MPPT là một từ viết tắt gồm bốn chữ cái được nhiều người tham khảo trong ngành năng lượng mặt trời, nhưng ít người hiểu. Điều quan trọng là phải hiểu định nghĩa của MPPT và chức năng của nó, bởi vì làm như vậy có thể giúp người dùng cải thiện việc thu hoạch năng lượng của việc lắp đặt quang điện của họ, do đó tăng lợi nhuận.

MPPT là gì?
MPPT là viết tắt của Maximum Power Point Tracker . Nó là một mạch (thường là bộ chuyển đổi DC sang AC) được sử dụng trong phần lớn các bộ biến tần quang điện hiện đại. Chức năng của nó là tối đa hóa năng lượng có sẵn từ các mảng mô-đun năng lượng mặt trời được kết nối bất kỳ lúc nào trong quá trình hoạt động.

Tại sao một MPPT là cần thiết?
Mô-đun năng lượng mặt trời là nguồn cung cấp năng lượng hạn chế DC và có trở kháng bên trong thay đổi trong suốt thời gian trong ngày, chủ yếu phụ thuộc vào mức độ bức xạ mặt trời tác động lên mặt mô-đun và nhiệt độ tế bào.

Một biến tần không có mạch MPPT sẽ dẫn đến các điều kiện hoạt động phụ hoặc không tối ưu giữa bất kỳ mô-đun PV nào (hoặc chuỗi mô-đun) và biến tần. Trừ khi biến tần có thể khớp các chuỗi để trích xuất công suất tối đa, kết quả là hoạt động hiệu suất thấp hơn cho các chuỗi được kết nối. Mạch MPPT liên tục theo dõi điện áp và dòng điện của mảng tấm pin. Nó cố gắng điều khiển điểm hoạt động của biến tần đến điểm công suất tối đa của dãy, dẫn đến thu hoạch năng lượng cao nhất.
MPPT kép so với đơn
Nói một cách đơn giản, trong phần lớn các ứng dụng có hai chuỗi hoặc nhiều hơn, hai MPPT tốt hơn một. Để hỗ trợ tuyên bố này, hãy xem lại bảng dưới đây.

Xem xét các mục trong bảng, một biến tần có chức năng MPPT kép cho phép thiết kế hệ thống linh hoạt hơn nhiều, tiết kiệm chi phí đáng kể và mức năng lượng thu hoạch cao hơn.

Việc kết nối hai mảng có góc phương vị hoặc độ nghiêng mặt trời khác nhau, độ dài chuỗi khác nhau (Voc) hoặc các mô-đun PV khác nhau với bộ biến tần MPPT một kênh sẽ dẫn đến hệ thống kém hiệu quả và trong một số trường hợp là hệ thống không an toàn.

Bằng cách cung cấp hai mảng được gắn ở các góc phương vị và / hoặc góc nghiêng khác nhau, độ dài chuỗi khác nhau –— thậm chí các mô-đun khác nhau –— vào một biến tần duy nhất làm tăng các tùy chọn thiết kế cho người lắp đặt vì nó loại bỏ nhu cầu về biến tần thứ hai trong nhiều tình huống.


Ngoài ra, ngay cả đối với các hệ thống PV có tất cả các chuỗi hướng về cùng một hướng, sử dụng chức năng MPPT kép là một lựa chọn tốt hơn. Giả sử một hệ thống có bốn chuỗi tất cả trên một mái bằng. Nếu một kênh MPPT duy nhất được sử dụng để kết nối các kênh này với biến tần –— ngoài việc yêu cầu bộ kết hợp bên ngoài –— nếu một chuỗi bị hỏng hoặc có tỷ lệ bẩn cao hơn hoặc các vấn đề về bóng, điều này sẽ ảnh hưởng đến đầu ra của toàn bộ mảng và kết quả trong thu hoạch năng lượng tổng thể thấp hơn.

Chia mảng thành hai phân đoạn trên hai kênh MPPT sẽ cải thiện việc thu hoạch hệ thống, bởi vì nếu một chuỗi / mảng bị hỏng hoặc bẩn, công suất đầu ra của mảng “tốt” ở MPPT thứ hai sẽ tiếp tục cung cấp đầy đủ công suất, do đó cung cấp năng suất hơn trường hợp MPPT đơn lẻ. Hơn nữa, trong các hệ thống yêu cầu giảm thiểu bóng râm, một đầu vào MPPT có thể vận hành mảng bóng mờ với đầu vào còn lại vận hành mảng không bóng mờ.

