Seminarium Solis, Odcinek 33:Wybór właściwego falownika dla modułów PV dużej mocy M10 (182 mm), G12 (210 mm)

Informacje podstawowe

W ciągu ostatnich kilku dekad, głównie ze względu na postęp technologiczny i redukcję kosztów, wielkość płytek krzemowych stosowanych w modułach słonecznych ewoluowała od wczesnego etapu 125 mm do obecnego standardu M6 (166 mm), M10 (182 mm) i G12 (210 mm). Jaki wpływ mają takie większe moduły na odpowiedni sprzęt? Co należy wziąć pod uwagę podczas projektowania systemu z tymi modułami? Jakie są skutki oddziaływania między elementami o wysokim natężeniu a falownikami?

W tym seminarium Solis przyjrzymy się bardziej szczegółowo tym tak zwanym modułom „wysokiej mocy” i porównamy je w rzeczywistych warunkach pracy.

Właściwości modułów PV M10, G12

Ponieważ prąd wyjściowy modułu słonecznego jest związany z jego obszarem: im większy obszar, tym większy prąd wyjściowy. Patrząc na poniższy rysunek 1, arkusz danych dla zakresu modułów słonecznych 530 - 550 w M10 (182 mm), prąd wyjściowy modułu w normalnych warunkach pracy jest mniejszy niż 15 A; a w przypadku obszarów o wysokim promieniowaniu przy dużym współczynniku odbicia gruntu, moduł ogniwa krzemowego 182 mm może osiągnąć 15 A, natomiast w przypadku modułu G12 (210 mm) - prąd przekroczy 15 A, jak pokazano na rysunku 2.

Rysunek 1: Arkusz danych panelu PV M10 (182 mm)

Rysunek 2: Arkusz danych panelu PV G12 (210 mm)

Kompatybilność falownika

Strona prądu stałego falownika ma pewne ograniczenia dotyczące prądu podłączonego do łańcucha. W przypadku tradycyjnych falowników łańcuchowych, maksymalne natężenie prądu dla każdego łańcucha wynosi 12,5 A. W większości zastosowań standardowe moduły słoneczne M6 (166 mm) działają w normalnych warunkach roboczych. Prąd wyjściowy jest mniejszy niż 12,5A, dlatego tradycyjny falownik i komponenty M6 są dostosowane i kompatybilne.

Prąd modułów M10 i G12 jest większy niż 12,5 A, więc ryzyko związane z ograniczeniem prądu, spowodowane przez niekompatybilny falownik wzrasta, zwłaszcza gdy natężenie promieniowania przekracza 800 W/m2. Prąd wyjściowy łańcucha będzie przekraczać dopuszczalny prąd wejściowy falownika, co spowoduje straty w wydajności, ponieważ falownik nie jest w stanie dostosować się do zasilania wejściowego.

Istotne jest, aby podczas projektowania systemu z tymi typami modułów wybierane były falowniki przeznaczone do stosowania z modułami o dużej mocy.

Falowniki Solis – kompatybilne z modułami dużej mocy

Falowniki Solis zostały unowocześnione w całym zakresie od małych budynków mieszkalnych po komercyjne. Maksymalny prąd MPPT może osiągnąć 32 A, co odpowiada potrzebom modułów PV o dużej mocy.

Na przykład, patrząc na poniższy arkusz danych, falownik Solis 3-fazowy 10 kW posiada maks. prąd wejściowy 2*16 A lub 16 A na MPPT

Symulacja scenariusza pracy – falownik Solis V „ A N Other ”

Dla obu systemów wybraliśmy moduły 210 mm o mocy 550 Wp; w tym samym środowisku zewnętrznym, działanie przez 1 dzień, aby zweryfikować ich zdolność adaptacji.

W pierwszym systemie użyliśmy falowników 3-fazowych Solis 10 kW z prądem wejściowym 16 A.

W drugim systemie użyliśmy falownika 10kW innego producenta, z prądem wejściowym 12,5 A.

Wyniki testu

Po zakończeniu testu porównawczego eksportowaliśmy dane wyjściowe prądu łańcucha z oprogramowania monitorującego.

Falownik Solis z prądem wejściowym 16 A

Za pomocą falownika z prądem wejściowym 2*16 A MPPT prąd łańcucha (zielony), napięcie (niebieski) i moc wyjściowa (czerwony) są przedstawione na poniższym wykresie.

Widać to wtedy, gdy natężenie promieniowania modułu PV jest wysokie, a jego prąd przekracza 15 A i jest bliski 16,3 A. Ze względu na kompatybilność falownika prąd łańcucha nie jest ograniczony, a wytwarzanie energii jest maksymalne.

Falownik A N Other z prądem wejściowym 12,5A

W przypadku falownika z prądem wejściowym 12,5 A MPPT, prąd łańcucha (zielony), napięcie (niebieski) i moc wyjściowa (czerwony) są przedstawione na poniższym wykresie.

W tej samej sytuacji, gdy natężenie promieniowania jest wysokie, a prąd modułu PV osiąga wartość 16,3 A, prąd łańcucha jest ograniczony przez falownik o wartości 12,5 A. Wytwarzanie mocy przez moduł nie jest maksymalne i ogranicza się do wydajności pracy falownika.

Wniosek

W eksperymencie zastosowano moduły 210 mm G12, a pojemność pojedynczego falownika po stronie DC wynosiła 13,2 kW. W przypadku korzystania z falownika 12,5 A strata spowodowana przez limit prądu po stronie DC falownika wynosiła 6,16 kWh, co odpowiada prawie 14% utracie mocy.

W przypadku korzystania z modelu falownika prądu wejściowego 16 A nie ma strat spowodowanych przez limit prądu stałego po stronie falownika.

W tym samym czasie falownik z większym wejściem prądu ma mniejsze straty wynikające z przeciążeń i ograniczeń prądu.

Podsumowanie

W przypadku modułów 210 mm G12 istnieje znaczne ograniczenie utraty mocy przy korzystaniu z falownika 12,5 A.

Bardziej odpowiednie i wskazane jest wybranie jednego łańcucha 16 A lub zainstalowanie więcej falowników. Oczywiście, można również użyć falownika z prądem wejściowym MPPT o wartości ponad 16 A. W przypadku elementów o średnicy 182 mm obciążalność falownika prądu wejściowego 16 A jest większa niż wystarczająca.

Zmodernizowane falowniki Solis o wyższym prądzie wejściowym są kompatybilne ze wszystkimi modułami o dużej mocy i dwustronnymi. Wybór rozwiązań Solis oznacza, że zawsze będziesz w stanie maksymalnie wykorzystać potencjał generowania energii przez moduły o dużej mocy.

W przypadku jakichkolwiek innych pytań należy skontaktować się z lokalnym inżynierem pomocy technicznej firmy Solis:

www.solisinverters.com/aftersales.html

Solis jest jednym z największych i najbardziej doświadczonych producentów falowników szeregowych z globalną siecią zespołów serwisowych.