Нарны хавтан дээрх хэсэгчилсэн сүүдэрлэх: тойрч гарах диодууд юу хийж чадах ба чадахгүй

Хэсэгчилсэн сүүдэрлэх нь фотоволтайк (PV) гарцын гол аюул хэвээр байна. Энэ нь улирлын туршид таны хөрөнгө оруулалтын өгөөжийг (ROI) чимээгүйхэн бууруулдаг. Олон системийн эзэд өдөр тутмын эрчим хүчний алдагдлыг дутуу үнэлдэг. Арилжааны төслүүд нь хэдэн арван жилийн туршид эдгээр жижиг үеийн алдагдлыг нэмэгдүүлж байна. Стандарт модулиуд нь сүүдэрт халдахын тулд тойрч гарах диод дээр тулгуурладаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сүүдэрлэх цогц стратеги гэж үзэх нь өндөр өртөгтэй инженерийн хяналт хэвээр байна. Операторууд аюулгүй байдлын эдгээр чухал механизмыг гүйцэтгэлийг сайжруулагч гэж андуурч байгааг бид олонтаа хардаг. Бид эдгээр дотоод бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нарийн төвөгтэй цахилгаан бодит байдлыг арилгах болно. Та тэдний жинхэнэ үйл ажиллагааны хязгаар, далд физик эмзэг байдлыг олж мэдэх болно. Цаашилбал, бид орчин үеийн хор хөнөөлийг бууруулах технологийг үнэлэх тодорхой хүрээг бий болгодог. Та өндөр эрсдэлтэй суурилуулалтанд тохирсон дэвшилтэт техник хангамж, програм хангамжийн шийдлүүдийг судлах болно. Энэхүү стратегийн арга нь таны төсөл эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг дээд зэргээр хангах болно. Энэ нь хүрээлэн буй орчны саад бэрхшээлийг үл харгалзан таны үндсэн ургацыг баталгаажуулдаг.

Гол арга хэмжээ

• Тойрох диодууд нь дулааны эвдрэлээс (халуун цэг) урьдчилан сэргийлэх аюулгүйн механизм бөгөөд гарцыг оновчтой болгох үндсэн хэрэгсэл биш юм.

• Тойрох диодыг идэвхжүүлснээр бүхэл бүтэн эсийн тэжээлийн гаралтыг (ихэвчлэн стандарт самбарын 33%) алдаж, системийн нийт үр ашгийг эрс бууруулдаг.

• Орчин үеийн гарцын оновчлол нь зөвхөн диод дээр тулгуурлахын оронд модулийн түвшний цахилгаан электроник (MLPE) эсвэл динамик MPPT алгоритмуудыг үнэлэхийг шаарддаг.

• Хоёр талт нарны хавтангийн стратегийг нэгтгэх нь арын талын альбедо барих замаар сүүдэрлэх торгуулийг өөрчлөх боломжтой боловч угсрах тусгай зай шаарддаг.

• Арилжааны дээвэр дээр нарны хавтанг сонгохдоо эвдэрсэн диодыг оношлоход хэцүү, солих нь үнэтэй байдаг тул ашиглалт, засвар үйлчилгээний зардлыг тооцох шаардлагатай.

Цахилгаан бодит байдал: тойрч гарах диодууд хэрхэн ажилладаг

Уламжлалт загварт байдаг эсийн хэлхээний саатлыг судалж эхэл. Нарны зайнууд нь цуврал утастай хатуу тохиргоонд ажилладаг. Цахилгаан гүйдэл нь хоорондоо холбогдсон цахиур хавтан бүрээр дараалан урсдаг. Хэрэв нэг эс сүүдэртэй бол түүний дотоод цахилгаан эсэргүүцэл хурдан нэмэгддэг. Энэ гэнэтийн эсэргүүцэл нь яг л муруйсан усны хоолой шиг ажилладаг. Энэ нь бүхэл бүтэн холбогдсон цуврал мөрийг нэн даруй саатуулдаг. Та нэн даруй чухал үеийн боломжоо алддаг.

Энэхүү аюултай түгжрэлийг арилгахын тулд үйлдвэрлэгчид тойрч гарах диод ашигладаг. Бид тэдний үйл ажиллагааны механизмыг нарийвчлан судлах ёстой. Эдгээр жижиг хагас дамжуулагч бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь цахилгааны өөр замыг бий болгодог. Тэдгээр нь шууд гүйдэл нь сүүдэрлэсэн эсийн хэлхээг бүхэлд нь тойрох боломжийг олгодог. Энэхүү чухал өөрчлөлт нь сүүдэртэй цахиур эс дотор урвуу хэвийхээс сэргийлдэг. Энэ нь массивын сүүдэргүй хэсгүүдийг чөлөөтэй урсгах боломжийг олгодог.

