Tác động của bóng đổ lên mảng PV: Cách giảm thiểu tổn thất

Tác động của bóng đổ lên mảng PV: Cách giảm thiểu tổn thất

Định lượng tổn thất do che nắng của quang điện và các chiến lược giảm thiểu tổng thể bằng cách sử dụng thiết kế nửa ô, theo dõi MPPT động và MLPE cho các dự án tiện ích và C&I.

Cơ chế tổn thất không khớp trong mảng PV bóng mờ

Việc che bóng một phần trên mảng quang điện (PV) gây ra hiện tượng tắc nghẽn dòng điện cục bộ, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tổng hiệu suất chuỗi. Khi một ô trong một chuỗi-chuỗi được kết nối bị giảm bức xạ-cho dù do vật cản cấu trúc, bụi hay mây che phủ-dòng quang được tạo ra của nó giảm theo tỷ lệ:

Vì các ô trong chuỗi có chung dòng điện hoạt động đồng nhất nên ô được tô bóng sẽ bị phân cực ngược. Các ô không{2}}được tô bóng sẽ tạo dòng điện chạy qua ô bị hạn chế, gây ra sự tiêu tán năng lượng dưới dạng nhiệt:

Sự tiêu tán năng lượng này gây ra sự hình thành điểm nóng, khả năng suy giảm chất bao bọc EVA và ứng suất nhiệt làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của mô-đun. Ngoài sự xuống cấp về mặt vật lý, việc tạo bóng một phần còn làm thay đổi các đường cong đặc tính I{1}}V và P{2}}V của mảng. Thay vì một Điểm công suất tối đa toàn cầu (GMPP), việc tạo bóng sẽ tạo ra nhiều điểm cực đại cục bộ (LMPP). Các thuật toán theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT) tiêu chuẩn thường bị mắc kẹt trong LMPP, dẫn đến tổn thất năng suất hàng năm từ 10% đến hơn 30% tùy thuộc vào cách bố trí chuỗi và phần mềm điều khiển biến tần.

Giảm nhẹ cấu trúc và mạch điện: Điốt vòng so với mô-đun-Điện tử công suất cấp độ

Để giảm thiểu tổn thất điện năng, các thiết kế quang điện sử dụng điốt rẽ nhánh bên trong, cấu trúc tế bào cắt một nửa và Điện tử công suất cấp mô-đun- bên ngoài (MLPE).

Các mô-đun truyền thống chia các ô có kích thước đầy đủ- thành ba chuỗi con, mỗi chuỗi được bảo vệ bằng một điốt rẽ nhánh Schottky. Khi bóng đổ giảm dòng điện của chuỗi con xuống dưới dòng điện hoạt động của chuỗi, diode sẽ bị phân cực thuận-, bỏ qua phần cụ thể đó. Mặc dù điều này ngăn chặn các điểm nóng nghiêm trọng nhưng nó làm giảm 33% điện áp đầu ra của mô-đun trên mỗi diode hoạt động.

Công nghệ ô cắt một nửa-làm thay đổi động lực này bằng cách chia mô-đun thành hai phần song song. Hoạt động ở mức một nửa dòng điện ($I/2$), tổn thất điện trở bên trong ($I^2R$) giảm 75%. Kết hợp với các hộp nối-phân chia, việc tạo bóng ở nửa trên của mô-đun dọc khiến nửa dưới hoạt động ở 100% công suất.

Tối ưu hóa mảng nâng cao và tác động LCOE

Kỹ thuật mảng hiện đại kết hợp các thuật toán theo dõi MPPT động với vị trí vật lý chiến lược để duy trì Chi phí điện năng quy dẫn (LCOE).

Thuật toán theo dõi MPPT động

Các thuật toán MPPT nhiễu loạn{0}}và-quan sát (P&O) tiêu chuẩn thường khóa vào các Điểm công suất tối đa cục bộ (LMPP) trong quá trình tạo bóng tạm thời. Bộ biến tần nâng cao thực hiện quét điện áp-toàn bộ theo các khoảng thời gian có thể định cấu hình (ví dụ: cứ sau 5 đến 15 phút). Bằng cách quét phạm vi hoạt động hoàn chỉnh từ Voc đến Vmpp, biến tần xác định Điểm công suất tối đa toàn cầu (GMPP) thực sự, phục hồi tới 5% sản lượng năng lượng bị mất trong môi trường bóng râm phức tạp.

Thiết kế bố cục mảng thông minh

Ánh xạ chuỗi chỉ ra khả năng phục hồi bóng. Việc sắp xếp các chuỗi mô-đun theo chiều ngang thay vì căn chỉnh theo chiều dọc với việc tô bóng hàng-đến{2}}liên hàng- đảm bảo rằng khi bóng di chuyển trên nền mảng, nó chỉ ảnh hưởng đến một phần chuỗi duy nhất trên mỗi mô-đun ở hàng dưới cùng. Ngược lại, việc xâu chuỗi dọc sẽ đồng thời loại bỏ toàn bộ chuỗi ngoại tuyến.

