Все, что вам следует знать об оптимизаторе солнечной энергии
Что такое солнечный оптимизатор?

Оптимизаторы мощности постоянного тока — это электронные устройства, размещенные в небольших пластиковых коробках, расположенных под каждой солнечной панелью в массиве. Они обеспечивают работу каждой солнечной панели в массиве с максимальным потенциалом для повышения скорости преобразования и эффективности энергии постоянного тока в постоянный.
Оптимизаторы мощности работают совместно с центральным инвертором строки, который преобразует выходную мощность постоянного тока солнечных панелей в переменный ток, который можно использовать в вашем доме. В массиве без оптимизаторов мощности строка солнечных панелей может испытывать снижение выходной мощности, когда затенена только одна панель.
Если у вас частично затененные условия или вам нужно установить солнечные панели с несколькими ориентациями по отношению к солнцу, оптимизаторы мощности могут быть разумным вариантом и могут лучше подходить для ваших нужд, чем микроинверторы. Хотя микроинверторы решают те же проблемы затенения и ориентации крыши, что и оптимизаторы мощности, их установка обходится дороже.
Почему выбрали оптимизатор
Когда солнечные панели подвергаются воздействию солнечного света, они генерируют постоянный ток, который обычно отправляется в центральный инвертор. Затем этот инвертор преобразует электричество в переменный ток для бытового использования.
Хотя такая схема эффективна для большинства солнечных систем, она может привести к снижению выходной мощности в случаях частичного затенения или множественной ориентации панелей.
В таких сценариях производительность всей цепочки панелей ограничивается производительностью наименее эффективной панели. Такие проблемы, как затенение от деревьев и облаков, грязь, птичий помет и отказы компонентов, могут привести к снижению производительности всей группы. Дефектные или затененные панели могут производить значительно меньше солнечной энергии, в некоторых случаях до 50 процентов, по сравнению с другими панелями. Используя оптимизаторы, можно управлять каждой панелью отдельно, гарантируя, что производительность каждой солнечной панели будет максимальной.
В сложных условиях солнечной установки максимальная выходная мощность каждой панели варьируется из-за таких факторов, как температура, солнечный свет и характеристики электрической нагрузки. Эти факторы различаются по всему массиву, когда панели обращены в разных направлениях или затенены. Оптимизаторы мощности решают эту проблему, используя метод, называемый отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT).
Стоит отметить, что оптимизаторы также способствуют электробезопасности. HIITIO, пионер на рынке оптимизаторов, представила функцию Rapid Shutdown, которая автоматически снижает высокое постоянное напряжение модулей до безопасного уровня при отключении инвертора или сетевого питания, обеспечивая максимальную безопасность. Оптимизаторы позволяют на ранней стадии обнаруживать потенциальные проблемы и неисправности солнечных панелей.
Что такое МПРТ?
Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT), иногда называемое отслеживанием точки мощности (PPT), — это метод, используемый в регулируемых источниках питания для максимизации количества энергии, извлекаемой при изменении условий, и наиболее часто используемый в фотоэлектрических солнечных системах.
Фотоэлектрические солнечные системы различаются по своему взаимодействию с инверторной системой, внешней сетью, аккумуляторной батареей и другими электрическими нагрузками.
Mppt решает центральную проблему, заключающуюся в том, что эффективность передачи энергии солнечного элемента зависит от количества доступного солнечного света, затенения, температуры солнечной панели и электрических характеристик нагрузки.
При изменении этих условий изменяются и характеристики (импеданс) нагрузки, которая обеспечивает максимальную передачу мощности. При изменении характеристик нагрузки система оптимизируется для поддержания максимальной эффективности передачи мощности. Эта оптимальная характеристика нагрузки называется точкой максимальной мощности (MPP). MPPT — это процесс настройки характеристики нагрузки в ответ на изменяющиеся условия.
Технология MPPT непрерывно отслеживает выход солнечных панелей и регулирует рабочие условия для поддержания панелей в точке максимальной мощности. Благодаря динамической регулировке напряжения и тока для соответствия оптимальной рабочей точке, MPPT максимизирует выходную мощность солнечных панелей, что приводит к увеличению выработки энергии и повышению общей эффективности системы.
По сути, технология MPPT гарантирует, что солнечные панели всегда работают с максимальной производительностью, позволяя извлекать максимальное количество энергии из доступного солнечного света.
Когда мне нужен оптимизатор?
Оптимизаторы солнечной энергии полезны в нескольких сценариях, в том числе:
1. Частичное затенение:
В установках, где солнечные панели частично затеняются деревьями, зданиями или другими препятствиями, солнечные оптимизаторы могут помочь смягчить влияние затенения, позволяя каждой панели работать независимо в точке максимальной мощности.
