为了尽可能多地利用光伏电力,人们想方设法去开发光伏电池的发电能力,除了提高光伏电池的发电效率之外,还有两类方法:一是让电池得到尽量多的日照能量。,再就是充分利用电池发出的电力。
第一类方法就是让阳光能够尽可能多地照射在光伏阵列上。人们曾采用过使光伏阵列跟踪太阳运行以及聚焦阳光等措施。然而,由于控制复杂,造价高,而且聚焦阳光还会令阵列升温,导致阵列发电效率下降等因素,而使这些措施实用性不强。现在常用的方法是让光伏阵列以等于所在地理纬度的倾角朝阳(指太阳)固定安装。第二类方法内容很广泛,如高效率非逆变直接利用光伏电力,还包括储存多余电力的问题;加宽用电系统的功率一效率平台,以适应光伏电力功率变化范围大的问题;另外还有一个最被人们关注的问题,就是根据光伏电池的输出特性而产生最大功率点跟踪技术问题。
图1为光伏电池输出电压和输出电流的关系曲线,由该曲线可派生出图2光伏电池输出电压和输出功率之间的关系曲线。
从图中看出。在某一确定的日照强度下,因为负载不同。而使光伏电池输出电压和输出电流相应关系不同,而输出功率会有很大的差异,这就是说同样的电池,同样的光照,而不同的负载,却导致不同的功率输出。换句话说,就是在某一特定情况下,有一个特定参数的负载能得到光伏电池的最大功率输出。这个输出点在图1、图2中的所在位置,就是光伏电池的最大功率输出点MPP(Maximum PowerPoint)。理想的情况是让光伏系统一直工作在。MPP状态。这样就能充分利用光伏电力,而这项技术就被称为最大功率点跟踪技术MPPC。
作为直流供电系统的负载,一般是电阻性负载或者是蓄电池。对于电阻性负载来说,要想实现MPPC,就需要不断地改变阻值去跟踪MPP。不断变化阻值又能正常工作的负载(电器)必然复杂化,不可避免就牵涉到功率一效率平台的问题。一般来说,用电器在功率变化时,效率是会发生变化的。如果功率的提高,不能弥补效率的下降,跟踪就失去了意义。
对于有蓄电装置的光伏系统,有两点值得考虑的:
其一,由图2输出电压一输出功率曲线上可以看出,在MPP点两边的曲线不对称。这说明,对蓄电池充电时,偏低电压一侧功率损失不大,而在蓄电池充满,端电压升高时,出现陡降。这对防止过充电是有利的。其二,任何MPPC的技术装备都会产生一定的功率损耗和资金费用。所以对于功率不大的光伏系统,如果采用了蓄电池装置,可以省略最大功率点跟踪装置。但是,最大功率点技术分析是指导选配系统参数的重要理论,而且应该考虑在使用中对于系统参数的监测显示,一旦参数变化,例如蓄电池有一节出现故障,就会影响到系统的正常运行。
MPPC是一个技术理论。本篇的介绍。希望能给开发太阳能光伏产品的爱好者一点帮助。