Фотогальваника без секретов (2)

  1. Перешли на электричество
  2. Задача для инвертора

В серии статей о фотовольтаике я постараюсь познакомить своих читателей с теорией и практикой солнечных установок. Я отвечу, среди прочего на вопрос, сколько "электричества" я сэкономлю, и сколько денег мне придется потратить на инвестиции. Как оптимально выбрать размер установки и при этом избежать типичных ошибок?

Мы уже знаем, как обстоят дела с этой солнечной энергией ( Фотогальваника без секретов - 1 ), теперь мы попытаемся познакомиться с техническими данными фотоэлектрических панелей, чтобы узнать, сколько солнечной энергии действительно может быть преобразовано в электричество.

Перешли на электричество

Технические данные фотоэлектрических панелей содержат несколько параметров, описывающих поведение панели во время работы. На рис. 1 мы можем посмотреть на пример фотоэлектрической панели данных от одного из производителей [1]. Обратите внимание, что данные разделены на две группы: «электрические данные в STC» и «электрические данные в NOCT». Основной параметр панели, то есть электрическая мощность, довольно значительно падает в соответствии с NOCT относительно значения, указанного в STC. Что такое STC и NOCT? Чем отличается?

Эти сокращения указывают условия, в которых были измерены технические параметры фотоэлектрической панели. STC означает Стандартные условия испытаний, а NOCT - Нормальную рабочую температуру . Измерение в соответствии с STC - это измерение при солнечном свете при мощности 1000 Вт / м2 при температуре ячейки 25 ° C и параметре спектра воздушной массы - AM 1,5.

Такие условия никогда не возникнут в реальности. Практически при максимально возможной инсоляции (т.е. 1000 Вт / м2) невозможно поддерживать температуру элемента на уровне 25 ° C. В солнечный день температура воздуха превышает несколько градусов на 25 ° C, чем больше температура панели будет намного выше. Параметр AM = 1,5 указывает, что солнечные лучи падают под углом 48,2 ° по отношению к положению солнца в зените.

Параметры NTC более надежны и могут иметь место в реальных условиях эксплуатации. Инсоляция 800 Вт / м2, при температуре воздуха 20 ° С и скорости ветра 1 м / с и АМ = 1,5. На рисунке 1 показано, что различия в максимальной мощности в соответствии с STC и NOCT составляют примерно 25% (260 Вт и 193,4 Вт). Какая мощность реально достижима во время работы?

Конечно, не 260 Вт, но это не исключено для получения при определенных условиях мощности выше, чем указано NOCT. Стоит знать, что практически все коммерческие предложения, включая информацию об электрической мощности солнечной батареи или установленной установки, учитывают мощность в соответствии с STC. Это стандартная информация, характеризующая установку. Кроме того, в случае подачи заявки на софинансирование для покупки и установки фотоэлектрической системы, мы предоставляем питание в соответствии с STC.

Другие параметры примера технических данных фотоэлектрической панели:

* Напряжение в точке максимальной мощности (Umpp) - максимальное напряжение, которого может достичь модуль под нагрузкой при подключении к устройству, потребляющему энергию.

* Ток в точке максимальной мощности (Impp) - максимальный ток, который модуль может производить при оптимальных условиях под нагрузкой.

* Напряжение открытия (Uoc) - максимальное напряжение, которое возникает на модуле, к которому не подключены никакие энергопотребляющие устройства.

* Ток короткого замыкания (Isc) - максимальный ток, который модуль может производить в наиболее оптимальных условиях без нагрузки.

* Максимальное рабочее напряжение - значение, определяющее максимальное напряжение модулей, включенных последовательно. Сумма напряжений всех модулей, соединенных последовательно, не может превышать это значение.

Абсолютные температурные коэффициенты и процентные температурные коэффициенты (Isc, Uoc, Pmpp) важны для выбора инвертора для установки и настройки подключения панели. Они сообщают, как сила тока (Isc), напряжение (Uoc) и мощность (Pmpp) фотоэлектрической панели изменяются с изменением температуры по отношению к условиям STC, другими словами, по сравнению с температурой ячейки 25 ° C.

