Udoskonalona elektronika zwiekszy sprawność paneli słonecznych

Ciągle słyszymy o tym, że producenci pracują nad obniżaniem kosztu energii słonecznej przez udoskonalanie materiałów, z jakich wykonane są panele. Jest to jednak tylko jedna droga osiągnięcia celu. Drugą opcją jest implementowanie nowszych układów elektronicznych w panelach, które wpływałyby na zwiększenie mocy wyjściowej panelu, a także przyczyniały się do ułatwienia instalacji i projektowania panelu.

Suntech Power, największy producent krystalicznych krzemowych modułów solarnych z siedzibą w Wuxi w Chinach podjął współpracę z National Semiconductor (Kalifornia) i innymi producentami układów elektrowniczych dedykowanych instalacjom solarnym w celu stworzenia inteligentnego panelu, dającego możliwie maksimum mocy wyjściowej, nawet w sytuacjach gdy panel nie jest już w najlepszej kondycji lub gdy jest zniszczony przez oddziałujące ciągle promieniowanie słoneczne i inne niekorzystne zjawiska pogodowe. 

– Potrzebujemy inteligentnych systemów, ponieważ w dzisiejszych instalacjach uszkodzenie jednego panelu oddziałuje na cały system. Sądzimy, że inteligentne panele są drogą do przyszłości tej technologii – mówi Andrew Beebe, dyrektor marketingu w firmie Suntech Power.

Ze względu na pojawiające się problemy przy zwiększaniu sprawności paneli poprzez modyfikacje warstwy aktywnej (używanie nowych związków do budowy panelu i modyfikacje struktury fizycznej) zwiększono nacisk na znalezienie potencjalnych dróg usprawniania układów konwersji.

– Urządzenie optymalizujące moc panelu firmy National Semiconductor jest już na rynku. Testowanie na instalacjach konsumenckich w praktyce wykazało zwiększenie ilości generowanej energii o 25%. – mówi Kevin Kayser z działu marketingu National Semiconductor. Dodatkowo w warunkach laboratoryjnych testowane są urządzenia poprawiające sprawność poprzez modyfikację układów elektronicznych aż o 39%.

Panele słoneczne działają przy zmiennych poziomach prądu i napięcia w obwodach. Następnie skumulowany prąd stały (DC) jest przesyłany do konwerterów, które dostosowują do postaci gotowej do wpuszczenia do sieci energetycznej tzn w AC. Dodatkowo gdy jeden z paneli słonecznych przekazuje mniej mocy niż powinien, inwerter zaniża prąd całego najbliższego układu paneli , co skutkuje obniżeniem ilości energii dostarczanej do sieci. 

Propozycja National Semiconductor skupia się na rezygnacji z centralnego panelu kontrolnego systemu. W zamian za to proponuje umieszczenie indywidualnych paneli kontrolnych dla każdego ogniwa z osobna, co pozwoli na uzyskanie maksimum mocy z każdego panelu.

Suntech Power rozważa też wprowadzenie mikroinwerterów, które miałyby wpłynąć na poprawienie parametrów paneli. Taki mikroinwerter miałby dostosowywać poziomy prądu i napięcia poszczególnych paneli, a także konwertować DC w AC.

Współpraca firm ma przynieść efekt w postaci optymalizatora mocy dającego początkowo 20% zysku w stosunku do dzisiejszych poziomów sprawności układów.

technologyreview.com