Гэсэн хэдий ч системийн дизайнерууд аюулгүй байдлын эсрэг үр ашгийн харьцааг тодорхой ойлгох ёстой. Үйлдвэрлэгчид эдгээр диодуудыг голчлон дулааны хамгаалалтын зорилгоор суурилуулдаг. Сүүдэрлэсэн эсүүд нь цахилгаан эрчим хүчийг үйлдвэрлэхийн оронд хэрэглэдэг. Тэд энэ шингэсэн хүчийг шууд хэт төвлөрсөн дулаан болгон хувиргадаг. Энэхүү орон нутгийн дулаан нь хор хөнөөлтэй физик халуун цэгүүдийг үүсгэдэг. Хүчтэй халуун цэгүүд нь шил хагарах, арын хуудас хайлах, бүр дээвэр дээр гал гарахад хүргэдэг. Диодууд нь эдгээр маш аюултай дулааны гүйлтийн үйл явдлуудаас сэргийлдэг. Тэд үндсэн үйл ажиллагааны аюулгүй байдлыг хангахын тулд ихээхэн хэмжээний эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг золиослодог. Тэд амин чухал хамгаалалтын бамбай үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь үр ашгийг нэмэгдүүлэх хэрэгсэл биш юм. Өдөр тутмын ургацыг оновчтой болгохын тулд тэдгээрт найдах нь дизайны үндсэн алдааг илэрхийлдэг.

Тойрох диодууд бүтэлгүйтсэн тохиолдолд: Хэрэгжилтийн бодит байдал ба эрсдэлүүд

33% үйлдвэрлэлийн аймшигт хадан цохиог авч үзье. Ихэнх стандарт бүрэн эсийн модулиуд нь яг гурван дотоод bypass диод агуулдаг. Тусдаа диод бүр нь самбарын массивын тодорхой гуравны нэгийг хамгаалдаг. Зөвхөн нэг эсийг сүүдэрлэх нь түүний хамгаалалтын диодыг идэвхжүүлдэг. Энэхүү гэнэтийн идэвхжүүлэлт нь самбарын нийт гаралтын 33%-ийг шууд бууруулдаг. Унасан ганц навчнаас болж та үйлдвэрлэлийн хүчин чадлынхаа гуравны нэгийг алддаг.

Дараа нь ноцтой доройтол, дулааны ядаргааны эрсдлийг анхаарч үзээрэй. Эдгээр жижиг хагас дамжуулагч бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь үйл ажиллагааны хатуу хязгаарлалттай тулгардаг. Өдөр тутмын байнгын сүүдэрлэх мөчлөг нь диодыг дахин дахин асааж, унтраахад хүргэдэг. Идэвхтэй диодууд нь стандарт ажиллагааны үед маш халуун байдаг. Тогтмол хэт их дулааны эргэлт нь уулзвар хайрцагны доторх тоног төхөөрөмжийн дутуу доройтолд хүргэдэг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд энэхүү үл тэвчих дулааны ядаргаа нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүрэн эвдрэлийг үүсгэдэг.

Энэхүү доройтлын мөчлөг нь асар том далд O&M хар дарсан зүүдийг бий болгодог. Диодын эвдрэл нь хөрөнгийн эздийн үйл ажиллагааны чухал эрсдэлийг илэрхийлдэг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд бүтэлгүйтсэн тохиолдолд ихэвчлэн хаалттай төлөвт бүтэлгүйтдэг. Үүнийг бид богино диодын нөхцөл гэж нэрлэдэг. Богино холболттой диод нь модулийн гаралтыг 33% -иар бүрмөсөн бууруулдаг. Эдгээр далд алдааг ердийн хяналт шалгалтын үеэр нүдээр харахад хэцүү хэвээр байна. Засвар үйлчилгээний багууд тэдгээрийн байршлыг тогтоохын тулд тусгай дулааны дүрсний дрон ашиглах ёстой. Эсвэл техникчид бүхэл массив даяар орон нутгийн IV муруй мөрийг гүйцэтгэдэг. Арилжааны сайтууд нь олон мянган харилцан уялдаатай модулиудтай байдаг. Арван мянган хавтан дундаас нэг богино холболттой диод олох нь өвсөн дотроос зүү олохтой адил юм. Оношилгооны хоёр арга нь үнэтэй гар хөдөлмөр, тусгай техникийн тоног төхөөрөмж шаарддаг.

