Existuje korelace mezi napětím a výkonem u fotovoltaických článků? Pokud ano, jak se zvyšování napětí projevuje na výkonu?

Ano, existuje korelace mezi napětím a výkonem v fotoelektrických (PV) členech. Vztah mezi napětím, proudem a výkonem lze pochopit prostřednictvím základního elektrického vzorce:

P=V⋅I

kde:

• P je výkon,

• V je napětí,

• I je proud.

V kontextu PV členů oba faktory, napětí (V) a proud (I), přispívají k výkonu (P).Nicméně, vztah není lineární kvůli povaze fungování solárních členů a jejich charakteristickým křivkám.

Jak zvyšování napětí ovlivňuje výkon

Zvyšování napětí může mít různé účinky na výkon v závislosti na provozních podmínkách.

Bod maximálního výkonu (MPP)

PV členy pracují nejefektivněji v určitém bodě nazývaném bod maximálního výkonu (MPP), kde je součin napětí a proudu maximalizován.

Pokud zvýšíte napětí a zůstanete blízko MPP, výkon se může zvýšit, protože součin V⋅I se zvětší.

Křivka napětí-proud

Křivka V−I PV členu ukazuje, že s rostoucím napětím klesá proud. To je způsobeno vnitřním odporom a dalšími ztrátami uvnitř členu.

V důsledku toho může příliš velké zvýšení napětí vést ke snížení proudu, což může snížit celkový výkon, pokud provozní bod opustí MPP.

Praktické zvažování

• Provozní teplota: Vyšší teploty mohou snížit otevřené okruhové napětí (Voc) PV členu, což snižuje výkon.

• Návrh členu: Různé PV technologie (např. monokrystalický křemen, polokrystalický křemen, tenké vrstvy) mají různé charakteristiky napětí-proud a tedy budou reagovat jinak na změny napětí.

Maximalizace výkonu

Aby bylo možné maximalizovat výkon PV členů, je důležité sledovat bod maximálního výkonu (MPP) pomocí technik jako je sledování bodu maximálního výkonu (MPPT). Algoritmy MPPT upravují impedanci zatížení nebo používají proměnný DC-DC převodník, aby zajistily, že systém pracuje při optimální kombinaci napětí a proudu pro maximální výrobu energie.

Shrnutí

Zvyšování napětí v PV členech může potenciálně zvýšit výkon, pokud provoz zůstane blízko bodu maximálního výkonu. Nicméně, odchylka příliš daleko od tohoto bodu může snížit výkon kvůli inverznímu vztahu mezi napětím a proudem v charakteristické křivce V−I. Proto je klíčové optimalizovat provozní bod pro maximalizaci výkonu PV systémů.