2. Множественные ориентации:
Если солнечные панели установлены с различной ориентацией, например, обращены в разные стороны, солнечные оптимизаторы могут оптимизировать производительность каждой панели по отдельности, обеспечивая максимальную выработку энергии.
3. Несоответствие панелей:
В системах с панелями разных марок, моделей или возраста солнечные оптимизаторы могут помочь преодолеть проблемы несоответствия за счет индивидуального управления выходной мощностью каждой панели.
4. Мониторинг и обслуживание:
Солнечные оптимизаторы предоставляют расширенные возможности мониторинга, позволяя на ранней стадии обнаруживать потенциальные проблемы и неисправности солнечных панелей. Это может помочь в проактивном обслуживании и обеспечении долгосрочной производительности системы.
5. Безопасность:
Некоторые оптимизаторы солнечных батарей, например, с функцией быстрого отключения, повышают электробезопасность, автоматически снижая высокое постоянное напряжение модулей до безопасного уровня при отключении инвертора или сетевого питания.
В чем разница между микроинвертором и оптимизатором мощности?
сходства:
Оба формата микроинверторы а оптимизаторы мощности позволяют осуществлять мониторинг отдельных фотоэлектрических модулей, предоставляя информацию о производительности каждого модуля в составе солнечной батареи.
Как микроинверторы, так и оптимизаторы мощности решают проблемы, связанные с неоптимальными условиями освещения, такими как затенение или непрямой солнечный свет, путем максимального увеличения выходной мощности постоянного тока фотоэлектрических панелей для повышения общей выработки энергии.
Различия:
Расходы на установку микроинверторов обычно выше, чем на оптимизаторы мощности из-за более сложной схемы микроинверторов. Кроме того, микроинверторы более громоздкие и имеют более высокий риск ударов молнии по сравнению с оптимизаторами мощности.
С точки зрения функциональности микроинверторы преобразуют постоянный ток в переменный, в то время как оптимизаторы мощности лишь обрабатывают энергию постоянного тока перед ее передачей на солнечный инвертор.
Масштабируемость отличается между системами с микроинверторами и системами с оптимизаторами. Системы с оптимизаторами мощности сталкиваются с ограничениями масштабируемости из-за их зависимости от центрального инвертора, который имеет ограничения по количеству мощности, которую он может обрабатывать.
Микроинверторы обычно требуют большего обслуживания, чем оптимизаторы мощности. В то время как срок службы микроинверторов может варьироваться от 5 до 12 лет, оптимизаторы мощности могут прослужить почти 25 лет, что вдвое больше срока службы микроинверторов.
Однако важно отметить, что микроинверторы с меньшей вероятностью повлияют на общую производительность системы по сравнению с оптимизаторами. Это связано с тем, что система оптимизатора опирается на центральный инвертор, и если оптимизатор выйдет из строя, это, скорее всего, повлияет на инвертор и, следовательно, на всю систему.
Как выбрать оптимизатор мощности?
1. Существующая мощность инвертора:
Для тех, у кого установлена система солнечной энергии, крайне важно учесть количество и мощность требуемых оптимизаторов. Инверторы предназначены для ограничения уровня преобразования мощности переменного тока. Если мощность постоянного тока повышается с помощью оптимизаторов, то мощность инвертора для преобразования мощности переменного тока может быть превышена. Хотя инвертор все еще может работать с более высокой полезной нагрузкой, избыточное электричество может потенциально сократить срок его службы.
2. Эффективность инвертора:
Подобно солнечным панелям, системы оптимизации мощности различаются по эффективности. Эффективность измеряет потери энергии в виде тепла при преобразовании постоянного тока в переменный. Солнечный инвертор, интегрированный в систему, также вносит вклад в общую эффективность системы и производство солнечной электроэнергии, независимо от того, используются ли оптимизаторы мощности или нет.
3. Размер оптимизатора мощности:
Оптимизаторы мощности доступны в разных размерах для обработки различных максимальных напряжений, соответствующих номинальной мощности модулей. Например, панель мощностью 300 Вт обычно использует оптимизатор мощности на 320 Вт. Важно соединить инвертор соответствующего размера с выбранным оптимизатором мощности. Мощность оптимизатора определяет требуемую мощность инвертора. Однако важно избегать выбора инвертора или оптимизатора, которые недостаточно велики для системы, так как на их размеры влияет выходная мощность солнечных панелей.
4. Бюджетные соображения:
В жилой установке с оптимизированной системой требуется один оптимизатор мощности на солнечную панель, в то время как коммерческие установки могут иметь один оптимизатор на каждые две панели. Стоимость зависит как от количества оптимизаторов, так и от гарантийных сроков, предлагаемых различными брендами. Обычно более длительная гарантия связана с более высокой ценой.