Teibí
Tá neamhréiriú modúil ar cheann de na baic theicniúla lárnacha a chuireann srian le feabhas a chur ar éifeachtúlacht giniúna cumhachta an chórais fhótavoltach (PV). Is é a bunúsach an "éifeacht buicéad" de bharr sruthanna aschuir neamhréireach de mhodúil PV i gciorcad sraithe. De réir staitisticí ó Chlár Córais Cumhachta Fótavoltach na Gníomhaireachta Idirnáisiúnta Fuinnimh (IEA) (PVPS), tá an meánchaillteanas giniúna cumhachta domhanda mar gheall ar neamhréir i ngléasraí cumhachta PV idir 5% agus 15%, agus is féidir fiú níos mó ná 20% i ngléasraí le tír-raon casta nó droch-oibriú agus cothabháil. Ina measc, is é difríocht uillinn tilt an chúis is mó le heasaontas i gcásanna suiteála casta mar limistéir shléibhtiúla agus díonta, arb ionann é agus thart ar 40% -60% de chaillteanais iomlána neamhréire.
1.Bunphrionsabail agus Meicníochtaí Fisiceacha a bhaineann le hEagraíochtaí Modúl PV
1.1 Tréithe Leictreacha na Modúil PV
Socraítear saintréithe aschuir modúl PV ag a chuar reatha-voltais (I{-V) agus a gcuar-voltais (P-V) reatha. Faoi Choinníollacha Caighdeánacha Tástála (STC: ionradaíocht 1000W/m², teocht cille 25 céim , speictream AM1.5), tá Uasphointe Cumhachta uathúil (MPP) ag modúl amháin.
Tá an sruth ciorcaid gearr (Isc) de mhodúl PV i gcomhréir a bheag nó a mhór leis an teagmhas ionradaíochta gréine ar dhromchla na cille, arb é an croí-bhonn fisiceach é don neamhréir reatha de bharr difríochtaí uillinn tilt. Cuirtear an fhoirmle in iúl mar:
Isc ≈ Isc_STC ×(G/GSTC)
Cá háit:
• Isc: Fíor-ghéar-sruth ciorcaid (A)
• Isc_STC: Sruth-chiorcaid ghearr faoi ghnáthchoinníollacha tástála (A)
• G: Ionradaíocht teagmhais iarbhír (W/m²)
• G_STC: Gnáth-ionradaíocht tástála (1000W/m²)
Nuair a nasctar modúil iolracha i sraith chun teaghrán a dhéanamh, de réir Dlí Reatha Kirchhoff,ní mór do gach modúl i gciorcad sraithe oibriú ag an sruth céanna; agus tá voltas iomlán na sreinge comhionann le suim voltais oibriúcháin gach modúl. Cinneann an tréith seo go bhfuil córais sraithe thar a bheith íogair do dhifríochtaí reatha.
1.2 Croí-Mheicníocht na Feiniméan Neamhréire
Is analaí foirfe í an "iarmhairt bairille" (ar a dtugtar an "nasc is laige" nó an "buaicéifeacht") don méid a tharlaíonn i modúil PV atá nasctha le sraith. Samhlaigh sraith bairillí ceangailte i slabhra, gach ceann acu le toilleadh difriúil. Tá an méid uisce atá in ann sreabhadh tríd an gcóras iomlán teoranta ag an mbairille leis an toilleadh is lú-is cuma cé chomh mór agus atá na cinn eile.
I teaghrán PV, tá modúil nasctha go leictreach i sraith, rud a chiallaíonn go gcaithfidh an sruth céanna sreabhadh tríd gach ceann acu. Is é an modúl a gheobhaidh an t-ionradaíocht is lú (mar gheall ar uillinn fho-optamach) a ghinfidh an sruth is ísle. Cuireann sé seo iallach ar shruth na teaghrán ar fad a bheith ag teacht leis an bhfeidhmeoir is ísle, rud a fhágann go n-oibreoidh na modúil is airde a fheidhmíonn faoi bhun a n-acmhainne. Is féidir le caillteanais cumhachta a bheith suntasach, i bhfad níos mó ná suim shimplí na laghduithe aonair.
2. Príomhchúiseanna Mímheaitseála Modúl PV
Is casta agus éagsúil iad na cúiseanna atá leis an neamhréir modúil, agus is féidir iad a roinnt ina dhá chatagóir: neamhréir ó bhroinn agus neamhréir faighte.
