MPPT (Maximum Power Point 추적) 공급 업체로서, 저는 MPPT 기술이 태양 에너지 부문에서 수행하는 중추적 인 역할을 직접 목격했습니다. MPPT는 다양한 환경 조건에서 최대 전력 지점 (MPP)에서 작동하도록하여 태양 전지판의 전력 출력을 최적화하도록 설계되었습니다. 이 블로그에서는 다양한 운영 조건에서 MPPT의 전력 변환 효율성을 탐구하여 다양한 시나리오에서 중요성과 성능을 밝히게합니다.
MPPT 및 효율성을 이해합니다
MPPT 기술은 태양 광 패널이 가능한 최대 전력을 생성 할 수 있도록 태양 광 발전 시스템의 중요한 구성 요소입니다. MPPT 시스템의 효율은 태양 전지판으로부터 수신 된 입력 전력으로의 부하로 전달 된 출력 전력의 비율로 정의됩니다. 높은 효율 MPPT 시스템은 태양열 전력 설치의 전체 에너지 수율을 크게 증가시킬 수 있습니다.
MPPT의 전력 변환 효율은 태양적 조도, 온도, 음영 및 태양 전지판의 전기적 특성을 포함한 여러 요인에 의해 영향을받습니다. 이러한 요소가 다양한 운영 조건에서 MPPT 효율에 어떤 영향을 미치는지 살펴 보겠습니다.
태양 조도
태양 조도는 태양으로부터받은 단위 면적당 전력을 나타냅니다. 하루 종일, 계절마다, 지리적 위치에 따라 다릅니다. 높은 태양 조도 조건에서 태양 전지판은 더 많은 전력을 생성합니다. 효율적인 MPPT 시스템은 MPP를 신속하게 추적하고 사용 가능한 최대 전력을 부하로 전송할 수 있습니다.
예를 들어, 높은 태양 조도가 높은 맑은 날에 잘 설계된 MPPT는 95%이상의 효율을 달성 할 수 있습니다. MPPT 컨트롤러는 MPP와 일치하도록 태양 전지판의 작동 전압 및 전류를 지속적으로 조정합니다. 흐린 날씨 나 이른 아침 및 늦은 오후와 같이 태양 조도가 감소함에 따라 MPP가 이동합니다. 고품질의 MPPT는 전체 전력 출력이 더 낮지 만 여전히이 변경 사항을 효과적으로 추적 할 수 있습니다. 그러나 조도 조건이 매우 낮은 조건에서, MPPT 시스템의 제어 알고리즘의 한계와 내부 손실로 인해 효율이 약간 떨어질 수 있습니다.
온도
온도는 태양 전지판의 성능과 결과적으로 MPPT 효율에 큰 영향을 미칩니다. 태양 전지판은 일반적으로 음의 온도 계수를 가지므로 온도가 증가함에 따라 출력 전력이 감소 함을 의미합니다.
온도가 낮을 때 태양 전지판은 주어진 태양 조도에 대해 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다. MPPT 시스템은 패널의 작동 지점을 조정하여 이러한 조건에서 전력 추출을 최적화 할 수 있습니다. 반면, 더운 날씨에는 MPP가 더 낮은 전압과 더 높은 전류로 이동합니다. 우수한 MPPT 컨트롤러는 이러한 변화에 적응하고 비교적 높은 효율을 유지할 수 있습니다. 그러나, 매우 높은 온도에서, MPPT의 효율은 태양 전지판과 MPPT 자체의 내부 저항 증가에 의해 영향을받을 수있다.
농담
음영은 MPPT 시스템에서 가장 어려운 조건 중 하나입니다. 태양 전지판에 소량의 음영조차도 출력 전력이 크게 떨어질 수 있습니다. 태양 전지판이 부분적으로 음영 처리되면 음영 처리 된 세포는 저항으로 작용하여 "핫 스팟"효과로 알려진 현상을 만듭니다. 이로 인해 패널의 전기적 특성에 불일치가 발생하여 MPPT가 MPP를 추적하기가 어려워집니다.
