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18 agosto 2020

Aumentare il rendimento energetico con l'ottimizzazione

La sfida: ottenere il massimo dell'energia dal tuo impianto fotovoltaico

Come trattato in un post precedente, i sistemi fotovoltaici sono soggetti a perdite di energia a causa del mismatch. Quando i moduli non hanno prestazioni identiche, i moduli forti e quelli deboli hanno curve di potenza diverse. In un impianto fotovoltaico senza ottimizzazione, l'inverter deve fare dei compromessi per trovare il miglior punto di funzionamento per la stringa di moduli. Se la corrente di stringa si sposta verso il basso per accogliere i moduli più deboli, i moduli con prestazioni più elevate non contribuiscono alla potenza che potrebbero avere. Se i diodi di bypass sono attivati sui moduli più deboli, queste celle non contribuiscono affatto.

La soluzione: ottimizzazione a livello di modulo.

Gli ottimizzatori Tigo, come il TS4-O e il TS4-A-O, usano un metodo chiamato adattamento di impedenza per migliorare la produzione di energia del sistema.

L'ottimizzazione Tigo funziona con l'inseguimento del punto di massima potenza (MPPT) dell'inverter per consentire ai moduli forti e deboli di funzionare ai livelli dettati dalle condizioni del sito (ombreggiamento, nuvole, ecc.) L'inverter sceglie un punto operativo per la stringa e gli ottimizzatori regolano l'uscita per i singoli moduli.

Con l'adattamento dell'impedenza a livello di modulo, ogni modulo FV contribuisce per quello che può, senza compromettere la produzione dei moduli più forti o bypassare completamente i moduli in ombra. Questo aiuta anche a proteggere i moduli FV dai punti caldi, poiché l'energia in eccesso non viene sprecata come calore quando le celle vengono bypassate.

Gli ottimizzatori monitorano l'input dai moduli fotovoltaici e regolano la corrente di uscita quando le condizioni del sito cambiano. Poiché l'intelligenza è incorporata in ogni unità TS4, funzionano immediatamente per aumentare la produzione senza fare affidamento sulla comunicazione centrale, tranne che per il monitoraggio e le funzioni di sicurezza.

Tunnel di corrente di accoppiamento dell'impedenza.jpg

L'ottimizzatore agisce come una valvola, permettendo a una parte della corrente di stringa di bypassare parzialmente i moduli che non funzionanoPerché gli ottimizzatori Tigo regolano l'uscita solo quando è necessario, possono raggiungere la massima produzione con un'efficienza di conversione migliore della categoria del 99,6%.

I risultati: Tigo supera la concorrenza.

Uno studio condotto dal National Renewable Energy Laboratory (NREL) ha misurato la perdita di energia dall'ombra parziale e il recupero dalla tecnologia di ottimizzazione di Tigo. Hanno trovato che una media del 36% dell'energia persa a causa del mismatch è stata recuperata dall'ottimizzazione.

I test di PHOTON Laboratories hanno trovato risultati simili in diversi scenari con ombra parziale.

A sinistra: ombra parziale da un palo verticale, a destra: ombra orizzontale.
A sinistra: ombra parziale da un palo verticale, a destra: ombra orizzontale.

Riassunto

La soluzione di ottimizzazione basata su Tigo TS4 utilizza il rivoluzionario Predictive IV, che permette di rispondere rapidamente al cambiamento delle condizioni. Porta ogni modulo al suo punto di uscita di potenza ottimale, recupera l'energia persa a causa del mismatch e aumenta la produzione totale di energia.

Predictive IV funziona con la maggior parte degli inverter e dei caricabatterie standard disponibili sul mercato e non richiede alcuna configurazione di installazione specifica, messa in funzione o considerazione operativa.

Le soluzioni basate su PIV di Tigo superano qualsiasi altro ottimizzatore o microinverter DC presente oggi sul mercato. Gli ottimizzatori TS4 equipaggiati con lo stato dell'arte Predictive IV sono disponibili oggi presso i principali produttori di moduli.

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