W ciągu ostatnich 10 lat produkty fotowoltaiczne stały się coraz bardziej popularne na całym świecie, a innowacje w branży fotowoltaicznej pojawiają się bez końca.Te innowacyjne środki przyczyniły się do ciągłej poprawy wydajności fotowoltaicznych systemów wytwarzania energii, obniżenia kosztów oraz sprawiają, że system fotowoltaiczny jest bardziej uziemiony i bliżej życia mieszkańców.
Wśród tych innowacyjnych środków inteligentne prace badawczo-rozwojowe w zakresie fotowoltaicznych systemów wytwarzania energii stały się jednym z głównych założeń globalnych innowacji technologicznych.Niektóre pionierskie firmy i instytucje badawcze zajmujące się fotowoltaiką wykorzystują technologię internetową, technologię czujników, analizę dużych zbiorów danych itp. do łączenia izolowanych systemów elektrowni fotowoltaicznych, aby pomóc inwestorom w podejmowaniu wygodniejszych codziennych decyzji dotyczących utrzymania bezpieczeństwa i analizy dochodów z inwestycji.
Stanowiąc rdzeń układu fotowoltaicznego – panele słoneczne, pełni podstawową rolę odbioru światła i zamiany energii świetlnej na energię elektryczną.Jednak na przestrzeni lat większość tak zwanych inteligentnych elektrowni fotowoltaicznych, które twierdziły, że zainstalowały inteligentną platformę zarządzania, nadal nie zauważyła żadnych śladów „inteligencji” na podstawowym poziomie głównych modułów wytwarzania energii (paneli).Instalator po prostu łączy panele słoneczne szeregowo, tworząc ciąg, a kilka ciągów łączy się, tworząc układ fotowoltaiczny, który ostatecznie tworzy system elektrowni.
Czy jest więc jakiś problem z tym układem?
Po pierwsze, napięcie każdego panelu fotowoltaicznego nie jest wysokie, wynosi zaledwie kilkadziesiąt woltów, ale napięcie szeregowe sięga nawet około 1000 V.Kiedy w systemie wytwarzania energii wystąpi pożar, nawet jeśli strażakom uda się odłączyć wyłącznik obwodu powrotnego obwodu głównego, cały system nadal jest bardzo niebezpieczny, ponieważ wyłączany jest tylko prąd w obwodzie powrotnym.Ponieważ panele słoneczne są połączone ze sobą za pomocą złączy, napięcie systemu do ziemi nadal wynosi 1000V.Kiedy niedoświadczeni strażacy używają pistoletów wodnych pod wysokim ciśnieniem do rozpylania wody na tablice wytwarzające energię 1000 V, ponieważ woda jest przewodząca, ogromna różnica napięcia jest bezpośrednio obciążana przez słup wody na strażaków i nastąpi katastrofa.
Po drugie, charakterystyka wyjściowa każdego panelu fotowoltaicznego jest niespójna, np. prąd, napięcie i optymalny punkt pracy.Wraz z długotrwałym użytkowaniem i naturalnym starzeniem się systemów fotowoltaicznych na zewnątrz, ta niespójność będzie coraz bardziej widoczna.Charakterystyka wytwarzania energii w tandemie odpowiada „efektowi beczki”.Innymi słowy, całkowita moc wytwarzana przez ciąg paneli słonecznych zależy bardziej od charakterystyki wyjściowej najsłabszego panelu w ciągu.
Po trzecie, panele słoneczne najbardziej boją się okluzji cienia (czynnikami okluzji są często cień drzew, ptasie odchody, kurz, kominy, ciała obce itp.), dlatego zazwyczaj instaluje się je w miejscach nasłonecznionych, ale w rozproszonych dachowych systemach wytwarzania energii. Aby uwzględnić piękno i koordynację całej konstrukcji domu i dziedzińca, właściciele często rozkładają panele akumulatorowe równomiernie na całym dachu.Chociaż niektóre części tych dachów mogą powodować zasłanianie cieni, czasami właściciele nie w pełni rozumieją poważny wpływ i szkodliwość zasłaniania cieni na panelach elektrycznych.Ponieważ panel akumulatora jest zacieniony, element zabezpieczający obejście (zwykle dioda) w skrzynce przyłączeniowej panelu fotowoltaicznego za panelem zostanie indukowany, a prąd stały do około 9 A w ciągu akumulatora zostanie natychmiast obciążony na obejściu urządzenie, tworząc skrzynkę przyłączeniową PV. We wnętrzu będzie panować wysoka temperatura przekraczająca 100 stopni.Ta wysoka temperatura będzie miała w krótkim okresie niewielki wpływ na płytkę akumulatorową i skrzynkę przyłączeniową, ale jeśli efekt cienia nie zostanie wyeliminowany i będzie występował przez długi czas, poważnie wpłynie to na żywotność skrzynki przyłączeniowej i płyty akumulatorowej .