2.1 Mímheaitseáil ó bhroinn: Difríochtaí Paraiméadair Monarcha
Tá difríochtaí beaga ag fiú modúil a tháirgtear sa bhaisc chéanna ina bparaiméadar feidhmíochta leictreach mar gheall ar fhachtóirí mar íonacht ábhar leathsheoltóra agus luaineachtaí próisis táirgthe. De ghnáth déanann monaróirí modúl grádú cumhachta (binning) ar mhodúil, ach d'fhéadfadh go mbeadh difríochtaí reatha laistigh de ±2.5% fós ag modúil laistigh den bhosca bruscair cumhachta céanna.
Is gnách gurb é 2% -3% an caillteanas neamhréir de bharr difríochtaí paraiméadair mhonarcha den sórt sin, arb é caillteanas bunúsach éagothroime é nach féidir a sheachaint go hiomlán i ngach córas PV.
2.2 Mímheaitseáil Faighte: Timpeallacht Oibriúcháin agus Fachtóirí Oibriúcháin & Cothabhála
Is é seo an chúis is mó go bhfuil an fíorchaillteanas neamhréir córais i bhfad níos mó ná an luach bunúsach, lena n-áirítear go sonrach:
• Uillinneacha tilt neamhréireacha agus uillinneacha azimuth(déanfar anailís dhomhain thíos)
• Neamhréir scáthú: Scáthú seasta ó fhoirgnimh máguaird, crainn, sléibhte, etc., agus scáthú dinimiciúil ó scamaill, éin, etc.
• Neamhréir ithir agus dul in aois: Salú éagothrom ar nós deannach, sneachta, mbualtrach éan ar dhromchla an mhodúil, agus difríochtaí sna rátaí aosaithe tar éis -oibríochta fadtéarmach
• Neamhréir teochta: Teochtaí míchothroma de bharr coinníollacha diomailt teasa éagsúla modúil
3. Meicníocht dhomhain-agus Anailís Chainníochtúil ar Neamhréireanna De bharr Difríochtaí Uillinn Tilt
Tagraíonn neamhréir uillinn tilt do na huillinneacha tilt suiteála neamhréireach (an uillinn idir an eitleán modúl agus an plána cothrománach) de mhodúil éagsúla sa teaghrán sraithe céanna, rud a fhágann go bhfuil méideanna éagsúla irradiance gréine faighte ag gach modúl, agus mar sin difríochtaí san aschur reatha. Is é seo an cineál easaontais is coitianta agus is furasta a ndéantar dearmad air i gcórais PV sléibhteacha agus dáilte ar an díon.
3.1 Na príomhchúiseanna a mhéadaíonn difríochtaí uillinne suiteála é seo:
• Éagsúlacht Irradiance: Glacann modúl claonta ag uillinn dhifriúil níos lú solas díreach, go háirithe le linn buaicuaireanta. Mar shampla, ar dhíon fána le claonta éagsúla, d’fhéadfadh go n-éireodh go maith le modúil atá os comhair an deiscirt agus an chlaonta optamach, agus d’fhéadfadh go n-éireodh go maith le modúil eile ag uillinneacha níos éadomhain nó níos géire.
• Tionchar Laethúil agus Séasúrach: Ní hamháin go mbíonn tionchar ag uillinneacha ar bhuaic-aschur ach ar fheidhmíocht i rith an lae. Is éard a bhíonn mar thoradh ar chlaonta neamhionanna ná cuair IV mímheaitseála (saintréithe voltais reatha), rud a mhéadaíonn caillteanais neamhréir.
• Comhdhéanta le Fachtóirí Eile: Is féidir le difríochtaí uillinne éifeachtaí scáthaithe nó grádáin teochta a dhéanamh níos measa, toisc go bhféadfadh modúil droch-uillinneacha teas difriúil a dhéanamh.
3.2 Comhghaol Cainníochtúil idir Difríocht Uillinn Tilt agus Reatha Aschur Modúl
Is féidir linn an gaol idir difríocht uillinn tilt agus difríocht srutha a chainníochtú trí ionradaíocht iomlán an eitleáin ag uillinneacha tilt éagsúla a ríomh go cruinn. Ag tabhairt anRéigiún domhanleithead 30 céim N(Abhantrach Yangtze sa tSín) mar shampla, taispeánann an tábla seo a leanas an t-ionradaíocht iomlán bliantúil agus na difríochtaí reatha ciorcad gearra d'uillinneacha tilt suiteála éagsúla i gcoibhneas leis an uillinn tilt optamach (thart ar 30 céim ):
Uillinn Tilt Suiteáil ( céim ) | Ionradaíocht Iomlán Bliantúil (kWh/m²) | Difríocht Ionradaíochta i gCoibhneas le hUillinn Tilt Barrmhaith (%) | Difríocht Ghearr-Chuaird Reatha (%) |
| 10 | 1285 | -12.3 | -12.3 |
| 15 | 1352 | -7.7 | -7.7 |
| 20 | 1401 | -4.4 | -4.4 |
| 25 | 1432 | -2.3 | -2.3 |
| 30 (Optimal) | 1466 | 0 | 0 |
| 35 | 1451 | -1.0 | -1.0 |
| 40 | 1420 | -3.1 | -3.1 |
| 45 | 1373 | -6.3 | -6.3 |
| 50 | 1312 | -10.5 | -10.5 |
Príomhchonclúidí:
1. Sa réigiún domhanleithead 30 céim N, i gcás gach diall 5 céim ón uillinn tilt optamach, laghdaítear an t-ionradaíocht bhliantúil de thart ar 2%-4%, arb ionann é agus laghdú 2%-4% ar an sruth gearrchiorcaid.
