Como conceber a configuração ideal da cadeia fotovoltaica para a integração do inversor

Num sistema fotovoltaico (PV)Para maximizar a eficiência do inversor, garantir a estabilidade do sistema e obter uma produção de energia óptima, é fundamental uma configuração adequada das cordas. Para conceber o melhor esquema string-inversor, é necessário ter em conta as especificações do módulo, os limites do inversor e as condições ambientais.

1. Compreender as restrições de entrada do inversor

A eficiência de conversão do inversor é influenciada pela sua tensão de funcionamento - a eficiência diminui quando a tensão é demasiado baixa ou demasiado alta. Quanto mais próxima a tensão de funcionamento estiver da tensão nominal do inversor, maior será a eficiência de conversão. O gráfico abaixo mostra a curva de eficiência de um inversor de 1100V inversor trifásico.

2. Como calcular a contagem óptima de cadeias de caracteres?

Para garantir um desempenho ótimo do inversor, a configuração do string deve satisfazer as duas condições de conceção seguintes:

Condição 1: Voc total ≤ Vdcmax
Número máximo de módulos em série ≤ Vdcmax / Voc (à temperatura mais baixa do local)

Condição 2: Vmpp ∈ Gama de tensão MPPT
Vmpp = Vpm×[1 + (T - 25)×Kv]

Onde:
T = temperatura ambiente máxima local (°C)
Kv = coeficiente de temperatura da tensão (normalmente negativo)

3. Caso prático: Módulo de 635W + Inversor de 1100V

Especificações do módulo (STC):
Tensão de circuito aberto (Voc): 56.57V
Tensão de ponto de potência máxima (Vmpp): ~48V
Coeficiente de temperatura da tensão (Kv): -0,25%

Condições ambientais:
Temperatura máxima: 50°C→Vmpp corrigido≈45V
Temperatura mais baixa: -10°C → Voc corrigido = 61,5V

Especificações do inversor:
Tensão de entrada CC máxima: 1100V
Gama de tensões MPPT: 300V - 1000V
Tensão nominal de funcionamento: 600V

Cálculo recomendado da contagem de cadeias de caracteres:
Máximo de módulos em série: 1100V / 61,5V ≈ 17 módulos (para margem de segurança de tensão)
Configuração óptima da tensão de funcionamento: 600V / 48V ≈ 12,5 → Sugerir 14 a 16 módulos em série

Recomendação: 14-16 módulos por string oferecem o melhor equilíbrio entre eficiência e custo.

4. Dicas de otimização do design

5. Porque é que a "integração óptima do inversor" é tão importante?

Eficiência do sistema melhorada: Quanto mais próxima a tensão de funcionamento estiver da tensão nominal do inversor, maior será a eficiência de conversão.
Custos de cablagem reduzidos: Mais módulos por string → menos strings totais → menos cablagem necessária.
Perdas de linha mais baixas: Uma corrente mais baixa leva a perdas térmicas reduzidas.
Maior rendimento a longo prazo: Um sistema bem combinado garante uma estabilidade a longo prazo e uma melhor produção de energia ao longo da vida.

6.Conclusão

Conceber a configuração ideal da cadeia fotovoltaica para a integração do inversor é uma tarefa complexa que vai muito além da ligação de mais módulos. Requer um conhecimento profundo do comportamento dos componentes, das especificações do inversor, das influências ambientais e das implicações de custos. Um design inteligente conduz a um sistema solar mais inteligente e mais rentável.