PV 어레이에 대한 음영의 영향: 손실을 최소화하는 방법

PV 어레이에 대한 음영의 영향: 손실을 최소화하는 방법

유틸리티 및 C&I 프로젝트를 위한 하프셀 설계, 동적 MPPT 추적, MLPE를 사용하여 PV 차광 손실과 마스터 완화 전략을 정량화합니다.

음영 PV 어레이의 불일치 손실 메커니즘

광전지(PV) 어레이의 부분 음영은 전체 스트링 수율에 심각한 영향을 미치는 국부적인 현재 병목 현상을 발생시킵니다. 일련의 -연결된 끈 내의 단일 셀이 구조적 장애물, 먼지 또는 구름으로 인해-조도 감소를 경험할 때-생성된 광전류는 비례적으로 떨어집니다.

문자열의 셀은 균일한 작동 전류를 공유하므로 음영 처리된 셀은 역-바이어스됩니다. 음영 처리되지 않은- 셀은 제한된 셀을 통해 전류를 강제하여 열의 형태로 전력 소모를 유발합니다.

이러한 에너지 손실은 핫스팟 형성, 잠재적인 EVA 밀봉재 성능 저하 및 모듈 수명을 저하시키는 열 응력을 유발합니다. 물리적 성능 저하 외에도 부분 셰이딩은 어레이의 I-V 및 P-V 특성 곡선을 변경합니다. 단일 GMPP(Global Maximum Power Point) 대신 음영처리는 LMPP(로컬 피크 포인트)를 여러 개 생성합니다. 표준 최대 전력점 추적(MPPT) 알고리즘은 종종 LMPP에 갇히게 되어 스트링 레이아웃 및 인버터 제어 펌웨어에 따라 연간 생산량 손실이 10%에서 30% 이상에 이릅니다.

구조 및 회로 완화: 바이패스 다이오드와 모듈-레벨 전력 전자 장치

전력 손실을 최소화하기 위해 PV 설계에서는 내부 바이패스 다이오드, 하프{0}}셀 아키텍처 및 외부 MLPE(모듈{1}}레벨 전력 전자 장치)를 활용합니다.

기존 모듈은 전체 크기 셀을 3개의 직렬 하위 문자열로 나누고 각 하위 문자열은 쇼트키 바이패스 다이오드로 보호됩니다. 셰이딩이 하위 스트링의 전류를 스트링 작동 전류 아래로 떨어뜨리면 다이오드는 순방향{2}}바이어스가 되어 해당 특정 섹션을 우회합니다. 이는 심각한 핫스팟을 방지하는 동시에 모듈의 출력 전압을 활성 다이오드당 33%까지 떨어뜨립니다.

하프-컷 셀 기술은 모듈을 두 개의 병렬 트윈 섹션으로 분할하여 이러한 역학을 변경합니다. 전류($I/2$)의 절반으로 작동하면 내부 저항 손실($I^2R$)이 75% 감소합니다. 분할-접속 박스와 결합하면 수직 모듈의 위쪽 절반에 음영 처리가 되어 아래쪽 절반이 100% 용량으로 작동하게 됩니다.

고급 어레이 최적화 및 LCOE 영향

최신 어레이 엔지니어링은 동적 MPPT 추적 알고리즘과 전략적 물리적 배치를 결합하여 LCOE(균등화된 전기 비용)를 보존합니다.

동적 MPPT 추적 알고리즘

표준 섭동-및-관찰(P&O) MPPT 알고리즘은 일시적 음영 처리 중에 LMPP(로컬 최대 전력 지점)에 자주 고정됩니다. 고급 인버터는 구성 가능한 간격(예: 5~15분마다)으로 전체{3}}곡선 전압 스윕을 실행합니다. Voc에서 Vmpp까지 전체 작동 범위를 스캔함으로써 인버터는 실제 GMPP(Global Maximum Power Point)를 식별하여 복잡한 차광 환경에서 손실되는 에너지 생산량의 최대 5%를 복구합니다.

