带蓄电池的光伏系统中MPPT充电效果

专家:沈辉(中山大学太阳能系统研究所所长)

观点:

1、采用MPPT 技术,可以降低光伏系统的太阳电池组件的配置功率,从而降低系统成本,使其性价比得到有效提高。

2、MPPT 技术一般用在大型光伏电站,尤其适用于并网发电系统。

3、采用MPPT 控制技术,在温差变化较大的场合,特别是对于冬、夏以及全日温差较大的地区有明显的技术意义。

4、太阳电池的工作电压随着温度升高而下降,蓄电池的充放电电压随充电电流升高而增加。在太阳电池组件中,为了保证夏天高温天气能对蓄电池正常充电,组件的标准峰值工作电压一般比较大,从而使太阳电池通常有较大一段区间没有真正工作在最大功率点,造成太阳电池以及蓄电池配置容量增加,增大了光伏系统的成本。

5、MPPT 电路也要消耗一部分电能,存在转换效率的问题,在使用MPPT 增大对蓄电池充电时,必须使增加的能量大于MPPT 自身损耗的能量,否则采用MPPT就失去意义。

6、太阳电池组件每小时的发电量,由组件平面上每小时接受到的平均光强、环境温度、组件特性和负载特性决定。

7、太阳电池方阵通常与地面成一定倾角安装,在计算太阳电池组件每小时的输出时, 需要将水平面上实强度数据折算到组件平面上的相应值。

8、在配有蓄电池的光伏系统中,太阳电池方阵向蓄电池充电,蓄电池又通过负载放电。

9、MPPT 电路一般是通过BUCK 或BOOST 型电路的DCPDC 变换电路,要求有较高的转换效率,一般在90 %以上。

10、在计算太阳电池组件的输出功率时,必须考虑MPPT 控制器在不同匹配下效率的变化。

11、在带蓄电池的光伏系统中,是否选择采用MPPT控制方式要综合当地全年气温变化、负载状况、经济性以及可靠性等多方面因素考虑。

12、使用MPPT 控制方式要使系统的控制器成本增加,应当保证采用MPPT 后光伏阵列和蓄电池容量降低的成本要大于系统控制器增加的成本。

13、以广州为代表的华南地区属于亚热带气候,全年气温都比较高,带蓄电池的光伏系统中使用MPPT控制器的作用不大。

14、在中国北方地区,采用MPPT 控制方式意义比较明显,能够增加冬季系统产能,降低系统太阳电池组件和蓄电池容量,减少成本。

15、在全年气温都比较低的地区,则可以通过减少组件串联电池片个数的方式调节太阳电池组件和蓄电池间的匹配,这种方式更可靠和经济。

16、MPPT 控制器效率参数一般只有在大、中型光伏系统中才能达到,而在小型光伏系统中,比如太阳能路灯等小功率的光伏系统(200Wp以下) 中,在目前技术条件下,通常MPPT 控制器效率很低,一般只有65 %~80 %。

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