SolarEdge: DC-DC-optimizer op paneelniveau voor zonne-PV-systemen

Een van de moeilijkste aspecten van het maximaliseren van de efficiëntie van een zonnestelsel is het omgaan met variaties in de vermogensopbrengst tussen panelen en rijen panelen in hetzelfde systeem. SolarEdge is een bedrijf dat een unieke oplossing heeft ontwikkeld voor het probleem van onregelmatige prestaties van zonnepanelen. Het maakt gebruik van een zonnestelselarchitectuur die gebruikmaakt van Maximum Power Point Tracking (MPPT) per module om de systeemefficiëntie vanuit een holistisch ontwerpperspectief te bekijken, waardoor een verfijnde balans wordt gecreëerd tussen de systeemstrategie voor de efficiëntie van het zonnestelsel en energiebesparingen.

Om de innovatieve omvormertechnologie waarin SolarEdge gespecialiseerd is uit te leggen, is het eerst belangrijk om te begrijpen hoe traditionele omvormers voor zonne-energie werken.

Systeemverliezen kunnen soms worden toegeschreven aan de aard van de industriestandaard kristallijne zonnepanelen zelf, die gevoelig zijn voor gedeeltelijke schaduw en oververhitting, en soms aan de aard van conventionele omvormers, die geen MPPT uitvoeren op individuele panelen.

Er zijn veel mogelijke redenen voor variaties tussen panelen in een array: de natuurlijke variatie in de nominale capaciteit van een zonnepaneel is doorgaans +/- 3% van het nominale vermogen, sommige delen van de array kunnen last hebben van schaduw, maar andere niet, en de array kan De verdeling is ongelijkmatig en rijen panelen aan verschillende zijden van hetzelfde dak kunnen op verschillende tijdstippen van de dag verschillende hoeveelheden elektriciteit produceren.

In een systeem met een gecentraliseerde MPPT-omvormer met enkele ingang wordt de totale output van de zonnepanelen beperkt door het paneel dat de minste hoeveelheid stroom produceert – de zwakste schakel is waar de ketting breekt. Als een omvormer slechts één ingang heeft voor een reeks modules, moet u mogelijk regelmatig rekening houden met verliezen of meer dan één omvormer aanschaffen om de algehele efficiëntie van het systeem te verbeteren.

Sommige omvormers ondersteunen MPPT op stringniveau, wat de verliezen helpt minimaliseren, maar de omvormer kan nog steeds niet in een string “kijken” om te monitoren en te controleren wat individuele modules doen. Dit betekent dat uw systeem niet alle door uw panelen opgewekte elektriciteit gebruikt, wat op zijn beurt hogere kosten per watt van uw systeem en langere terugverdientijden voor uw investering in zonne-energie betekent.

Een voorbeeld van gedeeltelijke schaduw in een traditioneel multi-string omvormersysteem (Afbeelding via pvsolarchina.com)

Samenvattend: hoewel de huidige industriestandaard ontwerpbenadering met meerdere ingangen van omvormers veel efficiënter is dan eerdere omvormersystemen, pakt deze nog steeds alleen het efficiëntieprobleem op stringniveau aan. Zelfs als de omvormer zelf efficiënt werkt, beperkt de vermogensvariatie tussen modules binnen de array de potentiële algehele systeemefficiëntie en daarmee de bruikbare vermogensopbrengst.

Architectuur van het SolarEdge-zonne-energiesysteem

SolarEdge biedt een end-to-end gedistribueerde oplossing voor de opwekking van zonne-energie en PV-monitoring die de energieproductie van residentiële, commerciële en grootschalige PV-systeeminstallaties tot 25% maximaliseert, waardoor een sneller rendement op de investering mogelijk wordt.

De drievoudige architectuur van SolarEdge bestaat uit power optimizers die MPPT op paneelniveau uitvoeren, een zeer betrouwbare PV-omvormer voor zonne-energie en een portaal voor PV-monitoring en opbrengstgarantie op paneelniveau. De power optimizer wordt door installateurs op elke PV-module aangesloten of door modulefabrikanten ingebed, ter vervanging van de traditionele zonne-aansluitdoos.

Voordelen van SolarEdge-technologie:

–Tot 25% hoger uitgangsvermogen vergeleken met invertersystemen met enkele of meerdere ingangen

– Superieure efficiëntie van de omvormer (tot 98%) – Topprestaties in zowel oneffen als niet-beschaduwde omstandigheden

–Flexibiliteit in systeemontwerpopties: de systeemarchitectuur van SolarEdge maakt parallelle strings van ongelijke lengte, modules met verschillende wattages en van verschillende fabrikanten mogelijk (meer voorraadopties); Voor de installatie zijn minder componenten en minder bedrading nodig, wat een snellere installatie en een betere benutting van de dakruimte betekent dan traditionele systemen

–Interactieve ‘overal’ monitoring biedt nieuwe mogelijkheden voor het oplossen van problemen en het onderhouden van systemen

-De power optimizer (MPPT-tracker) kan als gecertificeerde aansluitdoos in elke module worden geïntegreerd – mogelijke integratie in zonnepanelen op locatie of in de fabriek

–Superieure veiligheid voor loodgieters en brandweerlieden: vlamboogdetectie en -beëindigingsfuncties; veilige modulespanning wanneer deze is losgekoppeld of uitgeschakeld. Meer informatie (pdf)

-De Inverter Configuration Tool-software van SolarEdge biedt directe feedback over de installatie, voor een snelle inbedrijfstelling van het systeem

Hoe werkt de gedistribueerde omvormertechnologie van SolarEdge?

