„Optimizuotos saulės elektrinės visuomet našesnės nei tradicinės!“ – rinkodaros šūkis, kurio nepavyksta pagrįsti 2018–2019 m. atliktos lyginamosios studijos rezultatais.
Elektronikos mokslų docento Wulf-Toke Franke studija rodo priešingai – tik itin retais atvejais optimizuotos saulės elektrinės su galios optimizatoriais yra efektyvesnės nei tradicinės. Didžiausia optimizatorių vertė pasireiškia tuomet, kai į vieną seriją sujungtų modulių padėtis horizonto ir pasaulio krypčių atžvilgiu yra skirtinga (dažnai tai išsprendžiama ir be optimizatorių – parinkus tinkamas modulių jungimo į serijas kombinacijas).
Optimizuotoms elektrinėms sunkiai sekasi įgyti pranašumą net ir tada, kai dalį modulių dengia judantis šešėlis nuo stulpo, antenos, vėliavos stiebo ar nedidelio kamino. Šiuolaikiniai saulės moduliai turi bent 3 integruotus diodus, kurie valdo 3 atskiras modulio zonas ir patys atlieka optimizavimo funkciją.
Jei optimizatoriai nesukuria papildomos naudos, prailgėja saulės elektrinės atsipirkimo laikas. Dalijamės aktualiausiais studijos rezultatais.
Studijos tikslas
Našumo požiūriu palyginti ir geriau suprasti optimizuotų ir tradicinių saulės elektrinių skirtumus.
Prielaidos ir sąlygos
- Vieta: Danijos pietuose ant žemės įrengta elektrinė, moduliai pasvirę 42° kampu.
- Dalyviai: 42 identiški moduliai, padalyti į 3 serijas po 14 vnt. (7 viršutinėje ir 7 apatinėje eilėje). Optimizuotose elektrinėse optimizatorius prijungtas prie kiekvieno modulio.
- Prieš studiją įsitikinta, kad visų trijų serijų įtampa ir srovė identiškos.
- Parametrai fiksuoti kas 5 sekundes AC dalyje, naudojant WattsOn® „Universal Power Transducer“ daviklį.
- Vakarais medžiai kurdavo šešėlius, todėl vertinti tik duomenys iki 17:22.
| Saulės elektrinė | Inverteris | Optimizatoriai |
|---|---|---|
| SMA (tradicinė) | SMA SB3.6-1AV-40 | nėra |
| SMA + Tigo (optimizuota) | SMA SB3.6-1AV-40 | Tigo TS4-R-O MLP (14 vnt.) |
| SolarEdge (optimizuota) | SolarEdge SE HD Wave 3,6 | SolarEdge P300 (14 vnt.) |
Testų rezultatai
1Visi moduliai vienoje plokštumoje, šešėlių nėra
| SMA tradicinė | SMA + Tigo optimizuota | SolarEdge optimizuota | |
|---|---|---|---|
| Rezultatas, kWh | 20,917 | 20,831 | 20,87 |
| Santykinis našumas | 100 % | 99,6 % | 99,8 % |
| SMA tradicinė | SMA + Tigo optimizuota | SolarEdge optimizuota | |
|---|---|---|---|
| Rezultatas, kWh | 11,602 | 11,475 | 11,52 |
| Santykinis našumas | 100 % | 98,9 % | 99,3 % |
2Vienas modulis gauna mažiau šviesos
Vienas iš 14 modulių padengiamas plona medvilnine skraiste – simuliuojama situacija, kai jam tenka mažesnė apšvita dėl skirtingos padėties.
| SMA tradicinė | SMA + Tigo optimizuota | SolarEdge optimizuota | |
|---|---|---|---|
| Rezultatas, kWh | 15,178 | 15,572 | 15,389 |
| Santykinis našumas | 100 % | 102,6 % | 101,4 % |
| SMA tradicinė | SMA + Tigo optimizuota | SolarEdge optimizuota | |
|---|---|---|---|
| Rezultatas, kWh | 4,178 | 4,241 | 4,189 |
| Santykinis našumas | 100 % | 101,5 % | 100,3 % |
3Šešėlį kuriantis objektas
Simuliuojamas 30 cm atstumu nuo pirmos eilės stovintis 1,2 m aukščio, 20 cm skersmens kaminas – dienos metu moduliais judantis šešėlis.
| SMA tradicinė | SMA + Tigo optimizuota | SolarEdge optimizuota | |
|---|---|---|---|
| Rezultatas, kWh | 18,495 | 18,123 | 18,252 |
| Santykinis našumas | 100 % | 98 % | 98,7 % |
| SMA tradicinė | SMA + Tigo optimizuota | SolarEdge optimizuota | |
|---|---|---|---|
| Rezultatas, kWh | 10,295 | 10,612 | 10,726 |
| Santykinis našumas | 100 % | 103,1 % | 104,2 % |
* saulėta diena su dažnai pasirodančiais debesimis
| SMA tradicinė | SMA + Tigo optimizuota | SolarEdge optimizuota | |
|---|---|---|---|
| Rezultatas, kWh | 2,350 | 2,341 | 2,309 |
| Santykinis našumas | 100 % | 99,6 % | 98,3 % |
Optimizuotų elektrinių gamintojai
- SolarEdgeVienintelė galima kombinacija – inverteris + optimizatoriai ant visų saulės modulių.
- HuaweiNaujos kartos SUN2000 M1 ir M2 serijos inverteriai palaiko:
- tradicinę elektrinę – inverteris be optimizatorių;
- dalinai optimizuotą – optimizatoriai tik ant pasirinktų modulių;
- pilnai optimizuotą – optimizatoriai ant visų modulių.
- TigoNe inverterių, o optimizatorių gamintojas – juos galima komplektuoti su kitų gamintojų inverteriais.
Šaltinis: Franke, Toke. The Impact of Optimizers for PV-Modules: A comparative study. Mads Clausen Institute, University of Southern Denmark, 2019, 25 p. Atsisiųsti PDF