Co więcej, niektóre cienie należą do powtarzającego się ekranowania o wysokiej częstotliwości (na przykład gałęzie przed dachem fotowoltaicznym domu będą wielokrotnie blokować panel akumulatora przez wiatr. To zmienne ekranowanie o wysokiej częstotliwości powoduje, że urządzenie obejściowe pracuje w cyklu: odłączenie – przewodzenie – rozłączenie).Dioda jest włączana i podgrzewana przez prąd o dużej mocy, a następnie polaryzacja jest natychmiast odwracana, aby anulować prąd i zwiększyć napięcie wsteczne.W tym powtarzającym się cyklu żywotność diody jest znacznie zmniejszona.Gdy dioda w skrzynce przyłączeniowej panelu fotowoltaicznego przepali się, moc wyjściowa całego panelu słonecznego przestanie działać.
Czy istnieje zatem rozwiązanie, które rozwiąże powyższe trzy problemy jednocześnie?Inżynierowie wymyśliliinteligentna skrzynka przyłączeniowa PVpo latach ciężkiej pracy i ćwiczeń.
Ta przestawna skrzynka przyłączeniowa PV wykorzystuje dedykowany układ zarządzania energią fotowoltaiczną prądu stałego do zaprojektowania i zbudowania płytki sterującej, którą można zainstalować bezpośrednio w skrzynce przyłączeniowej fotowoltaicznej.Aby ułatwić montaż producentom paneli fotowoltaicznych, w projekcie zastrzeżono cztery wyjścia okablowania magistrali, dzięki czemu można łatwo podłączyć puszkę przyłączeniową do panelu fotowoltaicznego, a wyjściekableIzłączasą wstępnie zainstalowane przed opuszczeniem fabryki.Ta skrzynka przyłączeniowa jest obecnie najwygodniejszą inteligentną skrzynką przyłączeniową PV w branży fotowoltaicznej w instalacji i konserwacji.Dostarcza głównie rozwiązania trzech powyższych głównych problemów, które nękają branżę fotowoltaiczną.Posiada następujące funkcje:
1) Funkcja MPPT: Dzięki współpracy oprogramowania i sprzętu każdy panel jest wyposażony w technologię śledzenia maksymalnej mocy i urządzenia sterujące.Technologia ta może zmaksymalizować redukcję wydajności wytwarzania energii spowodowaną różnymi charakterystykami paneli w układzie paneli i zmniejszyć „Wpływ „efektu beczki” na wydajność elektrowni może znacznie poprawić wydajność wytwarzania energii w elektrowni.Z wyników testów wynika, że efektywność wytwarzania energii przez system można zwiększyć nawet o 47,5%, co zwiększa dochody z inwestycji i znacznie skraca okres zwrotu inwestycji.
2) Inteligentna funkcja wyłączania w przypadku nietypowych warunków, takich jak pożar: W przypadku pożaru wbudowany algorytm oprogramowania skrzynki przyłączeniowej panelu fotowoltaicznego i obwodu sprzętowego może określić, czy wystąpiła nieprawidłowość w ciągu 10 milisekund i aktywnie odciąć połączenie pomiędzy każdym panelem baterii.Aby zapewnić bezpieczeństwo strażakom, napięcie 1000 V jest obniżane do napięcia akceptowalnego przez organizm ludzki w okolicach 40 V.
3) Zamiast tradycyjnej diody Schottky'ego zastosowano zintegrowaną technologię sterowania tyrystorowego MOSFET.Gdy cień zostanie zablokowany, można natychmiast uruchomić prąd obejściowy MOSFET, aby chronić bezpieczeństwo panelu akumulatorowego.Jednocześnie, ze względu na wyjątkową charakterystykę tranzystora MOSFET o niskim współczynniku VF, ciepło generowane w całej skrzynce przyłączeniowej stanowi tylko jedną dziesiątą ciepła wytwarzanego w zwykłej skrzynce przyłączeniowej.Technologia ta znacznie wydłuża żywotność skrzynki przyłączeniowej fotowoltaicznej, a żywotność panelu słonecznego jest lepiej gwarantowana.
Obecnie rozwiązania techniczne inteligentnych skrzynek przyłączeniowych PV pojawiają się jeden po drugim, głównie wokół optymalizacji i poprawy wydajności wytwarzania energii przez ciągi fotowoltaiczne oraz udoskonalenia mechanizmów reakcji systemów fotowoltaicznych na pożar, takich jak funkcje wyłączania.
Opracowanie i zaprojektowanie „inteligentnej skrzynki przyłączeniowej PV” niekoniecznie jest skomplikowaną i dogłębną pracą.Jak jednak inteligentna skrzynka przyłączeniowa może rzeczywiście sprostać bolączkom i trudnościom rynku fotowoltaicznego?Konieczne jest znalezienie najlepszej równowagi pod względem funkcji elektrycznej puszki przyłączeniowej, żywotności urządzeń elektronicznych, kosztów i dochodów z inwestycji w inteligentną puszkę przyłączeniową.Uważa się, że w ciągu najbliższych kilku lat inteligentna puszka przyłączeniowa PV będzie miała więcej zastosowań w systemie fotowoltaicznym i stworzy większą wartość dla inwestorów.
2023-03-08