연결된 태양 광 패널 배열 시리즈에서 단일 음영 패널은 전체 배열의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 이 문제를 완화하기 위해 일부 고급 MPPT 시스템은 각 패널 또는 패널 그룹에 자체 MPPT 컨트롤러가있는 DMPPT (Distributed MPPT)와 같은 기술을 사용합니다. 이를 통해 각 패널에 대한 MPP의 독립적 인 추적이 가능하여 음영 상태에서 시스템의 전반적인 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
태양 전지판의 전기 특성
개방 - 회로 전압, 짧은 회로 전류 및 최대 전력 지점 전압 및 전류와 같은 태양 전지판의 전기적 특성은 MPPT 효율에도 영향을 미칩니다. 단결정, 다결정 및 얇은 필름 패널과 같은 다양한 유형의 태양 전지판은 다른 전기 특성을 갖습니다.
MPPT 시스템은 연결된 태양 전지판의 특정 특성과 호환되어야합니다. 예를 들어, 일부 MPPT 컨트롤러는 높은 전압 태양 전지판과 최적으로 작동하도록 설계되었으며 다른 MPPT 컨트롤러는 낮은 전압 패널에 더 적합합니다. 태양 전지판과 제대로 일치하지 않는 MPPT를 사용하면 효율이 줄어 듭니다.
실제 - 세계 응용 및 효율성
실제 세계 응용 분야에서 MPPT의 전력 변환 효율은 작동 조건에 따라 크게 다를 수 있습니다. 예를 들어, 태양 광 발전수 펌핑 시스템에서 MPPT 효율은 신뢰할 수 있고 효율적인 작동을 보장하는 데 중요합니다.
에이태양열 전원 펌프 드라이브MPPT 컨트롤러가 장착 된 시스템은 사용 가능한 태양 에너지에 따라 전력 출력을 조정할 수 있습니다. 이것은 그리드 전원을 사용할 수없는 원격 영역에서 특히 중요합니다. MPPT는 펌프가 하루 종일 태양 조도 및 온도가 변할 때에도 펌프가 최대 효율로 작동하도록 도와줍니다.
다른 응용 프로그램은 주거용 또는 상업용 사용을위한 OFF -GRID Solar Power System입니다. 이 시스템은 MPPT 기술에 의존하여 태양 전지판의 전력 출력을 최대화하고 과도한 에너지를 배터리에 저장합니다. 이러한 시스템에서 MPPT의 효율성은 전체 에너지 저장 용량과 시스템의 비용 효과에 직접적인 영향을 줄 수 있습니다.
MPPT 효율성 향상
MPPT 공급 업체로서 우리는 제품의 효율성을 향상시키기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다. 한 가지 방법은보다 고급 제어 알고리즘을 개발하는 것입니다. 이러한 알고리즘은 다양한 작동 조건에서 MPP를보다 정확하게 추적하여 응답 시간을 줄이고 전체 효율을 향상시킬 수 있습니다.
MPPT 효율을 향상시키는 또 다른 방법은 하드웨어 설계를 향상시키는 것입니다. 여기에는 내부 저항이 낮은 고품질 구성 요소를 사용하고 전력 손실을 최소화하기 위해 회로 레이아웃을 최적화하는 것이 포함됩니다. 또한,와 같은 기능을 통합합니다모래 제거 기능먼지가 많거나 모래 환경에서 태양 전지판의 성능을 유지하여 간접적으로 MPPT 효율을 향상시킬 수 있습니다.
결론
MPPT의 전력 변환 효율은 태양열 전력 시스템의 성능에 중요한 요소입니다. 태양 조도, 온도, 음영 및 태양 전지판의 전기적 특성과 같은 다양한 작동 조건은 MPPT 효율에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다. MPPT 공급 업체로서 우리는 이러한 다양한 조건에 적응할 수있는 고품질 제품을 제공하는 것의 중요성을 이해합니다.
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참조
- "태양 에너지 공학 : 프로세스 및 시스템"Soteris A. Kalogirou.
- Jerry M. Williams의 "태양 광 시스템 공학".
- 태양 광 발전 시스템 성능 및 MPPT 기술에 대한 업계 보고서.