2. Nuair a shroicheann an difríocht uillinn tilt 20 céim (m.sh., 30 céim vs 10 céim ), is féidir leis an difríocht reatha bliantúil a bheith níos mó ná 12%.
3. Tá difríochtaí reatha meandracha i bhfad níos mó ná na meándifríochtaí bliantúla. Mar shampla, ag meán lae ar ghrianstad an tsamhraidh, tá uillinn airde na gréine thart ar 83.5 céim, agus tá an ionradaíocht dhíreach a fhaigheann modúl le uillinn tilt 10 céim thart ar 15% níos airde ná an méid a fhaigheann modúl le uillinn tilt 30 céim; agus ag meán lae ar ghrianstad an gheimhridh, tá uillinn airde na gréine thart ar 36.5 céim, agus tá an ionradaíocht dhíreach a fhaigheann modúl le uillinn tilt 10 céim thart ar 25% níos ísle ná an méid a fhaigheann modúl le uillinn tilt 30 céim.
4. Comparáid idir Réitigh Príomhshrutha le haghaidh Mímheaitseála Modúil
Ag díriú ar fhadhb an neamhréitithe modúil, forbraíodh réitigh éagsúla sa tionscal, arb é a bpríomh-smaoineamhbriseadh an srian nach mór "sruthanna sraithe a bheith comhsheasmhach"nódifríochtaí reatha a íoslaghdú.
4.1 Optamú Dearaidh Speisialta le haghaidh Mímheaitseáil Uillinn Tilt
Seo é an réiteach costais is bunúsaí agus is ísle, agus freisin an beart ar cheart do gach tionscadal a ghlacadh ar dtús:
1. Cuir an prionsabal "uillinn tilt céanna, teaghrán céanna" i bhfeidhm go docht: Is é seo an riail órga chun cosc a chur ar mhímheaitseáil uillinn tilt. Ba cheart modúil leis an uillinn chlaonta chéanna agus an uillinn azimuth céanna a nascadh i sraith sa téad chéanna, agus níor cheart modúil a bhfuil uillinneacha/treoshuímh éagsúla tilt acu a nascadh i sraith le chéile riamh.
2. Giorraigh fad teaghrán go réasúnta: I gceantair le difríochtaí móra uillinn tilt, is féidir an fad teaghrán a ghiorrú go cuí (ó 22-24 modúl go 18-20 modúl) raon tionchair an neamhréire a laghdú.
3. Optamaigh rannán cainéal MPPT inverter: Teaghráin a nascadh ó chriosanna uillinn tilt éagsúla le bealaí MPPT éagsúla, ionas go mbeidh gach cainéal MPPT rian ach an pointe cumhachta uasta teaghráin leis an uillinn tilt céanna.
4.2 Teaghrán Inverter: Il-Inverters MPPT
De ghnáth ní bhíonn ach 1-2 cainéal MPPT ag inverters lárnacha traidisiúnta, agus go ginearálta tá inverters teaghrán nua-aimseartha feistithe le ilbhealaí neamhspleácha MPPT (6-12 nó níos mó). Is féidir le gach cainéal MPPT an pointe cumhachta uasta de theaghráin éagsúla a rianú go neamhspleách, rud a theorannóidh tionchar an neamhréire go dtí cainéal MPPT amháin.
Éifeacht ar neamhréir uillinn tilt: Is féidir leis an bhfadhb neamhréire idir criosanna uillinn tilt éagsúla a réiteach go héifeachtach, ach fós ní féidir leis na difríochtaí uillinn tilt laistigh de theaghráin sa chrios céanna a réiteach.
