O "Encanto da Otimização" dos Otimizadores FV: De Onde Vem a Potência Adicional?

Em um PV sistema, os módulos operando em série são como uma corrente ligada um após o outro. Se qualquer módulo individual apresentar desempenho inferior, isso pode reduzir a eficiência de todo o sistema. Isso é conhecido na indústria FV como o "efeito do balde" — a capacidade de geração de energia de todo o sistema é frequentemente determinada pelo módulo com pior desempenho. O PV otimizador foi criado para quebrar essa limitação. Vamos usar um modelo específico para explicar em detalhes.

Cenário Ideal: Módulos Trabalham em Conjunto para Máxima Eficiência

Imagine uma string de PV composta por 6 módulos conectados em série. Em um ambiente perfeitamente ideal — sem sombreamento, envelhecimento uniforme e parâmetros de desempenho compatíveis — todos os módulos operam com eficiência sob as mesmas condições de luz.

Neste momento, cada módulo fornece uma corrente estável de 10A (os valores reais podem variar ligeiramente conforme as especificações do módulo) e opera com 40V. Utilizando a fórmula da potência (Potência = Corrente × Tensão), a saída de potência de um único módulo é de 10A × 40V = 400W. Como os módulos estão em série, a corrente permanece consistente em toda a string. Assim, a potência total dos 6 módulos é de 6 × 400W = 2400W — o melhor desempenho possível para esta string em condições ideais.

Desafios do Mundo Real: O Sombreamento Torna-se o "Elo Fraco", Causando Perda Significativa de Eficiência

Na prática, porém, os sistemas fotovoltaicos raramente permanecem em condições ideais. Problemas como sombra de árvores, sombras de edifícios, acúmulo de poeira nos módulos ou envelhecimento localizado podem degradar o desempenho de um único módulo, transformando-o em um "elo fraco" que desacelera todo o sistema.

Por exemplo, se um módulo estiver coberto por sombra, sua corrente de saída cai drasticamente para 5A. Devido à natureza dos circuitos em série — a corrente é igual em todos os pontos — os outros 5 módulos que estão funcionando normalmente também são forçados a operar com 5A. Dessa forma, a potência de cada módulo cai para 5A × 40V = 200W, e a potência total de toda a string cai para 6 × 200W = 1200W, apenas metade da saída ideal.

Para mitigar isso, os módulos fotovoltaicos normalmente são equipados com "diodos de bypass". Quando um módulo apresenta falha, o diodo "desvia" a corrente (ou seja, ignora o módulo), permitindo que a corrente flua diretamente pelos outros. Nesse caso, o módulo desviado deixa de gerar energia, enquanto os cinco módulos restantes podem retomar o funcionamento normal em 10A, resultando em uma potência total de 5 × 400W = 2000W. Embora melhor que no cenário anterior, a potência de um módulo é totalmente desperdiçada, havendo espaço para melhorar a eficiência do sistema.

Solução de Otimização: PV Otimizadores Superam Limitações e Reduzem Perdas de Potência

Função principal do otimizador da SUNGO é PV permitir que cada módulo "dê o seu melhor", sem que problemas em módulos individuais afetem o sistema como um todo. Ele monitora em tempo real o status operacional de cada módulo e ajusta com precisão tensão e corrente, possibilitando que módulos com problemas mantenham, na medida do possível, sua saída de potência, sem prejudicar os demais.

Vamos retornar ao cenário sombreado: O módulo sombreado originalmente produz 5A a 40V, totalizando 200W. Com um PV otimizador instalado, o otimizador reduz a voltagem do módulo (de 40V para 20V), ao mesmo tempo em que aumenta sua corrente (de 5A para 10A), mantendo sua saída de potência em 200W (10A × 20V = 200W). Os outros 5 módulos normais permanecem inalterados, operando a 10A e 40V, mantendo 400W cada um.

No final, a potência total do string é de 200W (módulo sombreado) + 5 × 400W (módulos normais) = 2200W. Isso representa 200W a mais do que a solução com diodo de bypass e 1000W a mais do que o cenário sem otimização, reduzindo significativamente as perdas de potência causadas pelos "elo fracos".

Por meio desses ajustes direcionados, PV os otimizadores superam efetivamente o "efeito do balde" nos sistemas fotovoltaicos, permitindo que cada módulo maximize seu valor sob suas próprias condições. São especialmente adequados para cenários complexos e propensos ao sombreamento, como telhados e áreas montanhosas, oferecendo forte suporte à operação eficiente e estável do PV sistemas.