Ακούτε τη "φωτοβολταϊκή σειρά" και σκέφτεστε αμέσως τα πάνελ ενσύρματα από άκρο σε άκρο για τάση. Και ναι, αυτό είναι στην επιφάνεια. Αλλά ειλικρινά, είναι όπου τόσα πολλά συστήματα παίρνουν hobbled πριν ακόμη αρχίσουν πραγματικά. Δεν πρόκειται μόνο για το χτύπημα μιας τάσης στόχου για τον μετατροπέα σας. Πρόκειται για την εξισορρόπηση της απόδοσης, την πρόβλεψη της σκιάς και ειλικρινά, καθιστώντας το όλο θέμα οικονομικά λογικό. Έχω δει μερικούς πραγματικούς κροτίδες και έμαθα μερικά πράγματα με τον σκληρό τρόπο.

Η βασική ιδέα - και όπου γίνεται δύσκολο

Λοιπόν, α φωτοβολταϊκή σειρά σειρά. Αρκετά βασικά: Συνδέετε το θετικό τερματικό μιας μονάδας στο αρνητικό τερματικό του επόμενου και συνεχίζετε. Το ρεύμα παραμένει το ίδιο σε όλη τη συμβολοσειρά, αλλά οι τάσεις προστίθενται. Ιδανικό σενάριο, σωστά; Όλες οι ενότητες είναι πανομοιότυπες, παίρνοντας τον ίδιο ήλιο, την ίδια θερμοκρασία. Στον πραγματικό κόσμο; Ποτέ δεν συμβαίνει. Ποτέ. Έχετε ανοχές κατασκευής, μικρή σκίαση από καμινάδα ή συσσώρευση, συσσώρευση σκόνης - ακόμη και λεπτές διαφορές στο βήμα της οροφής μπορεί να προκαλέσει άνιση ακτινοβολία. Όλοι αυτοί οι παράγοντες αρχίζουν να τραβούν την απόδοση ολόκληρης της συμβολοσειράς, μερικές φορές δραματικά.

Ένα κοινό λάθος που έχω παρατηρήσει, ειδικά με λιγότερο έμπειρους εγκαταστάτες, είναι απλά γεμίζοντας όσο το δυνατόν περισσότερες ενότητες σε μια συμβολοσειρά για να χτυπήσει το μέγιστο παράθυρο τάσης DC του μετατροπέα. Φαίνεται αποτελεσματικό σε χαρτί, λιγότερες χορδές σημαίνουν λιγότερη καλωδίωση, σωστά; Αλλά στη συνέχεια αντιμετωπίζετε προβλήματα σε ψυχρότερες ημέρες όταν αιχμές τάσης ανοικτού κυκλώματος (VOC). Εάν το πιέζετε πολύ κοντά στο απόλυτο μέγιστο του μετατροπέα, κινδυνεύετε να το απομακρύνετε ή ακόμα και να το καταστρέψετε. Χρειάζεστε πάντα. Σκεφτείτε αυτά τα καθαρά, καθαρά χειμερινά πρωινά. Τότε βλέπετε τις υψηλότερες τάσεις σας. Πρέπει πραγματικά να μοντελοποιήσετε αυτό το χειρότερο σενάριο.

Κάποτε είχαμε μια δουλειά όπου ο πελάτης επέμενε να μεγιστοποιήσει το μήκος συμβολοσειράς για να ελαχιστοποιήσει τη χρήση του κουτιού συνδυασμού. Φαινόταν λογικό εκείνη τη στιγμή. Αλλά οι ενότητες είχαν ελαφρώς διαφορετικούς προσανατολισμούς λόγω μιας σύνθετης γραμμής οροφής. Αυτό που πήραμε ήταν μια κλασική περίπτωση απώλειας αναντιστοιχίας String. Το σύνολο του συστήματος υποβλήθηκε σε χαμηλή απόδοση και χρειάστηκε πολλά διαγνωστικά για να το εντοπίσει. Εκ των υστέρων, θα έπρεπε να είχαμε πιέσει σκληρότερα για περισσότερες, μικρότερες χορδές, ακόμη και αν σήμαινε περισσότερη καλωδίωση και ελαφρώς υψηλότερο κόστος εκ των προτέρων. Μερικές φορές, λίγο περισσότερη προσπάθεια εκ των προτέρων εξοικονομεί έναν τεράστιο πονοκέφαλο κάτω από τη γραμμή. Δεν πρόκειται μόνο για την καλωδίωση. Πρόκειται για την απόδοση σε επίπεδο ενότητας που υπαγορεύει η καλωδίωση.