스마트 어레이 레이아웃 디자인

문자열 매핑은 음영 복원력을 결정합니다. 행-대-행 간-행 음영 처리를 사용하여 모듈 문자열을 수직이 아닌 수평으로 배열하면 그림자가 배열 베이스를 가로질러 이동할 때 맨 아래 행에 있는 모듈당 단일 문자열 섹션에만 영향을 미칩니다. 대조적으로 수직 스트링은 전체 스트링을 동시에 오프라인으로 삭제합니다.

품질 관리, 열 스트레스 및 규정 준수 표준

심한 부분 음영은 PV 적층판의 열기계적 마모를 가속화합니다. 엄격한 품질 관리 및 인증 표준은 25~30년의 운영 수명주기 동안 어레이 무결성을 보장합니다.

IEC 61215 열 스트레스 및 핫스팟 테스트:모듈은 열화상에서 강제 역방향 바이어스 테스트를 거쳐 바이패스 다이오드 열 소산이 밀봉재 성능 저하 없이 안전한 작동 경계 내에 유지되는지 확인합니다.

전계발광(EL) 검사:제조 후 EL 이미징은 배포 전에 미세한 균열을-식별합니다. 차광 조건 하의 미세-균열은 활성 셀 영역을 분리하여 바이패스 다이오드가 해결할 수 없는 국지적인 고{4}}저항 포켓을 생성할 수 있습니다.

바이패스 다이오드 열 관리:고품질 정션 박스는 방열판이 있는 포팅된 인클로저를 활용하여 열 폭주 없이 확장된 음영 동안 지속적인 순방향 바이어스 작동을 처리합니다.

기술 관련 자주 묻는 질문(PAA)

하프{0}}셀 PV 모듈은 해안 또는 심각한 차광 조건의 부식이 심한 환경에서 어떻게 작동 성능을 유지합니까?

염도가 높은-해안 환경에서는 그늘-으로 인한 역방향 바이어스로 인해 잠재적인-유도 저하(PID)와 국부적인 열 응력이 가속화될 수 있습니다. 높은-사양 모듈은 낮은 순방향-전압-강하 쇼트키 장벽과 바이패스 다이오드를 수용하는 IP68 포팅 정션 박스를 통합하여 이를 완화합니다. 이중-유리 캡슐화 및 안티{10}}PID 태양전지와 결합하여 차광 중 열 방출이 중요한 성능 저하 임계값 미만으로 유지되어 분할 접속 배선함 주변의 습기 유입과 부식을 방지합니다.

장거리 배송 중 그늘에 있는-취약한 미세-균열을-방지하기 위한 주요 포장 및 물류 프로토콜은 무엇입니까?

미세한-균열은 그늘진 조건에서 전력 손실을 심각하게 악화시킵니다. 수출-등급 포장은 코너 쿠션과 진공-밀봉된 정전기 방지 필름이 있는 견고한-허니콤 상자에 수직 프레임-가장자리 로딩을 활용합니다. 팔레트는 ISTA 3E 운송 시뮬레이션 테스트를 통과하기 위해 수직 강철 스트랩과 동적 진동 댐퍼로 강화되어 현장 배송 전에 셀 상호 연결의 미세 파손을 방지합니다.

맞춤형 OEM/ODM 모듈 프레임과 음영 어레이용 정션박스 구성에 대한 기술 매개변수와 리드타임 제약은 무엇인가요?{0}}

OEM/ODM 맞춤설정-예: 사전{1}}배선 모듈-레벨 최적화 도구, 가로 스트링용 맞춤 케이블 길이 또는 수정된 프레임 슬롯 프로필-에는 4~6-주의 엔지니어링 샘플 검증 주기가 필요합니다. 기술적 제약으로 인해 IEC 61730 안전 표준을 준수하기 위해 맞춤형 정션 박스 내부의 최소 연면 거리 및 공간 거리를 유지해야 하며, 100% 연속 역전류 바이어스 미만의 인증된 다이오드 열 방출 제한도 필요합니다.

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