Trước đây, không có chức năng MPPT kép, kết nối hiệu quả của các mảng trên hai phương vị khác nhau yêu cầu hai bộ biến tần riêng biệt, làm tăng thêm chi phí vật liệu và nhân công đáng kể cho việc lắp đặt. MPPT kép cung cấp cho người cài đặt cài đặt hệ thống nhanh hơn, ít tốn kém hơn với khả năng xử lý các bề mặt mái lớn và nhỏ với các góc phương vị khác nhau – tất cả đều sử dụng một biến tần duy nhất.

Kết hợp tối đa bốn chuỗi mô-đun PV vào một biến tần duy nhất mà không cần thêm hộp kết hợp bên ngoài giúp tiết kiệm thời gian và vật liệu. Ngoại lệ của phần 690.9 NEC cho phép kết nối hai chuỗi PV với một đầu vào duy nhất của biến tần mà không cần cầu chì kết hợp trong mỗi chuỗi. Điều này miễn là hệ thống dây của chuỗi có kích thước phù hợp và không có nguồn hiện tại nào khác có thể cấp lại cho chuỗi.

Nếu một biến tần có các kênh MPPT kép độc lập , thì có thể kết nối tối đa hai chuỗi trên mỗi kênh MPPT mà không cần cầu chì kết hợp trong mỗi chuỗi. Do đó, một biến tần có kênh MPPT kép có thể có tối đa bốn chuỗi được kết nối mà không cần bất kỳ phần cứng kết hợp bên ngoài nào.

Trong vài năm qua, xếp hạng công suất đầu ra của hầu hết các mô-đun PV hiện có trên thị trường đã tăng lên đáng kể đến mức các hệ thống dân dụng nhỏ ngày nay thường không cần nhiều hơn hai dây. Tuy nhiên, các ứng dụng dân dụng lớn hơn thường yêu cầu bốn chuỗi. Các hệ thống thương mại yêu cầu một số lượng lớn các chuỗi và trước đây đã sử dụng các bộ biến tần trung tâm lớn hơn và các bộ kết hợp chuỗi bên ngoài. Nhưng có một xu hướng công nghiệp sử dụng nhiều bộ biến tần nhỏ hơn cho các ứng dụng này, vì vậy bộ biến tần MPPT kép cũng sẽ có lợi trong các thiết kế này.

MPPT và giám sát
Các bộ nghịch lưu kênh MPPT đơn chỉ có thể cung cấp dữ liệu giám sát ở cấp độ toàn bộ mảng. Dù là một, hai hay bốn chuỗi, việc thu thập dữ liệu sẽ dựa trên đầu vào của mảng tổng thể. Với các kênh MPPT kép độc lập, biến tần có thể cung cấp thông tin giám sát ở cấp độ kênh MPPT. Do đó, dữ liệu giám sát có độ chi tiết tốt hơn, chẳng hạn như trạng thái địa điểm, sản xuất năng lượng và dữ liệu xử lý sự cố. Điều này rất quan trọng bởi vì, tùy thuộc vào thiết kế hệ thống, tải của hai kênh có thể khác nhau. Do đó, đối với các hệ thống nhỏ (với một chuỗi trên mỗi kênh MPPT), việc thu thập dữ liệu về cơ bản xảy ra ở cấp độ chuỗi. Đối với các hệ thống dân cư lớn hơn (với tối đa hai chuỗi trên mỗi kênh MPPT), việc thu thập dữ liệu được báo cáo ở mức hai chuỗi. Vì thế,ngoài việc cung cấp các giá trị thu hoạch năng lượng thích hợp trên mỗi kênh, người dùng có thể hiểu điều gì đang xảy ra ở mỗi đầu vào bất kỳ lúc nào. Điều này có thể hữu ích trong việc khắc phục các tình trạng bất thường ở đầu vào biến tần nhất định. 

Hiểu tất cả các khía cạnh này của MPPT có thể giúp cung cấp kiến ​​thức tốt hơn về cách hoạt động của việc thu hoạch năng lượng và do đó giúp việc lắp đặt năng lượng mặt trời trở nên có lợi hơn.
Tìm hiểu thêm về : ý nghĩa các thông số trên tấm pin mặt trời.

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *