مرحباً، عشاق الطاقة الشمسية! أنا هنا كمورد MPPT لمشاركة رؤيتي حول كيفية موازنة MPPT (تتبع الحد الأقصى لنقاط الطاقة) مع تقنيات تتبع الطاقة الأخرى.
أولاً، دعونا نتعرف على ماهية قوة التتبع. في عالم أنظمة الطاقة الشمسية، الهدف هو استخراج أكبر قدر ممكن من الطاقة من الألواح الشمسية. يختلف إنتاج الألواح الشمسية اعتمادًا على عوامل مثل شدة ضوء الشمس ودرجة الحرارة والتظليل. تهدف تقنيات تتبع الطاقة إلى العثور على النقطة المثالية حيث يمكن للألواح توليد أقصى قدر من الطاقة في أي وقت.
الآن، MPPT هي لعبة تغير. يمكنك معرفة المزيد عنهاMPPT. يعمل عن طريق الضبط المستمر لنقطة التشغيل الكهربائية للألواح الشمسية لتتناسب مع نقطة الطاقة القصوى (MPP). تشبه وحدات تحكم MPPT المعالجات الذكية في النظام. يقومون بتحليل الجهد والتيار من اللوحات في الوقت الفعلي وإجراء تعديلات دقيقة للحفاظ على تشغيل النظام بأعلى كفاءة.
دعونا نتحدث عن بعض تقنيات تتبع الطاقة الأخرى ونرى كيف يمكن مقارنتها. أحد البدائل الشائعة هو طريقة التحكم في الجهد الثابت. هذا هو النهج الأساسي جدا. مع التحكم في الجهد الثابت، يحافظ النظام ببساطة على جهد ثابت عبر الألواح الشمسية. إنه سهل التنفيذ ولا يتطلب إلكترونيات معقدة. لكن الجانب السلبي ضخم. إن مخرجات الألواح الشمسية متغيرة إلى حد كبير، ونادراً ما يكون الجهد الثابت عند MPP. لذا، فإنك تترك الكثير من القوة على الطاولة. قد ينتهي بك الأمر إلى الحصول على طاقة أقل بنسبة تتراوح من 20% إلى 50% مقارنة باستخدام MPPT في الظروف المثالية.
ثم هناك خوارزمية الاضطراب والمراقبة (P&O)، وهي نوع من تتبع الحد الأقصى لنقطة الطاقة، ولكن لها حدودها. تعمل خوارزمية P&O عن طريق تغيير جهد التشغيل قليلاً للألواح ومراقبة التغير في خرج الطاقة. إذا زادت القدرة، فإنه يستمر في تغيير الجهد في نفس الاتجاه؛ إذا انخفضت الطاقة، فإنه يعكس الاتجاه. يبدو منطقيا، أليس كذلك؟ حسنًا، يمكن أن تكون الاستجابة بطيئة للتغيرات السريعة في ضوء الشمس، كما هو الحال عندما تمر السحب. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتعثر في الحد الأقصى المحلي ولا تصل أبدًا إلى MPP الحقيقي.
يعد جهد الدائرة المفتوحة الجزئي (FOCV) وتيار الدائرة القصيرة الجزئي (FSCC) طريقتين أكثر تبسيطًا للتتبع. يضبط FOCV جهد التشغيل للألواح على جزء ثابت من جهد الدائرة المفتوحة، بينما يضبط FSCC تيار التشغيل على جزء ثابت من تيار الدائرة القصيرة. هذه الطرق بسيطة وغير مكلفة، لكنها ليست دقيقة للغاية. فهي لا تأخذ في الاعتبار التغيرات الديناميكية في خصائص اللوحة بشكل جيد ويمكن أن تؤدي إلى فقدان كبير للطاقة، خاصة في الظروف غير المثالية.
من ناحية أخرى، MPPT قابلة للتكيف بدرجة كبيرة. يمكنه الاستجابة بسرعة للتغيرات في ضوء الشمس ودرجة الحرارة والظل. سواء كان يومًا مشمسًا أو غائمًا، تضمن MPPT أن الألواح الشمسية تعمل دائمًا بإخراج الطاقة الأمثل. في الظروف المظللة، والتي يمكن أن تشكل صداعًا حقيقيًا للأنظمة الشمسية، يمكن لوحدات التحكم MPPT عزل الألواح المظللة مع الاستمرار في استخلاص أقصى قدر من الطاقة من الألواح غير المظللة.
يأخذمحركات المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسيةكمثال. في نظام تشغيل المضخة الذي يعمل بالطاقة الشمسية، يعد وجود تتبع فعال للطاقة أمرًا بالغ الأهمية. الطاقة التقليدية - قد لا توفر تقنيات تتبع الطاقة طاقة كافية لتشغيل المضخة بفعالية أثناء الظروف الشمسية المتغيرة. ولكن مع MPPT، يمكن للمضخة أن تعمل بأفضل حالاتها حتى عندما يكون ضوء الشمس غير متناسق. ويترجم إنتاج الطاقة الأعلى إلى أداء أفضل للمضخات، مما قد يعني ضخ المزيد من المياه لأغراض الري أو التطبيقات الأخرى.
عندما يتعلق الأمر بمحركات المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسيةعملية التصنيع، ودمج تكنولوجيا MPPT يمكن أن يؤدي إلى منتجات أكثر موثوقية وكفاءة. لقد شهدنا تحسنًا كبيرًا في أداء محركات المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية في السوق عند استخدام تقنية MPPT. يشعر العملاء بمزيد من الرضا لأنهم يحصلون على نتائج أكثر اتساقًا، كما أن وقت التوقف عن العمل أقل بسبب عدم كفاية الطاقة.
من حيث فعالية التكلفة، قد يبدو MPPT كخيار أكثر تكلفة مقدمًا. ولكن عندما تفكر في الفوائد طويلة المدى، فإنها تدفع ثمنها. زيادة إنتاج الطاقة تعني أنه يمكنك توليد المزيد من الكهرباء بنفس عدد الألواح الشمسية. وهذا يقلل بشكل فعال من التكلفة لكل كيلووات/ساعة من الكهرباء المنتجة. على مدى عمر نظام الطاقة الشمسية، والذي يمكن أن يصل إلى 25 عامًا أو أكثر، يمكن أن تكون التوفيرات كبيرة.
ميزة أخرى لـ MPPT هي قدرتها على العمل مع أنواع مختلفة من الألواح الشمسية. سواء كان لديك لوحات أحادية أو متعددة البلورات أو ذات أغشية رقيقة، يمكن لوحدات التحكم MPPT تحسين أدائها. تعتبر هذه المرونة ميزة إضافية كبيرة، خاصة بالنسبة لمركبي الطاقة الشمسية الذين يعملون مع مجموعة متنوعة من أنواع الألواح.
على الرغم من أن MPPT تتمتع بالعديد من المزايا، إلا أنها لا تخلو من التحديات. تتطلب هذه التكنولوجيا إلكترونيات وبرامج أكثر تعقيدًا، مما يعني أن هناك فرصة أكبر لحدوث خطأ ما. ومع ذلك، مع مراقبة الجودة المناسبة أثناء التصنيع، يمكن تقليل هذه المخاطر. وفي معظم الحالات، تفوق الفوائد بكثير العيوب المحتملة.
باختصار، تتفوق MPPT على تقنيات تتبع الطاقة الأخرى من حيث الكفاءة والقدرة على التكيف وتوفير التكاليف على المدى الطويل. إذا كنت في السوق من أجل نظام الطاقة الشمسية، سواء كان ذلك لمشروع سكني صغير أو مشروع تجاري كبير، فإنني أوصي بشدة بالتفكير في MPPT.
إذا كنت مهتمًا بدمج MPPT في مشاريع الطاقة الشمسية الخاصة بك أو إذا كنت تريد معرفة المزيد حول منتجات MPPT الخاصة بنا، فأنا أشجعك على الاتصال بنا. نود أن نجري محادثة حول كيف يمكننا مساعدتك في تحقيق أقصى قدر من إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية الخاصة بك وجعل نظام الطاقة الشمسية الخاص بك أكثر كفاءة. لدينا فريق من الخبراء على استعداد للإجابة على أي أسئلة قد تكون لديكم وإرشادك خلال عملية الشراء.
مراجع
- رن، إكس، وهوي، سير (2009). تقنيات تتبع نقاط الطاقة القصوى (MPPT): أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا في عام 2008. إلكترونيات الطاقة وأنظمة القيادة، 2009. PEDS 2009. المؤتمر الدولي الثالث حول، 702 - 705.
- دي بريتو، إف سي، ودي كارفاليو، جي سي (2010، أبريل). مقارنة خوارزميات MPPT للأنظمة الكهروضوئية تحت ظروف التظليل الجزئي. في أنظمة الطاقة الصناعية والتجارية في أوروبا (I&CPS Europe)، المؤتمر الدولي IEEE/IAS لعام 2010 حول (الصفحات 1 - 6). IEEE.