Các tiêu chuẩn về kiểm soát chất lượng, ứng suất nhiệt và tuân thủ

Bóng râm một phần nghiêm trọng làm tăng tốc độ mài mòn cơ nhiệt trên tấm PV. Các tiêu chuẩn chứng nhận và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đảm bảo tính toàn vẹn của mảng trong vòng đời hoạt động từ 25 đến 30 năm.

Kiểm tra điểm nóng và ứng suất nhiệt theo tiêu chuẩn IEC 61215:Mô-đun trải qua quá trình kiểm tra độ lệch-ngược cưỡng bức dưới hình ảnh nhiệt để xác nhận rằng khả năng tản nhiệt của điốt nối tiếp vẫn nằm trong ranh giới hoạt động an toàn mà không làm suy giảm chất đóng gói.

Kiểm tra điện phát quang (EL):Hình ảnh EL sau{0}}sản xuất xác định các vết nứt nhỏ-trước khi triển khai. Các vết nứt vi mô-trong điều kiện bóng râm có thể cô lập các khu vực tế bào đang hoạt động, tạo ra các túi điện trở-cục bộ hóa cao mà các điốt bỏ qua không thể giải quyết được.

Quản lý nhiệt điốt bỏ qua:Hộp nối chất lượng sử dụng hộp đựng trong chậu có tản nhiệt để xử lý hoạt động phân cực thuận-liên tục trong quá trình tạo bóng kéo dài mà không thoát nhiệt.

Câu hỏi thường gặp về kỹ thuật (PAA)

Làm cách nào để mô-đun PV nửa tế bào duy trì hiệu suất hoạt động trong môi trường ven biển hoặc môi trường ăn mòn-cao trong điều kiện có bóng râm khắc nghiệt?

Trong môi trường ven biển có-độ mặn cao, độ lệch ngược do bóng râm- gây ra có thể đẩy nhanh quá trình suy thoái tiềm năng-gây ra (PID) và căng thẳng nhiệt cục bộ. Các mô-đun có-thông số kỹ thuật cao giảm thiểu điều này bằng cách tích hợp các hộp nối trong chậu IP68 chứa các điốt rẽ nhánh với các rào cản Schottky có-điện áp{7}}rơi về phía trước thấp. Kết hợp với lớp bọc kính kép và pin mặt trời chống{10}PID, khả năng tản nhiệt trong quá trình che bóng vẫn ở dưới ngưỡng xuống cấp tới hạn, ngăn chặn hơi ẩm xâm nhập và ăn mòn xung quanh các hộp nối phân chia.

Đâu là các quy trình đóng gói và hậu cần quan trọng để ngăn ngừa các vết nứt nhỏ-dễ bị tổn thương do bóng râm-khi vận chuyển đường dài-?

Các vết nứt nhỏ-làm trầm trọng thêm tình trạng mất điện trong điều kiện bóng râm. Bao bì cấp-xuất khẩu sử dụng tải cạnh khung-dọc trong hộp các tông tổ ong-hạng nặng có đệm góc và màng chống tĩnh điện-kín chân không-. Các pallet được gia cố bằng dây đai thép thẳng đứng và bộ giảm rung động để vượt qua các thử nghiệm mô phỏng vận chuyển ISTA 3E, ngăn ngừa các vết nứt vi mô trong các kết nối tế bào trước khi bàn giao địa điểm.

Các thông số kỹ thuật và ràng buộc về thời gian thực hiện-đối với cấu hình hộp nối và khung mô-đun OEM/ODM tùy chỉnh cho mảng bóng mờ là gì?

Các tùy chỉnh OEM/ODM-chẳng hạn như trình tối ưu hóa cấp độ mô-đun có dây-có sẵn-, độ dài cáp tùy chỉnh cho chuỗi ngang hoặc cấu hình khe khung đã sửa đổi-yêu cầu chu kỳ xác thực mẫu kỹ thuật từ 4 đến 6-tuần. Các hạn chế về mặt kỹ thuật yêu cầu duy trì khoảng cách đường rò và khe hở tối thiểu bên trong các hộp nối tùy chỉnh để tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn IEC 61730, bên cạnh các giới hạn tản nhiệt đi-ốt đã được chứng nhận dưới độ lệch dòng điện ngược liên tục 100%.

Hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi để có cách bố trí hệ thống PV 5MW tùy chỉnh và báo giá BOM chi tiết trong vòng 48 giờ.