Fraunhofer porównał falowniki z różną liczbą MPPT
Niemiecki instytutu Frounhofer ISE poinformował o przeprowadzeniu testów porównujących wydajność pracy falowników solarnych w zależności od liczby wejść MPPT. Zdaniem niemieckich ekspertów, przy przyjętych warunkach testów falowniki z kilkoma wejściami MPPT pozwalały osiągnąć jedynie minimalną poprawę wydajności pracy całego systemu fotowoltaicznego w porównaniu z falownikami z pojedynczym MPPT.
Instytut Frounhofer ISE poinformował o wynikach przeprowadzonych testów polegających na porównaniu pracy falownika solarnego z jednym wejściem MPPT (Maximum Power Point Tracking) oraz falownika solarnego z kilkoma wejściami MPPT.
Skupiono się na wykonaniu szeregu symulacji za pomocą oprogramowania PVSyst. Naukowcy wygenerowali syntetyczne modele, opierając się o rzeczywiste parametry inwerterów od niemieckiego producenta KACO: Blueplanet 60.0 TL3 M1 (pojedynczy MPPT), Blueplanet 165 TL3 M1 (pojedynczy MPPT), Blueplanet 60.0 TL3 M6 (syntetycznie generowany model falownika z 6 MPPT) oraz Blueplanet 165 TL3 M9 (syntetycznie generowany model falownika z 9 MPPT).
W badaniu przyjęto, że wszystkie falowniki, niezależnie od ilości wejść MPPT, mają taką samą sprawność i inne parametry wydajności, ponieważ jedynym celem badania było określenie wpływu kilku MPPT w porównaniu z pojedynczym MPPT.
Do testów wykorzystano moduły o mocy nominalnej 410 Wp skierowane na południe w różnych konfiguracjach nachylenia. Część instalacji była zasymulowana na połaci dachowej – z falownikami 60 kVa, a cześć na systemie naziemnym – z falownikami 165 kVA. Badacze dla każdego z wariantów wybrali dwie lokalizacje: Arkona w północno-wschodnich Niemczech o umiarkowanym klimacie oraz Abu Dhabi o gorącym klimacie.
Wyniki przeprowadzonych symulacji pokazały, że instalacje z inwerterami z kilkoma wejściami MPPT wykazywały nieznacznie większe uzyski w porównaniu z instalacjami opartymi o inwertery z pojedynczym MPPT. Naukowcy ocenili, że strata wynikająca z zastosowania pojedynczego MPPT wyniosła około 1,05 proc.
Zbadano także wpływ zacienienia na pracę systemów wyposażonych w falowniki z różną liczbą MPPT. Przy założeniu obecności drzewa w odległości 10 metrów od generatora fotowoltaicznego różnica w uzyskach wynosiła około 1 proc. w skali roku na korzyść inwertera z wieloma wejściami MPPT. Dodatkowo naukowcy uwzględnili przypadek, w którym poszczególne panele systemu naziemnego zacieniają się wzajemnie i wykazali, że większy uzysk w skali roku na korzyść inwerterów z kilkoma wejściami MPPT wynosił zaledwie 0,3 proc.
Zdaniem naukowców z instytutu Frounhofer ISE , inwertery z wieloma wejściami MPPT wykazały niewielkie dodatkowe uzyski w porównaniu z inwerterami z pojedynczymi MPPT, m.in. ze względu na konieczność dodatkowej wewnętrznej konwersji energii elektrycznej.
– W przeciwieństwie do obecnego trendu rynkowego w kierunku inwerterów z kilkoma wejściami MPPT, symulacja w badanych warunkach brzegowych dla identycznych systemów wykazała jedynie minimalną potencjalną dodatkową wydajność po stronie DC. Ponieważ dwustopniowe inwertery z kilkoma wejściami MPPT mają zwykle niższy poziom sprawności niż inwertery z pojedynczym MPPT, nie należy oczekiwać dodatkowej wydajności po stronie prądu przemiennego – twierdzi Andreas Hensel, lider zespołu elektroniki mocy dla średniego napięcia w Fraunhofer ISE i główny autor opisywanego badania.
Jak czytamy na stronie niemieckiego producenta falowników KACO, inwertery z kilkoma wejściami MPPT mogą mieć sens z punktu widzenia wydajności, o ile konfiguracja systemu jest bardzo niejednorodna np. w wyniku nierównomiernego rozłożenia modułów bądź występowania znaczącego i zmiennego zacienienia.
W przypadku prostszych systemów nie należy spodziewać się, że zastosowanie inwertera solarnego z kilkoma wejściami MPPT będzie podnosić wydajność całego systemu.
Radosław Błoński
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