Техник хангамж ба алгоритмын нөлөөллийг бууруулах: Орчин үеийн шийдлүүдийг үнэлэх

Орчин үеийн PV системийн загвар нь гүйцэтгэлийг оновчтой болгох хоёр үндсэн замыг санал болгодог. Та хүнд техник хангамжид суурилсан байршуулалт эсвэл програм хангамжаар удирдуулсан нарийн алгоритмын аргыг сонгож болно.

Модулийн түвшний цахилгаан электроник (MLPE)

Оптимизаторууд болон микроинвертерүүд нь системийн бүтцийг үндсээр нь өөрчилдөг. Тэд MPPT хянахыг тус тусын самбарын түвшинд шууд шилжүүлдэг. Тэд тодорхой сүүдэрлэх нөлөөг нэг нөлөөлөлд өртсөн модулиар тусгаарладаг. Таны сүүдэргүй мөрийн массивын үлдсэн хэсэг нь бүхэлдээ нөлөөлөөгүй хэвээр байна. Микроинвертер нь тогтмол гүйдлийн гүйдлийг шууд самбар дээр хувиргадаг. Энэ нь өндөр хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн эрсдэлийг бүрэн арилгадаг.

Гэсэн хэдий ч та ROI-ийн нарийн төвөгтэй байдлыг анхааралтай авч үзэх хэрэгтэй. MLPE нь эхний барилгын ажлын явцад мэдэгдэхүйц өндөр урьдчилсан CAPEX шаарддаг. Та мөн олон тооны электрон алдааны цэгийн эрсдлийг халуун дээвэр дээр шууд нэвтрүүлдэг. Амжилтгүй дээвэрт суурилуулсан микроинвертерийг солихын тулд ачааны машины бүтэн өнхрөлтийг илгээх шаардлагатай. Та эдгээр өндөр суурилуулалт, солих зардлыг төлөвлөсөн урт хугацааны өгөөжтэй тэнцэх ёстой.

Динамик MPPT (Програм хангамж-Led) бүхий мөр инвертерүүд

Орчин үеийн олон тооны инвертерүүд нь програм хангамжаар удирдуулсан өндөр үр дүнтэй аргыг ашигладаг. Эдгээр нь үйл явдлыг сүүдэрлэх зорилгоор тусгайлан боловсруулсан дэвшилтэт алгоритмын мөрдөх онцлогтой. Глобал хамгийн их цахилгаан цэг (GMPP) хянах алгоритмууд нь хүчдэлийн бүх хүрээг тасралтгүй сканнердаж байна. Эдгээр боловсронгуй инвертерүүд нь үйл ажиллагааны муруйг бүхэлд нь үе үе шүүрддэг. Тэд сүүдэртэй модулиудыг ухаалгаар тойрч гарахын тулд системийн хүчдэлийг тохируулдаг. Энэхүү оновчлол нь самбар бүрт нэмэлт үнэтэй тоног төхөөрөмж шаардахгүйгээр бүрэн хийгддэг.

Энд бид тодорхой үнэлгээний линз ашиглахыг зөвлөж байна. Алгоритм мөрдөх нь урьдчилан таамаглах боломжтой, хөдөлж буй сүүдэртэй сайтуудад маш сайн ажилладаг. Бүтцийн парапетууд болон ойролцоох барилгууд нь эдгээр урьдчилан таамаглахуйц сүүдрийн хэв маягийг бий болгодог. Үүний эсрэгээр, өтгөн модны халхавч гэх мэт маш нарийн төвөгтэй, тархай бутархай сүүдэрлэх профильтай тэмцдэг.

Хүснэгт 1: Сүүдэрлэх нөлөөллийг бууруулах технологийн харьцуулалт

Хоёр нүүрний нарны хавтан хэсэгчилсэн сүүдэрт хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлдэг вэ

Нарийвчилсан эсийн архитектурууд нь сүүдэрт тэсвэртэй байдлын өөр нэг давхаргыг санал болгодог. Зөв суурилуулсан хоёр нүүртэй нарны хавтан нь ар талдаа ойсон гэрлийг авдаг. Энэ хүчирхэг үзэгдлийг бид альбедо эффект гэж нэрлэдэг. Стандарт monofacial хавтан нь урд талын цацрагт бүрэн тулгуурладаг. Хоёр нүүртэй модулиуд нь ил тод арын хуудас эсвэл давхар шилэн загварыг ашигладаг. Нарны гэрэл нь дээврийн гадаргуугаас байнга тусдаг. Модулийн тунгалаг арын шил нь энэхүү үнэ цэнэтэй тархсан энергийг шингээдэг.

