Новости

Почему солнечные панели не всегда работают на максимуме

Номинальная мощность солнечной панели показывает, сколько энергии модуль способен выдавать в определенных стандартных условиях. На практике эти условия постоянно меняются: утром солнце находится низко, днем освещение становится интенсивнее, появляются облака, а температура панелей растет или снижается.

Из-за этого рабочие напряжение и ток солнечного массива также меняются. Если инвертор будет использовать фиксированные параметры, часть доступной энергии просто потеряется. Именно для этого применяется технология MPPT — она помогает находить такой режим работы панелей, при котором в конкретный момент можно получить максимально возможную мощность.

Если говорить простыми словами о том, что такое MPPT, это система автоматического поиска наиболее эффективной рабочей точки солнечного массива.

Что делает MPPT-контроллер

Аббревиатура MPPT происходит от Maximum Power Point Tracking — отслеживание точки максимальной мощности.

Когда пользователи спрашивают, что такое MPPT-контроллер, речь идет об электронном узле, который постоянно анализирует параметры солнечных панелей и корректирует рабочее напряжение таким образом, чтобы получить от массива максимум доступной мощности.

Условно солнечная панель может выдавать:

• высокое напряжение при небольшом токе;
• меньшую напругу при большем токе;
• промежуточное сочетание параметров, при котором мощность будет максимальной.

MPPT-контроллер автоматически ищет именно эту точку и продолжает отслеживать ее при изменении условий.

В современных моделях MUST POWER MPPT является важной частью солнечной системы, поскольку позволяет эффективнее использовать доступную генерацию без необходимости вручную изменять настройки в течение дня.

Что такое MPPT-трекер и как он работает

По сути, понятия MPPT-контроллер и MPPT-трекер тесно связаны. Если возникает вопрос, что такое MPPT-трекер, то это механизм отслеживания точки максимальной мощности, реализованный в электронике инвертора или отдельного контроллера.

Предположим, солнечный массив в текущих условиях может работать при напряжении 300 В и токе 10 А. Его мощность в таком режиме составляет около 3 кВт.

Через некоторое время облачность или температура изменяются, и оптимальная рабочая точка смещается. Теперь максимум может достигаться уже при другом сочетании напряжения и тока.

MPPT анализирует эти изменения и автоматически перестраивает режим работы. Такой процесс происходит постоянно, без участия пользователя.

Поэтому ответ на вопрос «MPPT — что это?» можно сформулировать так: это технология, которая помогает солнечному инвертору подстраиваться под фактические условия работы панелей и использовать их потенциал максимально эффективно.

От чего меняется рабочая точка солнечных панелей

Параметры солнечного массива нельзя считать постоянными. На них влияет сразу несколько факторов.

В первую очередь это:

• интенсивность солнечного света;
• температура модулей;
• облачность;
• время суток;
• угол падения солнечных лучей;
• частичное затенение;
• ориентация панелей.

Например, при ярком солнце панель способна вырабатывать больше энергии, но сильный нагрев может влиять на ее напряжение. В прохладную солнечную погоду электрические параметры будут другими.

Поэтому MPPT особенно важен в реальной эксплуатации, где условия редко остаются одинаковыми даже в течение одного часа.

Чем один MPPT отличается от нескольких

Солнечный инвертор может иметь один или несколько независимых MPPT-входов. Количество трекеров влияет не столько на общую мощность устройства, сколько на гибкость построения солнечного массива.

Один MPPT подходит для относительно простой конфигурации, например когда все панели:

• установлены на одной плоскости;
• ориентированы в одну сторону;
• имеют одинаковый угол наклона;
• получают примерно одинаковое количество солнечного света.

Если крыша имеет несколько скатов или панели располагаются в разных условиях, один MPPT может оказаться менее удобным.

В таком случае разные группы модулей можно подключать к отдельным трекерам. Это позволяет каждой группе работать ближе к собственной оптимальной точке мощности.

Когда два MPPT действительно полезны

Представим дом, у которого часть панелей направлена на восток, а часть — на запад.