Например, значение абсолютного температурного коэффициента Uoc = -0,121 В / oC означает, что при повышении температуры солнечной панели на 1 ° C напряжение на ее клеммах падает на 0,121 В. Если значение UC составляет 37,78 В в соответствии с условиями STC, температура элемента равна Напряжение открытия 60oC упадет до 33,54 В (37,78 В - (60 - 25) * 0,121 В), в то время как напряжение в точке максимальной мощности (Umpp) будет приблизительно 26,66 В. Из приведенной выше информации видно, что что в зависимости от температуры фотоэлектрической панели он будет генерировать более высокое или более низкое напряжение на соединении (см. рис. 2 [2]), и, следовательно, - переменная будет его мощностью.

2 [2]), и, следовательно, - переменная будет его мощностью

Чем теплее снаружи, тем теплее панель, тем меньше энергии будет доставлено. Будет больше потерь при преобразовании солнечной радиации в электричество. Следовательно, оказывается, что преобразованию солнечной энергии в электрический климат способствует более холодный климат, чем тропический климат. Вопреки мнению противников фотовольтаики, которые утверждают, что Польша - это страна, где из-за климата фотовольтаики нет смысла, я думаю, что у нас есть очень хорошие условия для использования этого типа источника энергии. Электроэнергия - это произведение напряжения и тока на клеммах солнечной панели. Как известно, эти параметры зависят от нескольких факторов, однако наиболее важным является количество солнечного излучения, падающего на поверхность панели. На рис. 3 [3] показана зависимость напряжения и силы тока от инсоляции.

3 [3] показана зависимость напряжения и силы тока от инсоляции

Такие характеристики определены для моделей фотоэлектрических панелей. Если мы хотим проверить, какую мощность мы получаем от панели примера (рис. 3) при солнечном излучении 800 Вт / м2, нам необходимо найти точку на описанной линии 800 Вт / м2, для которой произведение тока и напряжения даст наибольшее значение. Это будет оптимальной точкой работы установки при заданной инсоляции (800 Вт / м2). Эта точка называется точкой максимальной мощности, короче MPP (Maximum Power Point).

Конечно, пользователь или установщик не будут искать эту точку в одиночку. Это задача для контроллера фотоэлектрической установки, то есть инвертора (другое название инвертора) фотоэлектрической установки. Это сердце всей установки. Одна из задач инвертора - поиск точки MPP. Хотя алгоритм поиска MPP, когда солнце находится в зените (рис. 4 - синяя линия) [5], прост, для нахождения наиболее оптимальной точки в плохих условиях футеровки (оставшиеся линии на рис. 4) требуется использование инвертора от известного производителя.

Плохой алгоритм поиска может останавливаться на локальной MPP (LMPP в соответствии с рисунком 4), что не обязательно означает наибольшую возможную мощность электроэнергии в любой момент времени.

Задача для инвертора

Основная задача инвертора - преобразовать напряжение постоянного тока, полученное от солнечных модулей, в напряжение переменного тока, а также найти и эксплуатировать установки MPP. Кроме того, информационная панель для пользователя может обеспечивать мгновенную мощность, мгновенное напряжение, ежедневное усиление и т. Д. Кроме того, она защищает цепи на стороне постоянного и переменного тока, например, от обратной полярности, перегрузки и т. Д.

В зависимости от модели, инвертор может предоставить информацию об общей сумме энергии, отправленной в сеть, истории ошибок, импедансе сетки, частоте сети, общем количестве часов работы, общем количестве часов электропитания, токе, отправленном в сеть, постоянном токе, общем количестве подключений с сетью, сопротивлением изоляции фотоэлектрической системы перед подключением к сети, серийным номером устройства, текущим рабочим состоянием, сетевым напряжением.

Заполняя информацию о соответствующих параметрах фотоэлектрической панели, необходимо написать о параметре, называемом допустимым отклонением мощности. В приведенных в качестве примера технических данных (рисунок 1) мы читаем, что минимальный допуск мощности STC составляет 0%, а максимальный допуск мощности составляет 3%. Что это значит? Если мы покупаем несколько / несколько штук панелей для нашей установки (типовая установка дома составляет не менее 6-8 штук панелей), то мы должны выбрать панели так называемой положительная сила терпимости. В нашем примере панели имеют только положительный допуск по мощности 0 / + 3%.