Энэхүү тасралтгүй ар талыг бий болгох нь урд талын сүүдэрт үзүүлэх нөлөөллийг мэдэгдэхүйц бууруулахад тусалдаг. Арын талын сарнисан гэрэл нь хэсэгчлэн сүүдэрлэсэн урд талын эсүүдийг цахилгаан идэвхтэй байлгадаг. Тэд бага боловч тогтвортой хэмжээний гүйдэл үүсгэдэг. Энэхүү нэмэлт өдөөгдсөн гүйдэл нь дотоод хүчдэлийн ноцтой уналтыг удаашруулж болзошгүй юм. Тиймээс хамгаалалтын диодыг ажиллуулахын тулд илүү хүнд урд талын сүүдэрлэх шаардлагатай.

Гэсэн хэдий ч та хатуу суулгах урьдчилсан нөхцөлийг чанд дагаж мөрдөх ёстой. Үйл ажиллагааны энэхүү онцгой ашиг нь талбайн геометрээс ихээхэн хамааралтай хэвээр байна. Таны загвар нь арын гэрэлтүүлгийг нэмэгдүүлэхийн тулд тохирох бэхэлгээний хазайлтыг шаарддаг. Танд массивын доор байрлах өндөр цацруулагчтай альбедо дээврийн материал хэрэгтэй. Цагаан TPO мембран эсвэл цайвар өнгийн хайрга нь энэ зорилгоор төгс ажилладаг. Та дээврийн дээврийн уламжлалт суурилуулалтаас эрс зайлсхийх хэрэгтэй. Угаах бэхэлгээ нь арын орчны гэрлийг бүхэлд нь хаадаг. Арын зайг зохих ёсоор хийхгүй бол энэ архитектурын давуу тал нь математикийн хувьд боломжгүй болно.

Арилжааны дээвэрт зориулсан системийн дизайн, худалдан авалт

Арилжааны системийн зөв дизайн нь өндөр нарийвчлалтай өргөтгөх чадвар, эрсдэлийн үнэлгээний протоколуудыг шаарддаг. Тохиромжтойг сонгохдоо Арилжааны дээвэрт зориулсан нарны хавтан , эргэн тойрны бүх бүтцийн саад тотгорыг сайтар үнэл. Дээврийн саад бэрхшээл нь геометрийн нарийн төвөгтэй сорилтуудыг бий болгодог. Төлөвлөгөөчид дөрвөн улирлын турш сүүдрийн уртыг нарийн тооцоолох ёстой. Дээврийн HVAC төхөөрөмжүүд нь хатуу ширүүн, жигд бус сүүдэрийг тасралтгүй гаргадаг. Дээврийн дээврийн парапет нь урьдчилан таамаглах боломжтой өдөр тутмын сүүдрийн шугам үүсгэдэг. Зэргэлдээх өндөр барилгууд нь массив даяар асар том, хөдөлж буй сүүдрийн профиль үүсгэдэг.

Та насан туршийн OPEX загварчлалын эсрэг CAPEX-ийг нарийн хийх ёстой. MLPE төхөөрөмжүүдийг нэмэхэд гарах хэт өндөр анхны зардлыг тэнцвэржүүлээрэй. Тэдгээрийг стандарт хавтангийн ашиглалтын хугацааны OPEX-тэй шууд харьцуулж үзээрэй. Стандарт хавтангууд нь хорин жилийн турш диодын дулааны ядаргаа ихтэй байдаг. Оношилгооны туршилтад зориулсан ачааны машины өнхрөх нь таны үйл ажиллагааны төсвийг хурдан зарцуулдаг.

Баталгаат хугацаа болон техникийн нийцлийн шалгалтыг үргэлж хийж байгаарай. Худалдан авалтын гэрээнд гарын үсэг зурахын өмнө тодорхой үйлдвэрлэгчийн баталгааг сайтар нягталж үзээрэй. Диод солих ажлын иж бүрэн хамрах хүрээг тусгайлан хайж олоорой. Зарим брэндүүд зөвхөн тоног төхөөрөмжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үнэ төлбөргүй сольж өгдөг. Та үнэтэй оношилгоо, биеийг орлуулах ажлын хөлсийг төлнө. IEC-ийн дулааны дугуйн туршилтын стандартад нийцэж байгаа эсэхийг сайтар шалгана уу.

Энэхүү энгийн, практик товч жагсаалтын логикийг арилжааны төслүүддээ хэрэглээрэй.

1. Бага эсвэл урьдчилан таамаглахуйц сүүдэр: Өндөр үр ашигтай стандарт модулиудыг сонго. Тэдгээрийг динамик MPPT инвертертэй шууд холбоно уу.