Σχεδιασμός συμβολοσειράς: Δεν είναι ένα μέγεθος-ταιριάζει όλα

Όταν σχεδιάζετε το δικό σας φωτοβολταϊκή σειρά, δεν παίρνετε μόνο έναν αριθμό από ένα καπέλο. Εξισορροπείτε το εύρος παρακολούθησης σημείου παρακολούθησης σημείων (MPPT) του μετατροπέα, τη μέγιστη τάση εισόδου και την ελάχιστη τάση που χρειάζεται για να ξεκινήσει. Και στη συνέχεια ρίχνετε τα χαρακτηριστικά της μονάδας: τους συντελεστές IMP, VMP, VOC και θερμοκρασίας. Αυτοί οι συντελεστές θερμοκρασίας είναι κρίσιμοι - σας λένε πόσο η τάση θα μειωθεί στις ζεστές ημέρες (μείωση της ισχύος) και την αύξηση των κρύων ημερών (ενδεχομένως χτυπώντας όρια τάσης).

Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείτε έναν μετατροπέα συμβολοσειράς, έχοντας όλες τις ενότητες σε ένα φωτοβολταϊκή σειρά Η συμβολοσειρά που αντιμετωπίζει την ίδια κατεύθυνση, χωρίς σημαντική σκίαση, είναι σχεδόν μη διαπραγματεύσιμη για βέλτιστη απόδοση. Οι μικρο-μετατροπείς ή οι βελτιστοποιητές το λύουν αυτό σε κάποιο βαθμό επιτρέποντας το MPPT σε επίπεδο μονάδας, αλλά αυτή είναι μια διαφορετική συζήτηση. Όταν μιλάτε αυστηρά συμβολοσειρές, οποιαδήποτε ενότητα σε αυτή τη συμβολοσειρά που υποβαθμίζει λόγω σκιάς ή σφάλματος θα λειτουργήσει ως συμφόρηση για ολόκληρη τη συμβολοσειρά. Είναι σαν μια αλυσίδα. Είναι μόνο τόσο ισχυρό όσο ο ασθενέστερος σύνδεσμος. Οι δίοδοι παράκαμψης βοηθούν, σίγουρα, αλλά δεν κάνουν μαγικά τη σκιασμένη μονάδα να παράγουν ισχύ.

Λίγα χρόνια πίσω, κάναμε ένα σύστημα για ένα εμπορικό κτίριο. Η οροφή είχε αρκετές μονάδες HVAC που, αν και δεν σκιάζουν άμεσα τα πάνελ για το μεγαλύτερο μέρος της ημέρας, έριξαν μακριές σκιές σε ορισμένες χρονικές στιγμές, ειδικά το χειμώνα. Αρχικά σχεδιάσαμε μερικές πολύ μακρές χορδές. Κατά τη διάρκεια της ανάθεσης, παρατηρήσαμε σημαντικές πτώσεις εξουσίας το πρωί και αργά το απόγευμα. Αποδεικνύεται ότι ακόμη και μια μερική σκιά που σέρνεται στο κάτω άκρο μερικών μονάδων σε μια συμβολοσειρά ήταν αρκετή για να χτυπήσει ένα αξιοσημείωτο κομμάτι από την έξοδο της χορδής. Καταλήξαμε να χρειαζόμαστε να ξαναγυρίσουμε ορισμένα τμήματα, να σπάσουμε αυτές τις μακριές χορδές σε μικρότερες και να χρησιμοποιούμε διαφορετικές εισόδους MPPT στον μετατροπέα για να μετριάσουμε το αποτέλεσμα. Ήταν ένα ακριβό μάθημα στην ανάλυση σκιών. Πρέπει πραγματικά να περπατήσετε τον ιστότοπο, να χαρτογραφήσετε τις σκιές και να απεικονίσετε πώς θα κινηθούν καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας και του έτους.

Αξιοπιστία και συντήρηση

Από άποψη αξιοπιστίας, σας φωτοβολταϊκή σειρά Οι συνδέσεις είναι κρίσιμες. Κάθε πύργος, κάθε σύνδεσμος MC4, κάθε σύνδεση κιβωτίου διασταύρωσης είναι ένα πιθανό σημείο αποτυχίας. Έχω δει αμέτρητα ζητήματα που ανιχνεύονται πίσω σε κακές συνδέσεις - χαλαρά τερματικά, ακατάλληλα καλώδια ή ακόμα και φθηνά συνδετήρες που υποβαθμίζονται υπό την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτά δεν είναι μόνο μικρές ενοχλήσεις. Είναι κίνδυνοι πυρκαγιάς στο σενάριο χειρότερης περίπτωσης και σίγουρα σημαντικές αποχετεύσεις επιδόσεων στην καλύτερη περίπτωση.