Утром восточный массив получает больше солнечного света, а западный вырабатывает меньше. Во второй половине дня ситуация меняется. Если обе группы работают через один общий трекер, различия в их условиях могут ограничивать эффективность системы.

При наличии двух независимых MPPT каждую группу можно подключить отдельно. Один трекер будет работать с восточной частью массива, второй — с западной.

Несколько MPPT также полезны, если:

• панели расположены под разными углами;
• часть крыши периодически затеняется;
• солнечный массив разделен между несколькими поверхностями;
• необходимо независимо подключить два стринга с разными условиями работы.

Именно поэтому при выборе Солнечных инверторов стоит смотреть не только на мощность модели MUST, но и на количество независимых MPPT и параметры каждого входа.

Какие характеристики MPPT нужно проверять

Чтобы понять, какой гибридный инвертор с MPPT выбрать, необходимо оценивать не только количество трекеров.

В документации обычно указываются:

• рабочий MPPT-диапазон напряжения;
• стартовое напряжение PV;
• максимальное входное напряжение;
• допустимый ток каждого MPPT;
• количество входов и стрингов;
• рекомендуемая или максимально допустимая мощность солнечного массива.

Рабочее напряжение собранного стринга должно находиться внутри MPPT-диапазона инвертора. Если оно слишком низкое, устройство может не запустить солнечную генерацию или работать нестабильно.

При этом нельзя забывать и о максимальном PV-напряжении. Превышать его недопустимо, поскольку это уже вопрос безопасности оборудования, а не просто эффективности MPPT.

На must.com.ua характеристики моделей можно сравнивать именно по этим параметрам, подбирая конфигурацию под будущую солнечную систему.

Почему MPPT нужно учитывать еще при выборе панелей

MPPT и солнечные панели нельзя рассматривать полностью отдельно друг от друга. Количество последовательно соединенных модулей определяет рабочее напряжение стринга, а оно должно соответствовать диапазону инвертора.

Например, если одна панель имеет рабочее напряжение около 40 В, то десять последовательно соединенных модулей дадут примерно 400 В. Подойдет ли такая цепочка, зависит уже от характеристик конкретного инвертора.

Поэтому сначала рассчитывают конфигурацию массива, а затем проверяют:

• попадает ли его рабочее напряжение в диапазон MPPT;
• не превышается ли максимально допустимое PV-напряжение;
• соответствует ли ток ограничениям входа;
• можно ли правильно распределить стринги между отдельными трекерами.

Подробнее расчеты количества модулей, Voc и вариантов их соединения рассмотрены в статье Как подобрать солнечные панели к инвертору.

MPPT влияет на количество энергии, но не решает все

Наличие качественного MPPT помогает эффективнее использовать солнечный массив, но контроллер не способен компенсировать ошибки проектирования.

Например, он не исправит:

• слишком высокое напряжение стринга;
• несовместимость панелей и инвертора;
• постоянное сильное затенение большей части массива;
• неправильно распределенные панели;
• превышение допустимого входного тока.

Поэтому MPPT — важная, но лишь одна из частей правильно спроектированной солнечной системы.

Не менее важны параметры самого инвертора, качество выходного напряжения, характеристики батареи и корректно выбранная схема подключения. Например, требования к форме выходного сигнала и ее влиянию на бытовое оборудование отдельно разобраны в статье Что такое чистая синусоида в инверторе.

Как оценить MPPT перед покупкой инвертора

Выбирать устройство только по принципу «чем больше MPPT, тем лучше» не стоит. Для простой крыши с одинаково ориентированными панелями нескольких независимых трекеров может быть не нужно. А для сложной конфигурации с восточной и западной сторонами дополнительный MPPT способен значительно упростить построение системы.

Поэтому перед выбором полезно заранее определить расположение панелей, количество стрингов, рабочее напряжение каждой цепочки и условия освещения.

В линейке MUST POWER есть решения для разных конфигураций солнечных систем, поэтому параметры MPPT стоит сопоставлять именно с будущим массивом, а не выбирать их с большим запасом без практической необходимости. На MUST можно подобрать оборудование как для простой домашней станции, так и для системы с несколькими группами солнечных панелей, ориентируясь на диапазон MPPT, количество входов и другие технические характеристики.