...

Optymalizacja modułów – fakty i mity

5 lipca 2017
Optymalizacja modułów – fakty i mity

Od czasu do czasu można spotkać się z ofertami na systemy fotowoltaiczne z tzw. optymalizatorami (ang. optimizers). Niestety, utarło się przekonanie, że mogą one stanowić rozwiązanie wszelkich problemów z instalacją, głównie polegających na jej zacienieniu. Wbrew obiegowym opiniom, optymalizatory nie są jednak w stanie zakrzywić praw fizyki: zacieniona instalacja zawsze będzie wytwarzać mniej energii niż równoważna – niezacieniona. Są jednak aplikacje, w których optymalizatory mogą wykazać swoje zalety, a więcej o faktach i mitach z nimi związanych mogą Państwo przeczytać w niniejszym artykule.

Zarówno mikrofalowniki, jak i optymalizatory modułów są klasyfikowane jako przetwornice mocy na poziomie modułów (ang. Module-Level Power Electronics, MLPE). W systemie fotowoltaicznym wyposażonym w MLPE wpływ każdego z modułów na pozostałe jest minimalizowana. Dzięki temu różnice w poziomie nasłonecznienia wynikające z zacienienia, różnych orientacji lub kątów nachylenia, a także degradacja pojedynczych modułów nie oddziałuje negatywnie na inne moduły. W systemie PV ze zwykłym falownikiem moduły, które są podłączone do tego samego MPP-trackera, są od siebie zależne.

Każdą instalację fotowoltaiczną trzeba indywidualnie dostosować do warunków panujących na konkretnym dachu — nieważne, czy chodzi o różne ustawienie powierzchni dachowych, czy występowanie tymczasowego zacienienia. Błędem jednak jest przyjmowanie założenia, że optymalizatory rozwiążą wszystkie problemy i całkowicie wyeliminują np. wpływ zacienienia lub nierównomierną degradację modułów. Moduł, którego ogniwa są choćby częściowo zacienione, zawsze będzie wytwarzał mniej energii niż podobny moduł niezacieniony. Każdorazowo należy przeprowadzić analizę opłacalności takiej inwestycji, ponieważ realizowanie na siłę instalacji znajdującej się przez większą część dnia w cieniu może mieć niezadawalający dla inwestora czas zwrotu, który jeszcze dodatkowo zostanie wydłużony niemałym przecież kosztem optymalizatorów.

Należy przy tym uwzględnić fakt, że systemy PV wyposażone w MLPE nie zawsze mają wyższe wydajności niż systemy PV z falownikami łańcuchowymi (ang. string inverters). Nie są to przecież urządzenia o stuprocentowej sprawności. Czasami straty generowane przez MLPE są wyższe niż wynikające z ich zastosowania dodatkowe uzyski. W rzeczywistych warunkach systemy PV, testowane z falownikami łańcuchowymi Fronius oraz z MLPE, wykazują niewielki rozrzut wydajności. Po przeprowadzeniu analizy technicznej obejmującej symulacje komputerowe uzyskano wyniki, które ukazują porównanie falowników łańcuchowych z MLPE.

Cały artykuł można przeczytać w numerze 2/2017 Magazynu Fotowoltaika.

Zaprenumeruj