Jak fungují optimizery ve fotovoltaické elektrárně
« zpět
Máme zkušenosti s optimizery Tigo, předpokládáme, že i jiné značky budou používat podrobnou taktiku. Tigo funguje autonomně pro každý fotovoltaický panel, dají se tak elegantně vyřešit problémové části solární instalace i celá střecha.
Analogie elektřiny a vodovodního potrubí
Měnič (střídač) pracuje s elektrickými veličinami. Pro získání maximálního výkonu (značka P, jednotka W = Watt) je série panelů zatěžována tak, aby součin proudu a napětí byl co největší. Napětí (značka U, jednotka V = Volt) se moc nemění (rozdíl napětí panelů bez a se zátěží je pro jednoduchost mepodstatný), ale mění se elektrický proud (značka I, jednotka A = Ampér) tekoucí z celé série v závislosti jak na zátěži, tak na osvitu. Pojmenujme napětí délkou trubky a elektrický proud jejím průměrem. Je pak jasné, že když se potrubí kdekoli zúží vlivem zastínění, tak že proud poteče jen tak moc, kolik dovolí ten postižený úsek.
Zastíněný FV panel
Stíny jsou od drátů nadzemních vedení, antén, komínů, vikýřů, stromů či budov a v průběhu dne se stěhují. Trubka pro proud se úží tu méně, tu více. Tak, co s tím? Což takhle tuto část potrubí (jeden panel) uzpůsobit tak, aby průřez potrubí byl stejný, jako má zbytek celé série, aby se ostatní úseky nebrzdily, třeba na úkor délky tohoto úseku? To by šlo! A máme to!
Jak tedy optimizer FV panelu funguje?
Ukážeme příklad. Zastíněný panel dá třeba jen 20% výkonu oproti tomu, co by daly ostatní, kdyby tento postižený nebyl zapojen. Napětí panelů je stejné jako těch ostatních, ale proud je pětinový. Výkon je napětí krát proud (P=U x I). Optimizer tedy ví, kolik může z panelů vycucnout (dělá to podobně, jako měnič pro celou sérii) a následně se snaží dodat takový proud, co mu ostatní dovolí s tím, že pak na svém výstupu má adekvátně menší napětí aby platilo, že výkon na výstupu je roven vstupnímu Pout = Pin.
A to je celé. Za vše může zkratka MPPT = Maximal Power Point Tracking = hledání bodu maximálního výkonu zatěžovací charakteristiky FV panelu. Maximální výkon hledá měnič pro celou sérii panelů a optimizer jen pro jeden panel.
Ve výsledku se tedy na výstupu optimizeru dá naměřit takový proud, aby celá série nebyla brzděna a napětí tolikrát menší, kolikrát panel dává výkonu méně než ostatní v sérii.
Výhoda optimizeru na příkladu
Příklad: pokud by série měla 10 panelů po 500 W a jeden by byl schopen ve špičce jet jen na 20% výkonu oproti ostatním, tak:
- bez optimizeru na postiženém panelu by výkon celé série jel jen na 20%, tedy 1 kW
- s optimizerem na postiženém panelu by výkon byl 0,2x0,5+9x0,5=4,6 kW.
Co chcete víc?
Poznámka: Některé naše ilustrační obrázky v článcích mohou být vytvořeny nebo upraveny pomcí AI.
