ما هو MPPT و MPPT العاكس الشمسي الهجين؟

في تشغيل محطات الطاقة الكهروضوئية، لطالما سعينا إلى تعظيم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية لضمان كفاءة التشغيل. فكيف يُمكننا إذًا تعظيم كفاءة توليد الطاقة في محطات الطاقة الكهروضوئية؟

اليوم دعونا نتحدث عن عامل مهم يؤثر على كفاءة توليد الطاقة في محطات الطاقة الكهروضوئية – تقنية تتبع نقطة القدرة القصوى، وهو ما نسميه غالبًاام بي بي تي.

نظام تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) هو نظام كهربائي يُمكّن الألواح الكهروضوئية من إنتاج طاقة كهربائية أكبر من خلال ضبط حالة تشغيل الوحدة الكهربائية. ويُمكنه تخزين التيار المستمر المُولّد من الألواح الشمسية في البطارية بكفاءة، ويُمكنه حل مشكلة استهلاك الطاقة المنزلية والصناعية في المناطق النائية والمناطق السياحية التي لا تغطيها شبكات الطاقة التقليدية بفعالية، دون التسبب في تلوث البيئة.

يستطيع مُتحكم MPPT اكتشاف الجهد المُولّد من اللوح الشمسي آنيًا، ويتبّع أعلى قيمة للجهد والتيار (VI)، ليتمكن النظام من شحن البطارية بأقصى طاقة مُخرَجة. في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، يُعدّ تنسيق عمل الألواح الشمسية والبطاريات والأحمال جوهر النظام الكهروضوئي.

دور MPPT

يمكن التعبير عن وظيفة MPPT بجملة واحدة: ترتبط طاقة خرج الخلية الكهروضوئية بجهد تشغيل وحدة التحكم MPPT. فقط عند تشغيلها بالجهد الأنسب، يمكن لطاقة خرجها أن تصل إلى قيمة قصوى فريدة.

لأن الخلايا الشمسية تتأثر بعوامل خارجية مثل شدة الضوء والبيئة، تتغير قدرتها الخرجية، مما يُولّد المزيد من الكهرباء مع شدة الضوء. يهدف العاكس المزود بتقنية تتبع الطاقة القصوى MPPT إلى الاستفادة الكاملة من الخلايا الشمسية وتشغيلها عند أقصى نقطة قدرة. أي أنه في ظل ثبات الإشعاع الشمسي، ستكون قدرة الخرج بعد MPPT أعلى منها قبل MPPT.

يتم التحكم في MPPT بشكل عام من خلال دائرة تحويل DC/DC، ويتم توصيل مجموعة الخلايا الكهروضوئية بالحمل من خلال دائرة DC/DC، ويتم تتبع جهاز تتبع الطاقة القصوى باستمرار

اكتشف التغيرات في التيار والجهد في مجموعة الخلايا الكهروضوئية، واضبط دورة عمل إشارة تشغيل PWM لمحول DC/DC وفقًا للتغييرات.

في الدوائر الخطية، عندما تكون مقاومة الحمل مساوية للمقاومة الداخلية لمصدر الطاقة، يكون لمصدر الطاقة أقصى قدرة خرج. على الرغم من أن كلاً من الخلايا الكهروضوئية ودوائر تحويل التيار المستمر إلى تيار مستمر غير خطية تمامًا، إلا أنه يمكن اعتبارها دوائر خطية في وقت قصير جدًا. لذلك، طالما تم ضبط المقاومة المكافئة لدائرة تحويل التيار المستمر إلى تيار مستمر بحيث تكون مساوية دائمًا للمقاومة الداخلية للخلية الكهروضوئية، يمكن تحقيق أقصى قدرة خرج للخلية الكهروضوئية، ويمكن أيضًا تحقيق MPPT للخلية الكهروضوئية.

يمكن اعتبار الدائرة الخطية دائرة خطية، ولكن لفترة قصيرة جدًا. لذلك، طالما تم ضبط المقاومة المكافئة لدائرة تحويل التيار المستمر إلى تيار مستمر بحيث تكون مساوية دائمًا للجهد الكهروضوئي،

يمكن للمقاومة الداخلية للبطارية تحقيق الحد الأقصى من إنتاج الخلية الكهروضوئية وتحقيق MPPT للخلية الكهروضوئية أيضًا.

تطبيق MPPT

فيما يتعلق بموقع MPPT، سيكون لدى العديد من الأشخاص أسئلة: بما أن MPPT مهم للغاية، فلماذا لا يمكننا رؤيته بشكل مباشر؟

في الواقع، يُدمج نظام MPPT في العاكس. على سبيل المثال، في العاكس الصغير، يتتبع جهاز التحكم MPPT على مستوى الوحدة أقصى نقطة طاقة لكل وحدة كهروضوئية على حدة. هذا يعني أنه حتى في حال عدم كفاءة وحدة كهروضوئية، فلن يؤثر ذلك على قدرة الوحدات الأخرى على توليد الطاقة. على سبيل المثال، في النظام الكهروضوئي بأكمله، إذا حُجبت إحدى الوحدات بنسبة 50% من ضوء الشمس، فإن أجهزة التحكم في تتبع أقصى نقطة طاقة للوحدات الأخرى ستحافظ على أقصى كفاءة إنتاج لها.

إذا كنت مهتما بعاكس الطاقة الشمسية الهجين MPPTمرحباً بكم في الاتصال بشركة Radiance المصنعة للألواح الكهروضوئيةاقرأ المزيد.