's PV optimalisator is om elke module in staat te stellen "haar best te doen", zonder dat problemen van individuele modules het hele systeem beïnvloeden. Het apparaat monitort in real-time de werking van elke module en past nauwkeurig de spanning en stroom aan, zodat problematische modules zoveel mogelijk hun opgewekte energie behouden zonder andere modules af te remmen.

Laten we terugkeren naar het scenario met schaduw: De module met schaduw levert oorspronkelijk 5A bij 40V, wat neerkomt op 200W. Met een PV geïnstalleerde optimizer, verlaagt de optimizer de spanning van de module (van 40V naar 20V), terwijl de stroom wordt verhoogd (van 5A naar 10A), waarbij het vermogen op 200W blijft (10A × 20V = 200W). De andere 5 normale modules blijven onaangetast en werken op 10A en 40V om elk 400W te behouden.

Uiteindelijk is het totale vermogen van de string 200W (module met schaduw) + 5 × 400W (normale modules) = 2200W. Dit is 200W meer dan bij de oplossing met bypassdiode en 1000W meer dan in het scenario zonder optimalisatie, waardoor het vermogensverlies veroorzaakt door "zwakke schakels" aanzienlijk wordt verminderd.

Via dergelijke gerichte aanpassingen PV overwinnen optimizers effectief het "emmertje-effect" in fotovoltaïsche systemen en stellen ze elke module in staat zijn maximale waarde te realiseren onder eigen omstandigheden. Ze zijn bijzonder geschikt voor complexe, licht beïnvloedbare scenario's zoals daken en bergachtige gebieden en bieden daarmee sterk ondersteunende waarde voor een efficiënt en stabiel werkend systeem PV de systemen.