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電源優(yōu)化器助太陽能電池提升效率
來源:網(wǎng)絡(luò)來源 日期:2009-8-28 作者:未知 點擊:
 隨著可再生能源的發(fā)展,太陽能發(fā)電的應(yīng)用也越來越廣。不過,目前現(xiàn)有的太陽能光伏系統(tǒng)架構(gòu)都極易受到實際操作環(huán)境的影響。例如,住宅旁邊如果種了一棵大樹,樹蔭、落葉、各類碎片以及不時掉下的鳥糞都會遮擋住電池板,并且逐步減少太陽能系統(tǒng)的總發(fā)電量。對于太陽能發(fā)電系統(tǒng)而言,只要幾塊電池板有陰影或樹葉遮蔽,整個系統(tǒng)的發(fā)電量便會大幅地下跌。具體來說,只要有10%的電池板面積被遮蓋,系統(tǒng)的總發(fā)電量便會下跌50%.此外,盡管新安裝的太陽能系統(tǒng)不會有電池板失配的問題,但隨著時間的流逝,電池板會不斷老化,太陽能系統(tǒng)內(nèi)部必然出現(xiàn)失衡。

  美國國家半導(dǎo)體公司推出的SolarMagic電源優(yōu)化器充分利用了公司的模擬電源管理芯片技術(shù),即使太陽能發(fā)電系統(tǒng)受制于陰影、碎片及電池板老化等實際操作環(huán)境,這款電源優(yōu)化器仍可降低發(fā)電量的下跌幅度。在采用電源優(yōu)化器技術(shù)和分布式MPPT的太陽能電池陣列中,每個電池板連接了一個電源優(yōu)化器裝置。電源優(yōu)化器進行雙重跟蹤:一方面,它們跟蹤最佳的局部MPP;另一方面,它們將輸入電壓/電流轉(zhuǎn)換為不同的輸出電壓/電流,以最大限度提高系統(tǒng)中的能源傳輸。電源優(yōu)化器以間接的方式互相通信,它們具有認知和自我組織能力,能檢測自己的電流、電壓環(huán)境并自我調(diào)整,直到整行達到最佳值,同時在電池板級別達到局部優(yōu)化點。與此同時,電源優(yōu)化器架構(gòu)與現(xiàn)有的多級逆變器完美兼容,將使它們更高效地運行,因為總線電壓可以保持更高更恒定。電源優(yōu)化器不只限于提升DC/DC轉(zhuǎn)換器性能,它們既能處理能源多余的情況,也能處理能源減少的情況,這意味著可以像處理各種陰影那樣處理由于反射的多余光線導(dǎo)致的電池板不匹配;同樣,這意味著電源優(yōu)化器有能力應(yīng)對功率變化,方法是給某行添加電池板(使該行產(chǎn)生更多的電量)或從某行減少一塊或兩塊電池板(從而減少電量)。現(xiàn)場測試顯示SolarMagic芯片可挽回超過57%損失的發(fā)電量。利用SolarMagic技術(shù),用戶可以在太陽能系統(tǒng)安裝多年后輕松地進行系統(tǒng)升級,顯著提高系統(tǒng)發(fā)電量。

  2009年3月,美國國家半導(dǎo)體公司幫助加利福尼亞州奧克蘭市一幢公寓的太陽能電池系統(tǒng)進行性能優(yōu)化,為這套共有204塊電池板的太陽能系統(tǒng)約1/3的電池板添加了SolarMagic電源優(yōu)化器,以提升其性能。工程完成后,該套系統(tǒng)的總發(fā)電量提高了22.6%.

  SolarMagic技術(shù)除了可以減少太陽能系統(tǒng)發(fā)電量的下跌幅度之外,還具有高度的靈活性,令太陽能系統(tǒng)零售商在構(gòu)思新的系統(tǒng)設(shè)計時有更大的發(fā)揮空間。一直以來,系統(tǒng)設(shè)計工程師為了確保電池板的配置和系統(tǒng)發(fā)電量不受陰影遮蔽的影響,不得不縮小電池板,忽略外形設(shè)計的美觀,而且整個設(shè)計過程極為耗費時間及金錢。如果采用SolarMagic技術(shù),系統(tǒng)工程師不僅可以提高系統(tǒng)的發(fā)電效率,而且可以更靈活美化外形設(shè)計,例如:選用不同長度的電池板,將不同品牌的電池板搭配在一起,甚至可以采用形狀不規(guī)則的電池板。

  通過挽回因?qū)嶋H環(huán)境因素導(dǎo)致的發(fā)電損失,SolarMagic技術(shù)的面世使更多地方都可以安裝太陽能系統(tǒng)。許多被認為不適宜安裝太陽能系統(tǒng)的地方都可以借助SolarMagic技術(shù)實現(xiàn)對太陽能的利用。也就是說,SolarMagic技術(shù)的實用性極大地拓展了太陽能系統(tǒng)的潛在市場。

  現(xiàn)有的太陽能系統(tǒng)都存在過壓等許 多 潛 在 的 可 靠 性 問 題。SolarMagic芯片可將電池板輸往反相器的饋電加以調(diào)整,將過壓等問題一并解決,從而長時間地保持太陽能系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外,由于直流/交流轉(zhuǎn)換功能交由中央直接控制,整個轉(zhuǎn)換過程都可在指定電壓范圍內(nèi)保持最高的效率。也就是說,即使不增加電池板的數(shù)目,SolarMagic技術(shù)仍可進一步提高系統(tǒng)的發(fā)電量。

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