太陽光発電所の運転において、私たちは効率的な作業条件を維持するために、光エネルギーの電気エネルギーへの変換を最大限に高めることを常に望んでいます。では、太陽光発電の発電効率を最大限に高めるにはどうすればよいのでしょうか。
今日は、太陽光発電所の発電効率を左右する重要な要素、通称「最大電力点追従技術」についてお話しましょう。MPPT.
最大電力点追跡 (MPPT) システムは、電気モジュールの動作状態を調整することで太陽光発電パネルがより多くの電気エネルギーを出力できるようにする電気システムです。ソーラーパネルで生成された直流電流を効率よくバッテリーに蓄えることができ、環境汚染を引き起こすことなく、従来の送電網ではカバーできない僻地や観光地における家庭用・産業用の電力消費を効果的に解決できます。
MPPT コントローラーは、ソーラー パネルの生成電圧をリアルタイムで検出し、最高の電圧と電流値 (VI) を追跡できるため、システムは最大出力でバッテリーを充電できます。太陽光発電システムに適用され、ソーラーパネル、バッテリー、負荷の動作を調整することが太陽光発電システムの頭脳です。
MPPTの役割
MPPT の機能は、一言で表すことができます。太陽電池の出力電力は、MPPT コントローラーの動作電圧に関連しています。最適な電圧で動作する場合にのみ、その出力電力は固有の最大値を持つことができます。
太陽電池は光の強さや環境などの外部要因の影響を受けるため、出力電力が変化し、光の強さが高いほど多くの電力を生成します。 MPPT 最大電力追従機能を備えたインバータは、太陽電池を最大限に活用し、最大電力点で動作させます。つまり、太陽放射が一定の条件下では、MPPT 後の出力電力は MPPT 前よりも高くなります。
MPPT 制御は一般に DC/DC 変換回路を通じて実現され、太陽電池アレイは DC/DC 回路を通じて負荷に接続され、最大電力追跡装置は常に制御されます。
太陽電池アレイの電流と電圧の変化を検出し、その変化に応じて DC/DC コンバータの PWM 駆動信号のデューティ サイクルを調整します。
線形回路の場合、負荷抵抗が電源の内部抵抗と等しい場合、電源は最大電力出力になります。太陽電池と DC/DC 変換回路は両方とも強い非線形性がありますが、非常に短時間では線形回路と見なすことができます。したがって、DC-DC変換回路の等価抵抗が太陽電池セルの内部抵抗と常に等しくなるように調整すれば、太陽電池セルの最大出力が得られ、太陽電池セルのMPPTは高くなります。も実現できます。
ただし、線形は非常に短時間であれば線形回路とみなすことができます。したがって、DC-DC変換回路の等価抵抗が常に太陽光発電の等価抵抗と等しくなるように調整されていれば、
バッテリーの内部抵抗は、太陽電池の最大出力を実現し、太陽電池の MPPT も実現します。
MPPTの適用
MPPT の位置づけについては、多くの人が疑問を持つでしょう。MPPT は非常に重要であるのに、なぜ直接見ることができないのでしょうか。
実はMPPTはインバータに組み込まれています。マイクロインバータを例にとると、モジュールレベルの MPPT コントローラは、各 PV モジュールの最大電力点を個別に追跡します。これは、太陽電池モジュールの効率が悪くても、他のモジュールの発電能力に影響を与えないことを意味します。たとえば、太陽光発電システム全体で、1 つのモジュールが太陽光の 50% を遮断しても、他のモジュールの最大電力点追跡コントローラはそれぞれの最大生産効率を維持し続けます。
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投稿時間: 2023 年 8 月 2 日