Kısmi Gölgelenmelere Dirençli Global MPPT Algoritması Bilgi Notu

Fotovoltaik uygulamalarda MPPT (en yüksek güç noktası izleme) algoritmaları büyük önem arz etmektedir. Şekil 1’de sıradan bir fotovoltaik modülün güç – gerilim grafiği verilmiştir. Görüldüğü gibi belirli bir gerilime tekabül eden bir maksimum güç noktası vardır ve şebekeye bağlı sistemlerde fotovoltaik inverterlerin modülleri bu maksimum güç noktasında çalıştırarak mümkün olan maksimum gücü üretmeleri beklenmektedir.

Şekil 1. Sıradan bir fotovoltaik modüle ait Güç – Gerilim grafiği

Şekil 1’de gösterilen güç – gerilim grafiğinde maksimum güç noktasının bulunması zor değildir. Ancak fotovoltaik modüllerin seri bağlanmasıyla oluşturulan örgülerde özellikle çatı uygulamalarında kısmi gölgelenmeye bağlı olarak birden fazla maksimum güç noktası oluşabilmektedir. Fotovoltaik eviriciden beklenen, bu maksimum güç noktalarından en yüksek olanını tespit etmek ve örgüyü bu noktada çalıştırmaktır. Aşağıdaki şekillerde bazı parçalı gölgelenme koşulları görülmektedir (Şekil 2).

Şekil 2. Çatı uygulamalarında kısmi gölgelenme durumları

Yukarıdaki fotoğraflarda da görüldüğü üzere gün içerisinde bazı güneş panelleri üzerinde gölge varken diğer panellerde herhangi bir gölgelenme durumu görülmemektedir. Bu durumda üzerinde gölge bulunan panellerin bypass diyotları iletime geçecek ve gölgeli panellerin güç üretimine herhangi bir katkısı olamayacaktır. Bu durumun güç-gerilim grafiğine etkisi Şekil 3’de gösterilmiştir.

Şekil 3. Kısmi gölgelenme ve birden fazla Maksimum Güç Noktası oluşması

Yukarıdaki şekilde de görüleceği üzere kısmi gölgelenme durumunda güç-gerilim eğrisi üzerinde birden fazla “En Yüksek Güç Noktası” oluşmaktadır. Bu noktada fotovoltaik inverterlerin görevi mümkün olan en yüksek gücün üretilebileceği “Global En Yüksek Güç Noktası” nı bulmak ve cihazın o noktada çalışmasını sağlamaktır.

Mavi Solar eviricileri kısmi gölgelenme durumlarında oluşan birden fazla maksimum güç noktasından en yükseğini bulabilmek için GLOBAL MPP İZLEME algoritmasını kullanmaktadır. Bu algoritma güneş panelinin tüm üretim bandını tarayarak GLOBAL EN YÜKSEK GÜÇ NOKTASI’ nı bulmakta ve mümkün olan en yüksek üretimin gerçekleştirilmesini sağlamaktadır. Bu algoritmanın gölgesiz durumlarda kullanılması yaklaşık %0,005 kadar bir güç kaybına yol açarken kısmi gölgeli durumlarda kullanılması %20-30 bandında daha fazla enerji hasadı sağlamaktadır.

Bu şekilde yüksek verimle enerji hasadı ve sistem geri ödeme süresinin önemli ölçüde azaltılması mümkün olmaktadır.