Vědci v Indii navrhli nový koncept, který zlepšuje výnos střešních fotovoltaických systémů při částečném zastínění. Tato koncepce kombinuje konvenční techniky totální křížové vazby (TCT) s konvertory částečného zpracování energie (PPPC). A to pomocí rezonančního spínaného kondenzátorového

Vědci v Indii navrhli nový koncept, který zlepšuje výnos střešních fotovoltaických systémů při částečném zastínění. Tato koncepce kombinuje konvenční techniky totální křížové vazby (TCT) s konvertory částečného zpracování energie (PPPC). A to pomocí rezonančního spínaného kondenzátorového měniče (RSC) a spínacího indukčního měniče (SLC).

Výzkumníci z indického oddělení elektrotechniky navrhli nový design fotovoltaického systému. Ten údajně snižuje ztráty způsobené nesouladem a zvyšuje výrobu energie za podmínek částečného zastínění.

Nový design, který vědci popisují jako nákladově efektivní a snadno ovladatelný, kombinuje konvenční techniky TCT pro fotovoltaické systémy s PPPC.

,,V současné době pracujeme na návrhu hardwaru pro navrhovaný koncept," řekl výzkumník Subhash Vitthalrao Murkute. „TCT je nejpreferovanější a nejrozšířenější propojení FV modulů ve FV poli, protože nabízí lepší výkon a případný výnos oproti všem typům částečného stínění.“

Kapacita zvýšení výkonu během podmínek částečného zastínění je však omezena bypass diodami a blokovacími diodami. Pokročilé techniky rekonfigurace pole mohou zvýšit tento limit výstupního výkonu, ale také přinášejí vyšší náklady a složitost systému.

Výnos střešních FV systémů při zastínění

Výzkumná skupina poukázala na použití PPPC s tím, že jejich aplikace umožňuje zpracovávat pouze nesoulad výkonu mezi FV moduly v sériovém řetězci za podmínek částečného zastínění. Navržený systém se zakládá na propojení FV polí pomocí techniky TCT. A zahrnuje použití měniče spínaného kondenzátoru pro částečné zpracování energie.

,,Tato topologie vyžaduje dva přepínače pro každou řadu paralelně připojených fotovoltaických modulů v poli," uvedli akademici. ,,Hlavní nevýhodou tohoto schématu je, že vyžaduje více hardwaru a také komplikované řízení s uzavřenou smyčkou pro řízení maximálního výkonu bodu sledování  (MPPT) pro maximalizaci výkonu."

Systém využívá rezonanční měnič se spínaným kondenzátorem (RSC) v kombinaci se spínacím indukčním měničem (SLC). Výzkumníci uvedli, že tato konkrétní kombinace snižuje počet přepínačů na pouze jeden na řádek namísto dvou.

Testovali 5 kW střešní fotovoltaický systém s 20 solárními panely za různých podmínek částečného zastínění. Také porovnali jeho výkon s konvenčním TCT a sériově paralelním (SP) přístupem.

Přeměna energie

,,Výsledky ukazují, že účinnost přeměny energie navrhovaného systému se pohybovala mezi 95-99 % pro všechny podmínky stínění. Což je vyšší než u SP a TCT," uvedl indický tým. ,,Ukazuje to, že navrhovaný systém za jakýchkoli podmínek částečného zastínění poskytuje vyšší výstupní výkon."

Skupina uvedla, že zlepšení energetického výnosu ve srovnání s SP a TCT bylo o 4 % až 30 % a o 0,5 % až 19 % vyšší.

„Výsledky ukazují, že navrhovaný hybridní systém zlepšuje výkon fotovoltaického systému za všech typů podmínek zastínění,“ uzavřeli.

Výzkumníci popsali navrhovaný návrh systému v „Nové vysoce výkonné architektuře fotovoltaického systému pro zmírnění efektů částečného stínění“. To se nedávno publikovalo v e-Prime – Pokroky v elektrotechnice, elektronice a energetice.

Zdroj: pv-magazine, Vapol