آیا می توان از پنل خورشیدی توان بالا در نیروگاه آفگرید استفاده نمود؟

با توجه به توسعه تکنولوژی پنل خورشیدی در سالیان اخیر، تولید پنل خورشیدی توان پایین کم کم متوقف شده و پنل خورشیدی با راندمان بالا و توان بالاتر در حدود 400 تا 680 وات تولید و روانه بازار شده است. از طرفی به دلیل کاهش تلفات توان در نیروگاه خورشیدی به طور معمول جریان خروجی پنل تا سقف 10 آمپر محدود و ولتاژ پنل ها متناسب با افزایش توان افزایش می یابد. به طور مثال پنل ها 250 تا 300 وات معمولا دارای ولتاژ نامی در حدود 27 تا 31 ولت با جریان نامی 8 تا 10 آمپر است. اما در مقابل پنل ها 450 تا 540 وات دارای ولتاژ نامی 46 تا 52 ولت و جریان نامی 9 تا 10 آمپر است. همانطور که مشخص است جریان پنل ها از توان 250 تا 680 وات تقریبا در یک محدوده باقی می ماند و در مقابل ولتاژ افزایش پیدا می کند.

یکی از تفکرات اشتباه در صنف برق خورشیدی عدم استفاده از پنل های توان بالا در نیروگاه آفگرید یا همان جدا از شبکه است که دلیل اصلی آن اشتباه طراحی و استفاده از تجهیزات نامناسب و بی کیفیت است. در این نوشته قصد داریم تا راهکار درست استفاده از پنل خورشیدی توان بالا را در نیروگاه برق خورشیدی آفگرید برسی نماییم پس با سولارنیرو همراه باشید.

اشتباه در انتخاب شارژکنترلر

شارژکنترلرهای PWM به دلیل ساختار داخلی به هیچ وجه مناسب پنل خورشیدی توان بالا نیست. در شارژکنترلر PWM متوسط ولتاژ خروجی پنل کاهش و متناسب با ولتاژ باتری می شود اما جریان ورودی و خروجی با یکدیگر برابر هستند. به همین دلیل اضافه ولتاژ بین پنل خورشیدی و باتری، هدر می رود و عملا غیر قابل استفاده است. از طرفی به دلیل ثابت ماندن جریان ورودی و خروجی، از توان پنل به درستی استفاده نمی شود و در نتیجه توان دریافت شده از پنل با مقدار نامی آن برابر نیست.

به طور مثال یک پنل 270 وات را با ولتاژ نامی 29 ولت و جریان نامی 9 آمپر در نظر بگیرید. با اتصال این پنل خورشیدی به باتری 24 ولت، ولتاژ خروجی شارژکنترلر برابر با 24 تا 26 ولت می شود و در نتیجه تلفات ولتاژ در حدود 3 ولت است. در این حالت توان خروجی پنل خورشیدی در بهترین حالت 235 وات است و تنها 13 درصد از توان نامی پنل هدر خواهد رفت.

حال یک پنل 450 وات با ولتاژ نامی 45 ولت و جریان نامی 10 آمپر در نظر بگیرید. با اتصال این پنل به باتری 24 ولت توسط شارژکنترلر PWM، اختلاف ولتاژ در حدود 19 ولت می شود و در بهترین حالت 190 وات از توان پنل خورشیدی هدر خواهد رفت. همچنین به دلیل اختلاف زیاد ولتاژ پنل خورشیدی و باتری، امکان آسیب رسیدن به شارژکنترلر نیز وجود دارد.

راه حل استفاده از شارژکنترلر MPPT است

در شارژکنترلر های MPPT، توان ورودی تقریبا با توان خروجی برابر است و اختلاف ولتاژ بین پنل خورشیدی و باتری به جریان در خروجی تبدیل می شود. به همین دلیل است که جریان ورودی شارژکنترلر MPPT به طور معمول کمتر از جریان خروجی است. استفاده از شارژکنترلر MPPT بهترین راهکار برای استفاده از پنل خورشیدی توان بالا در نیروگاه خورشیدی آفگرید است.

عدم استفاده از شارژکنترلر بی کیفیت

برخی از شارژکنترلر های MPPT دارای کیفیت پایین و مدار کنترل ضعیف هستند. در صورت استفاده از چنین شارژکنترلری امکان افزایش تلفات و همچنین آسیب رسیدن به شارژکنترلر وجود دارد. بنابر این در انتخاب شارژکنترلر و سانورتر باید از تجهیزات در برند های معتبر و با کیفیت استفاده نمود.

توجه به حداکثر ولتاژ ورودی شارژکنترلر

شارژکنترلر های MPPT دارای یک محدودیت ولتاژ ورودی برای پنل خورشیدی هستند. در صورت استفاده از پنل خورشیدی توان بالا باید به حداکثر ولتاژ ورودی توجه ویژه ای نمود. برای مثال در صورت استفاده از پنل 450 وات با ولتاژ مدار باز 52 ولت باید از یک شارژکنترلر MPPT با ولتاژ ورودی 60 تا 100 ولت استفاده نمود.

همانطور که گفته شد استفاده از پنل خورشیدی با توان بالا در نیروگاه برق خورشیدی آفگرید یا جدا از شبکه هیچ محدودیتی نداشته و روز به روز با پیشرفت تکنولوژی و عدم تولید پنل خورشیدی توان پایین باید در طراحی سیستم های خورشیدی تغییر ایجاد نمود. در صورت وجود هرگونه سوال در مورد طراحی نیروگاه خورشیدی و همچنین استفاده از پنل خورشیدی توان بالا در نیروگاه آفگرید می توانید از قسمت نظرات در زیر همین نوشته استفاده نمایید. خوشحال می شیم پاسخگوی سوالات شما عزیزان باشیم.