Het SolarEdge-systeem: holistisch systeemontwerp voor efficiëntie, kostenbesparingen en eenvoudige monitoring. (Afbeelding via SolarEdge.)

Onderdelen van de SolarEdge-systeemarchitectuur:

Drie componenten vormen de systeembalans in de “systeemarchitectuur” van SolarEdge.

-Module-geïntegreerde power optimizers die het uitgangsvermogen van alle individuele modules in een array bewaken en regelen om de algehele systeemprestaties te maximaliseren – deze kunnen ter plaatse worden geïnstalleerd of vooraf worden geassembleerd in zonnepanelenfabrieken.

-Een slimme omvormer die de gelijkstroom van alle modules omzet in netconforme wisselstroom, en

-Een bewakingssysteem waarvan de gegevens toegankelijk zijn via internet.

SolarEdge systeemoverzicht:

MPPT op moduleniveau

De omvormer maakt gebruik van een sterk geoptimaliseerd algoritme om continu het maximale power point (MPPT) van elke individuele module te volgen, waardoor vermogensverlies wordt voorkomen, zelfs bij niet-overeenkomende modules of gedeeltelijke schaduw. Panelen van verschillende fabrikanten kunnen zelfs tegelijkertijd in dezelfde array worden gebruikt. (Dit biedt intrigerende mogelijkheden voor toekomstige toepassingen in gebouwgeïntegreerde fotovoltaïsche zonne-energie (BIPV); zonneramen, zonnemuren en zonnepanelen op het dak kunnen allemaal via een omvormer worden geleid.) Het algoritme zorgt er ook voor dat het systeem effectiever kan reageren op veranderingen in de instraling. en temperatuur, een groot voordeel op bewolkte dagen.

Zeer efficiënte DC-DC-conversie

Elke power optimizer voert DC-DC-stroomconversie uit (maximaal rendement van 99,5%), waardoor de uitgangsspanning van de modules in de array kan worden verhoogd of verlaagd om een ​​vaste stringspanning te garanderen.

Vaste snaarspanning

De spanning van een string wordt constant gehouden op het optimale punt voor het omzetten van DC naar AC, ongeacht het aantal modules in een string of externe factoren zoals weer of schaduw. Deze functie betekent dat er minder beperkingen zijn op het gebied van systeemontwerp en paneellocatie, een hogere efficiëntie en betrouwbaarheid van de omvormer en lagere installatiekosten.

Geavanceerde communicatie via het elektriciteitsnet

Een reeks module-voor-module statusindicatoren (stroom, spanning, enz.) worden continu gemeten en gecommuniceerd door de power optimizers. De datatransmissie vindt plaats via de bestaande DC-lijnen, waardoor er geen extra bekabeling nodig is. Om de monitoring van alle activiteiten binnen het systeem te vergemakkelijken, beschikt de omvormer over een LAN- en WiFi-compatibele communicatiehub waarmee de eigenaar of operator de systeemprestaties in detail kan bekijken op een externe monitoringserver vanaf een computer of een ander, zelfs handmatig, apparaat om te monitoren . vastgehouden apparaten.

Het vastleggen van prestatiegegevens op een externe bewakingsserver betekent ook dat de systeemeigenaar of -operator eventuele problemen met uw systeem snel kan identificeren en oplossen, waardoor de noodzaak van bezoeken ter plaatse en de bijbehorende reiskosten wordt geminimaliseerd of geëlimineerd.

SolarEdge-productassortiment en gegevensbladen

Optimizer-eenheden

Voor residentiële toepassingen: P300 – P350 – P405 – P500 (klik hier om het PDF-gegevensblad te downloaden)

Voor commerciële toepassingen: P600 – P700 (klik hier om het PDF-gegevensblad te downloaden)

omvormer

Enkelfasige omvormer: SE2200-AUS – SE6000-AUS (klik hier om het PDF-gegevensblad te downloaden)

3-fase omvormer: SE5K-AUS – SE17K-AUS (klik hier om het PDF-gegevensblad te downloaden)

Over SolarEdge

Het bedrijf, opgericht in 2006, werkt momenteel aan samenwerkingsovereenkomsten met modulefabrikanten en integrators in Europa, de VS en Japan, waarbij ze naast hun huidige diensten ook SolarEdge-technologie aanbieden.

Mondiaal hoofdkantoor: Hod Hasharon, Israël

Extra kantoren in de VS, Duitsland en elders in Azië-Pacific

© 2013 Solar Choice Pty Ltd