Εκεί έχει πραγματικά η ποιότητα των εξαρτημάτων. Έχουμε πάντα κάνει ένα σημείο να χρησιμοποιούμε αξιόπιστους προμηθευτές για τους συνδέσμους και τα καλώδια μας. Απλά δεν μπορείτε να φτηνά εκεί έξω. Είναι δελεαστικό να μειώσετε το κόστος, αλλά αυτό που εξοικονομείτε σε υλικό, θα πληρώσετε για δέκα φορές στην αντιμετώπιση προβλημάτων, επισκευών και χαμένων γενιάς. Μιλώντας για την ποιότητα, οι συνδετήρες είναι ένα άλλο κρίσιμο κομμάτι του παζλ, κρατώντας κυριολεκτικά τα πάντα μαζί. Έχουμε συνεργαστεί με Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. Για χρόνια, ειδικά για τα εξειδικευμένα μπουλόνια ισχύος και άλλα δομικά εξαρτήματα που απαιτούνται για τέτοιου είδους εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας. Τα προϊόντα τους είναι πάντα συνεπή και ειλικρινά ότι η αξιοπιστία είναι ένα τεράστιο μέρος της διασφάλισης της μακροζωίας του συνόλου του συστήματος. Δεν είναι μόνο τα πάνελ και οι μετατροπείς. Είναι κάθε παξιμάδι, μπουλόνι και πλυντήριο που πρέπει να αντέξει στα στοιχεία.

Η συντήρηση σε ένα σύστημα που βασίζεται σε συμβολοσειράς συχνά περιλαμβάνει τη διάγνωση αυτών των ειδών προβλημάτων σύνδεσης ή τον προσδιορισμό των μονάδων χαμηλής απόδοσης. Οι κάμερες υπερύθρων είναι λαμπρές για την εντοπισμό καυτών σημείων, οι οποίες συχνά υποδεικνύουν μια δίοδο παράκαμψης αποτυχίας ή ένα ελαττωματικό κελί. Αλλά ακόμη και πριν από αυτό, απλά γνωρίζοντας τις αναμενόμενες τάσεις και τα ρεύματα σας, και τα τακτικά ελέγχοντας τους, μπορεί να σας δώσει έγκαιρες προειδοποιήσεις. Εάν μια συμβολοσειρά είναι σταθερά χαμηλότερη από τις άλλες, ξέρετε πού να αρχίσετε να ψάχνετε. Είναι όλα σχετικά με την προσοχή στη λεπτομέρεια. Η αρχική εγκατάσταση είναι το κλειδί. Οποιεσδήποτε συντομεύσεις που λαμβάνονται εκεί θα σας στοιχειώνουν εδώ και χρόνια.

Το μέλλον του Stringing: έξυπνες ενότητες και MLPE

Ενώ η βασική έννοια του α φωτοβολταϊκή σειρά Το String δεν πηγαίνει πουθενά, πώς διαχειριζόμαστε και βελτιστοποιούμε αυτές τις χορδές εξελίσσεται γρήγορα. Οι έξυπνες ενότητες με ενσωματωμένους βελτιστοποιητές ή ακόμα και μικρο-μετατροπείς γίνονται όλο και πιο συνηθισμένες, μετατρέποντας αποτελεσματικά κάθε μονάδα στη δική της μονάδα MPPT. Αυτό μειώνει δραστικά την επίδραση της σκίασης και της αναντιστοιχίας, καθιστώντας το σχεδιασμό string λίγο πιο επιεικής, αν και εισάγει περισσότερα ηλεκτρονικά ανά μονάδα. Είναι ένα συμβιβασμό: περισσότερα εξαρτήματα, αλλά καλύτερη απόδοση και συχνά ευκολότερη ανίχνευση σφαλμάτων στο επίπεδο της μονάδας.

Ακόμη και με αυτές τις εξελίξεις, η κατανόηση των βασικών στοιχείων της τάσης και του ρεύματος των συμβολοσειρών είναι απολύτως απαραίτητη. Εξακολουθείτε να χρειάζεται να μέγεθος του μετατροπέα σας σωστά, να υπολογίσετε τις μεταβολές της θερμοκρασίας και να διασφαλίσετε ότι η καλωδίωση σας είναι ισχυρή. Η πολυπλοκότητα μετατοπίζεται, αλλά δεν εξαφανίζεται. Για μεγαλύτερες εμπορικές συστοιχίες, η ισορροπία μεταξύ του μήκους συμβολοσειράς, του μεγέθους του μετατροπέα και της εφαρμογής ηλεκτρονικών ισχύος επιπέδου μονάδας (MLPE) γίνεται μια σοβαρή άσκηση μηχανικής. Αναζητάνε πάντα αυτό το γλυκό σημείο μεταξύ της μέγιστης συγκομιδής ενέργειας, της αξιοπιστίας του συστήματος και της συνολικής κόστους-αποτελεσματικότητας. Και αυτό είναι πραγματικά αυτό που βράζει: να πάρει τα περισσότερα ηλεκτρόνια για το buck, αξιόπιστα, για δεκαετίες.