Это означает, что если производитель заявляет, что мощность панели в соответствии с STC составляет, например, 260 Вт, каждая предлагаемая им панель будет иметь по меньшей мере 260 Вт в соответствии с условиями STC с возможностью достижения максимальной мощности на 3% выше, чем 260 Вт, то есть приобретаемые панели будут иметь мощность в диапазоне от 260 до 267,8 Вт. Это очень важный параметр, потому что фотоэлектрические панели соединяются последовательно в последовательных установках (в больших установках серии также соединяются параллельно), и в этой конфигурации мощность отдельных панелей подобна самой слабой мощности. Панель в ряд.

Это будет обсуждаться более подробно в следующей части статьи.

Павел Ковальский

Библиография:

[1] www.stiebel-eltron.pl/produkty/fotowoltaika/tegreon-260p

[2] www.solarelectricsupply.com/sanyo-hit-power-235s-vbhn-235sa06-solar-panels

[3] panasonic.net/ecosolutions/solar/new/

[4] electronicdesign.com/power/solar-power-warms-distributed-pv-systems

[5] www.sma.de/en/partners/knowledgebase/made-for-shade.html

Как оптимально выбрать размер установки и при этом избежать типичных ошибок?
Что такое STC и NOCT?
Чем отличается?
Какая мощность реально достижима во время работы?
Что это значит?

Новости

Вакансия Преподаватель вокала в Минске
Быть преподавателем под силу не каждому человеку. Находить подход к ученику, объяснять обыкновенными словами сложный материал, вдохновлять на учёбу – вот задача преподавателя. Учителю математики надо и

Видео рок с женским вокалом
Опубликовано: 10.09.2017 Рок ДИВЫ, которых ты не знал Nightwish — финская метал-группа, исполняющая песни преимущественно на английском языке. Была образована Туомасом Холопайненом в 1996 году в городе

Видео транс вокал радио
Опубликовано: 09.07.2017 [Trance] Female Vocal Trance (June 2017) #125 Если хочется в полной мере насладиться ощущением полета, раскрыться навстречу свежим впечатлениям и окунуться в бездонный океан

Уроки вокала для взрослых
Опубликовано: 30.08.2018 УРОКИ ВОКАЛА ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ №2 (ПОСТАНОВКА ГОЛОСА, КАК НАУЧИТЬСЯ КРАСИВО ПЕТЬ) Школа пения в Москве «Петь легко» обучит Вас всем базовым навыкам пения и поможет раскрыть Ваши

Как заработать вокалисту на новый год
Опубликовано: 30.08.2018 Кaк oднa фрaзa пoменялa мoю жизнь? [Автoр - Егoр Щербинa] Новогодние праздники уже на носу. Кто-то спешит потратить заработанные честным трудом денежки на развлечения и подарки,

Вирус «вокальной посредственности»
Когда мы только начинаем чем-то заниматься, мы стремимся стать таким же, как те, кто долго занимается этим делом. А первые успехи провоцируют стать лучше всех. И это нормальное развитие событий. Но, бывают

Методика постановки голоса в студии эстрадного вокала
На сегодняшний день в значение «вокального искусства» вкладывается гораздо больше, чем это было несколько лет назад. Теперь недостаточно иметь просто красивый голос и действительно уметь петь. С современными

Бэк-вокал - Мои статьи - Интересно почитать - A-Kittens
Что такое бэк-вокал («Backing vocal»)? Перевести эту фразу с английского языка можно примерно так – «Поддерживающий вокал», а в несколько другой смысловой вариации – «Прикрывающий вокал». Что же…

Уроки Гроулинга/скриминга/пиглета(экстрим-вокал)
Надеюсь,малята, буду сюда выписывать свои и не свои статьи о том какправильно орать(одинчувак выпустил ДВД по этому и заработал кучу бабок,но я чувак некоммерческий и подарю вам это исскуство бесплатно)...

Мифы о вокале
Опубликовано: 01.09.2018 Мифы o вoкaле: Чтo есть и пить, чтoбы петь? Недавно одна моя ученица спросила: «А что, мой головной голос реально идет из головы?».  И я решила сделать подборку мифов о