2. Хүнд эсвэл нарийн төвөгтэй сүүдэр: MLPE төхөөрөмжийг нэн даруй зааж өгнө үү. Ноцтой орон нутгийн алдагдлыг тусгаарлахын тулд тусгай оновчтой тохируулагч эсвэл микроинвертер ашиглана уу.

3. Гэрэл цацруулагч хавтгай дээвэр: Хоёр нүүрний дэвшилтэт модулиудыг байрлуул. Бүтцийн бага зэрэг сүүдэрлэхийг бүрэн арилгахын тулд өндөр бүтцийн тавиур ашиглана уу.

Дүгнэлт

Тойрох диодууд нь орчин үеийн арилжааны PV загварт хуучирсан таяг юм. Тэдгээрийг сүүдэрлэх үндсэн шийдэл гэж үзэх нь удаан хугацааны туршид ноцтой дутуу гүйцэтгэлийг баталгаажуулдаг. Тэд гамшгийн түймрээс урьдчилан сэргийлэх тал дээр маш сайн ажилладаг боловч ургацыг оновчтой болгох тал дээр үнэхээр бүтэлгүйтдэг. Тэд системийг аюулгүй байлгахын тулд таны массивын бүх хэсгийг золиосолдог.

Та өөрийн сонгосон бууруулах стратегиа сайтын тодорхой нөхцөлтэй яг тааруулах ёстой. MLPE төхөөрөмжүүд, дэвшилтэт стринг инвертерүүд болон хоёр нүүрний архитектурыг бодитойгоор үнэл. Эдгээр олон төрлийн технологиудыг урт хугацааны OPEX-ийн төсвийн чадавхид нийцүүлээрэй.

Таны дараагийн алхам бол сайтын гүйцэтгэлийн маш нарийвчилсан загварчлал шаарддаг. Бид нэн даруй бүрэн 3D сүүдэрлэх шинжилгээ хийхийг зөвлөж байна. PVSyst эсвэл HelioScope зэрэг найдвартай салбарын стандарт программ хангамжийг ашиглана уу. Техник хангамжийн худалдан авалтын жагсаалтыг эцэслэн гаргахын өмнө дээвэр дээрх барилгын саад бэрхшээлийг сайтар загварчлаарай.

Түгээмэл асуултууд

А: Bypass диод нь сүүдрийн сөрөг нөлөөг бүрэн арилгадаг уу?

Х: Үгүй. Тэд бие махбодын гал түймэр болон халуун цэгийн ноцтой эрсдэлээс сэргийлдэг. Гэсэн хэдий ч тэд сүүдэртэй хэсгийн цахилгаан гаралтыг бүрэн золиослох замаар энэхүү аюулгүй байдалд хүрдэг. Тэдгээрийг идэвхжүүлэх болгонд та асар их үйлдвэрлэх хүчин чадлаа алдсаар байна.

А: Амжилтгүй болсон bypass диодыг засах боломжтой юу?

Х: Ихэнх орчин үеийн модулиудад үйлдвэрлэгчид эдгээр диодуудыг холболтын хайрцагт найдвартай байрлуулдаг. Тэд хамгийн их цаг агаарт тэсвэртэй болгохын тулд хатуу чигжээсийг ашигладаг. Алдаа гарсан тохиолдолд RMA болон модулийг бүрэн солих шаардлагатай. Талбайн энгийн засвар нь бие махбодийн хувьд боломжгүй хэвээр байна.

Асуулт: Оптиматорууд нь тойрч гарах диодоос үргэлж дээр байдаг уу?

Хариулт: Оновчлогчид энгийн диодуудаас хамаагүй илүү нарийн төвөгтэй сүүдэрийг удирддаг. Тэд тус тусдаа хавтангийн эрчим хүчний алдагдлыг тусгаарладаг. Гэсэн хэдий ч тэд урьдчилж илүү өндөр өртөгтэй байдаг. Тэд таны дээвэр дээр илүү олон электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэмж өгдөг. Та эдгээр нэмэлтүүдийг математикийн хувьд зөвтгөх ёстой.

Асуулт: Хоёр нүүртэй нарны хавтан нь тойрч гарах диодыг ажиллуулсаар байх уу?

Хариулт: Тийм ээ, хүчтэй шууд сүүдэрлэх нь тэднийг өдөөх болно. Гэсэн хэдий ч хүрээлэн буй орчны арын гэрэл нь урд талын сүүдэртэй эсийн цахилгаан эсэргүүцлийг ихээхэн бууруулдаг. Энэхүү өвөрмөц архитектурын шинж чанар нь аюулгүйн диодыг идэвхжүүлэх ёстой тодорхой нөхцлийг физикийн хувьд нарийсгадаг.