4.3 Modúl-Teicneolaíocht Leictreonaic Cumhachta Leibhéil (MLPE).
Is é seo an réiteach teicniúil is éifeachtaí faoi láthair chun mí-oiriúnú uillinn tilt a réiteach, go príomha lena n-áirítear optimizers cumhachta agus micrea-inverters:
1. Optimizer Cumhachta
Tá optamairí cumhachta suiteáilte ar chúl gach modúil, a fhreagraíonn do cheann amháin leis na modúil. Is féidir leis voltas oibriúcháin agus reatha gach modúl a choigeartú go neamhspleách, rud a fhágann go n-oibreoidh gach modúl ag a uasphointe cumhachta féin, agus ansin sruth díreach a aschur chuig an gciorcad sraithe.
Éifeacht ar neamhréir uillinn tilt: Is féidir leis deireadh a chur go hiomlán leis an neamhréireacht reatha de bharr aon difríocht uillinn tilt laistigh den sreang, rud a ligeann do gach modúl a uasmhéid reatha a aschur. Léiríonn sonraí tomhaiste, i ngléasraí cumhachta sléibhtiúla le difríochtaí móra uillinn tilt, gur féidir le húsáid optimizers cumhachta giniúint cumhachta a mhéadú 15% -20%.
2. Microinverter
Tá microinverters suiteáilte go díreach ar chúl gach modúl, ag athrú aschur srutha dhírigh an mhodúil go díreach i sruth ailtéarnach, atá ceangailte ansin go comhthreomhar leis an ngreille. Is aonad giniúna cumhachta neamhspleách é gach modúl, go hiomlán saor ó shrianta reatha sraithe.
Éifeacht ar neamhréir uillinn tilt: Réitíonn sé go hiomlán gach fadhb neamhréire uillinn tilt, agus is féidir le gach modúl oibriú go neamhspleách beag beann ar an difríocht uillinn tilt.
Is féidir lenár gcuideachta na réitigh agus na córais iomlána a luaitear thuas a sholáthar. Más gá duit iad, déan teagmháil linn!
7. Treochtaí Forbartha sa Todhchaí
Le dul chun cinn leanúnach na teicneolaíochta PV, tá réitigh ar fhadhb an easaontais modúil ag nuálaíocht agus ag forbairt i gcónaí:
1. Teicneolaíocht MLPE éifeachtacht níos airde: Tá éifeachtúlacht tiontaithe na n-uasmhéadaitheoir cumhachta giniúna nua agus na micri-inverters níos mó ná 99%, le féin-ídiú cumhachta laghdaithe tuilleadh agus costais ag laghdú go leanúnach.
2. Teicneolaíocht modúl cliste: Optimizers cumhachta nó microinverters a chomhtháthú le modúil chun modúil chliste a fhoirmiú, an próiseas suiteála a shimpliú agus iontaofacht an chórais a fheabhsú.
3. Teicneolaíocht dhigiteach cúpla: Ag baint úsáide as teicneolaíocht dhigiteach cúpla chun múnla fíorúil den ghléasra cumhachta PV a thógáil, ag insamhladh go cruinn caillteanais neamhréire faoi choinníollacha oibre éagsúla, agus rabhadh luath agus rialú optamach a bhaint amach.
4. Teicneolaíocht ceallraí nua: Ar nós modúil shingle, modúil leathghearrtha, modúil slisnithe, etc., laghdaítear tionchar scáthú agus neamhréir trí dheighilt cille agus modhanna nasctha optamaithe. Mar shampla, is féidir le modúil leathghearrtha caillteanas cumhachta de bharr scáthú a laghdú thart ar 50%.
Feiniméan dosheachanta is ea éagothroime modúil i gcórais PV,ina measc is é difríocht uillinn tilt an phríomhchúis leis an neamhréir i gcásanna suiteála casta, agus is féidir leis an gcaillteanas giniúna cumhachta mar thoradh air sin teacht ar níos mó ná 15%. Mar thoradh ar dhifríochtaí uillinn tilt go díreach tá sruthanna aschuir neamhréireach de mhodúil ag cur isteach ar an méid ionradaíochta gréine a fhaigheann na modúil, agus ansin giniúint cumhachta na sreangán iomlán a theorannú trí "éifeacht buicéad" an chuaird sraithe.
I gcás cineálacha éagsúla de ghléasraí cumhachta PV, ba cheart an réiteach neamhréire is oiriúnaí a roghnú de réir fachtóirí cosúil le coinníollacha tír-raon, méid difríochta uillinn tilt, agus buiséad infheistíochta. Is féidir le stáisiúin chumhachta ar talamh-tosaíocht a thabhairt d’il-inverters teaghrán MPPT; i gcás cásanna casta ar nós limistéir shléibhtiúla agus díonta a bhfuil difríochtaí móra uillinne claonta acu, tabharfaidh teicneolaíocht leictreonaice cumhachta modúl leibhéal feabhsuithe suntasacha ar ghiniúint cumhachta agus torthaí infheistíochta.
