電源優(yōu)化器助太陽(yáng)能電池提升效率

　　隨著可再生能源的發(fā)展，太陽(yáng)能發(fā)電的應(yīng)用也越來越廣。不過，目前現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)架構(gòu)都極易受到實(shí)際操作環(huán)境的影響。例如，住宅旁邊如果種了一棵大樹，樹蔭、落葉、各類碎片以及不時(shí)掉下的鳥糞都會(huì)遮擋住電池板，并且逐步減少太陽(yáng)能系統(tǒng)的總發(fā)電量。對(duì)于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)而言，只要幾塊電池板有陰影或樹葉遮蔽，整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電量便會(huì)大幅地下跌。具體來說，只要有10%的電池板面積被遮蓋，系統(tǒng)的總發(fā)電量便會(huì)下跌50%。此外，盡管新安裝的太陽(yáng)能系統(tǒng)不會(huì)有電池板失配的問題，但隨著時(shí)間的流逝，電池板會(huì)不斷老化，太陽(yáng)能系統(tǒng)內(nèi)部必然出現(xiàn)失衡。

　　美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司推出的SolarMagic電源優(yōu)化器充分利用了公司的模擬電源管理芯片技術(shù)，即使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)受制于陰影、碎片及電池板老化等實(shí)際操作環(huán)境,這款電源優(yōu)化器仍可降低發(fā)電量的下跌幅度。在采用電源優(yōu)化器技術(shù)和分布式MPPT的太陽(yáng)能電池陣列中，每個(gè)電池板連接了一個(gè)電源優(yōu)化器裝置。電源優(yōu)化器進(jìn)行雙重跟蹤：一方面，它們跟蹤最佳的局部MPP;另一方面，它們將輸入電壓/電流轉(zhuǎn)換為不同的輸出電壓/電流，以最大限度提高系統(tǒng)中的能源傳輸。電源優(yōu)化器以間接的方式互相通信，它們具有認(rèn)知和自我組織能力，能檢測(cè)自己的電流、電壓環(huán)境并自我調(diào)整，直到整行達(dá)到最佳值，同時(shí)在電池板級(jí)別達(dá)到局部?jī)?yōu)化點(diǎn)。與此同時(shí)，電源優(yōu)化器架構(gòu)與現(xiàn)有的多級(jí)逆變器完美兼容，將使它們更高效地運(yùn)行，因?yàn)榭偩€電壓可以保持更高更恒定。電源優(yōu)化器不只限于提升DC/DC轉(zhuǎn)換器性能，它們既能處理能源多余的情況，也能處理能源減少的情況，這意味著可以像處理各種陰影那樣處理由于反射的多余光線導(dǎo)致的電池板不匹配;同樣，這意味著電源優(yōu)化器有能力應(yīng)對(duì)功率變化，方法是給某行添加電池板(使該行產(chǎn)生更多的電量)或從某行減少一塊或兩塊電池板(從而減少電量)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試顯示SolarMagic芯片可挽回超過57%損失的發(fā)電量。利用SolarMagic技術(shù)，用戶可以在太陽(yáng)能系統(tǒng)安裝多年后輕松地進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，顯著提高系統(tǒng)發(fā)電量。

　　2009年3月，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司幫助加利福尼亞州奧克蘭市一幢公寓的太陽(yáng)能電池系統(tǒng)進(jìn)行性能優(yōu)化，為這套共有204塊電池板的太陽(yáng)能系統(tǒng)約 1/3的電池板添加了SolarMagic電源優(yōu)化器，以提升其性能。工程完成后，該套系統(tǒng)的總發(fā)電量提高了22.6%。

　　SolarMagic技術(shù)除了可以減少太陽(yáng)能系統(tǒng)發(fā)電量的下跌幅度之外，還具有高度的靈活性，令太陽(yáng)能系統(tǒng)零售商在構(gòu)思新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)有更大的發(fā)揮空間。一直以來，系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師為了確保電池板的配置和系統(tǒng)發(fā)電量不受陰影遮蔽的影響，不得不縮小電池板，忽略外形設(shè)計(jì)的美觀，而且整個(gè)設(shè)計(jì)過程極為耗費(fèi)時(shí)間及金錢。如果采用SolarMagic技術(shù)，系統(tǒng)工程師不僅可以提高系統(tǒng)的發(fā)電效率，而且可以更靈活美化外形設(shè)計(jì)，例如：選用不同長(zhǎng)度的電池板，將不同品牌的電池板搭配在一起，甚至可以采用形狀不規(guī)則的電池板。

　　通過挽回因?qū)嶋H環(huán)境因素導(dǎo)致的發(fā)電損失，SolarMagic技術(shù)的面世使更多地方都可以安裝太陽(yáng)能系統(tǒng)。許多被認(rèn)為不適宜安裝太陽(yáng)能系統(tǒng)的地方都可以借助SolarMagic技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的利用。也就是說，SolarMagic技術(shù)的實(shí)用性極大地拓展了太陽(yáng)能系統(tǒng)的潛在市場(chǎng)。

　　現(xiàn)有的太陽(yáng)能系統(tǒng)都存在過壓等許 多 潛 在 的 可 靠 性 問 題 。SolarMagic芯片可將電池板輸往反相器的饋電加以調(diào)整，將過壓等問題一并解決，從而長(zhǎng)時(shí)間地保持太陽(yáng)能系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，由于直流/交流轉(zhuǎn)換功能交由中央直接控制，整個(gè)轉(zhuǎn)換過程都可在指定電壓范圍內(nèi)保持最高的效率。也就是說，即使不增加電池板的數(shù)目，SolarMagic技術(shù)仍可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的發(fā)電量。