Την έξυπνη τεχνολογία Smart DC System (SDS) για τον έλεγχο ιχνηλατών μέσω του μετατροπέα σε φωτοβολταϊκά συστήματα μεγάλης κλίμακας έχει αναπτύξει η Huawei.
Πρόκειται για τον κορυφαίο παγκόσμιο προμηθευτή Τεχνολογικών Λύσεων Πληροφορικής & Επικοινωνιών (ICT) καθώς και ενεργειακών λύσεων, με στόχο τη συνεχή βελτιστοποίηση της απόδοσης των φωτοβολταϊκών συστημάτων.
Η Huawei και το Κέντρο Γενικής Πιστοποίησης της Κίνας - China General Certification Center (CGC) - προέβησαν σε συγκριτικές δοκιμές με στόχο την επιβεβαίωση της επίδρασης της εφαρμογής της τεχνολογίας SDS στην απόδοση των φωτοβολταϊκών εγκαταστάεων.
Με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών, το National Energy Key Laboratory for Wind and Solar Simulation, Testing and Certification, το CGS και η Huawei, εξέδωσαν White Paper όπου περιγράφονται λεπτομερώς, το υπόβαθρο της ανάπτυξης, τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τα πλεονεκτήματα της εφαρμογής της τεχνολογίας SDS, η οποία επιτρέπει την περαιτέρω μείωση του LCOE μιας Φ/Β εγκατάστασης στην εποχή του grid parity.
Η τεχνολογία αυτή, ενσωματωμένη στους μετατροπείς, εστιάζει στην επίλυση ζητημάτων, που ενδεχομένως υπάρχουν, στη μέθοδο ελέγχου της γωνίας παρακολούθησης του ηλίου σε ιχνηλάτες που εδώ και χρόνια χρησιμοποιούνται από τη βιομηχανία.
Σε άλλους παραδοσιακούς αστρονομικούς αλγόριθμους, δεν λαμβάνονται υπόψη τα παρακάτω:
- Η μορφολογία του εδάφους, οι σκιάσεις κατά την ανατολή και τη δύση του ηλίου καθώς και οι αλλαγές των καιρικών συνθηκών, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε εσφαλμένους υπολογισμούς της γωνίας παρακολούθησης με αποτέλεσμα τη μείωση στην απόδοση ενέργειας.
- Ο έλεγχος της γωνίας παρακολούθησης είναι σχετικά ανεξάρτητος, δεν σχετίζεται με την καμπύλη I-V ή την αλλαγή των φωτοβολταϊκών στοιχειοσειρών. Επομένως, δεν μπορεί να εφαρμοστεί βέλτιστη ρύθμιση ή ακριβής έλεγχος.
- Επιπλέον, ο συνδυασμός ιχνηλατών και φωτοβολταϊκών πλαισίων διπλής όψης (bifacial) απαιτεί δυναμική τεχνολογία ελέγχου σύμφωνα με τις διαφοροποιήσεις των εξωτερικών καιρικών συνθηκών.
Για τον τεχνικό έλεγχο και την επιβεβαίωση της τεχνολογίας SDS πραγματοποιήθηκαν εκτεταμένες μακράς και βραχείας διάρκειας συγκριτικές δοκιμές από τον Ιούλιο 2019 έως Ιούνιο 2020 από το CGC.
Οι δοκιμές έλαβαν χώρα σε δύο φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις, η πρώτη με Φ/Β πλαίσια δύο όψεων και η δεύτερη με Φ/Β πλαίσια μίας όψης. Και οι δύο εγκαταστάσεις χρησιμοποιούσαν ιχνηλάτες με οριζόντιο μονοαξονικό σύστημα παρακολούθησης του ηλίου.
Τα αποτελέσματα των δοκιμών έδειξαν ότι κατά τη διάρκεια ολόκληρης της περιόδου, η ενεργειακή απόδοση των στοιχειοσειρών χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο SDS αυξάνονταν κατά 1,50% και 1,43%, σε σχέση με αυτή με συμβατικό έλεγχο, για την πρώτη και τη δεύτερη εγκατάσταση αντίστοιχα. Κατά τις ημέρες με βροχή όπου η διάχυτη ακτινοβολία είναι αυξημένη, αυξάνονταν η ενεργειακή απόδοση κατά 3,09% και 3,58% αντίστοιχα.
Όπως δείχνουν οι δοκιμές βραχείας διάρκειας, από 16 έως 26 Σεπτεμβρίου 2020, στη διάρκεια μίας ηλιόλουστης ημέρας και σε στοιχειοσειρές με SDS, η ενεργειακή απόδοση ήταν αυξημένη κατά 1,58%, ενώ ήταν αυξημένη κατά 6,86% από την ώρα εκκίνησης έως τις 9:00 και 11,69% από τις 16:30 έως τον μηδενισμό της παραγωγής. Στη διάρκεια μίας βροχερής ημέρας εμφανίζει αύξηση της τάξεως του 5,10%.
Με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών η τεχνολογία SDS που ανέπτυξε η Huawei:
- Έχει επαληθευτεί για μεγάλο χρονικό διάστημα και εφαρμόζεται σε φωτοβολταϊκά συστήματα μεγάλης κλίμακας.
- Εφαρμόζει ολοκληρωμένη παρακολούθηση η οποία συνίσταται στην αναγνώριση του περιβάλλοντος και των παραμέτρων λειτουργίας - Βέλτιστη γωνία παρακολούθησης - Μέγιστη και ισορροπημένη λαμβανόμενη ακτινοβολία - Βέλτιστες παράμετροι εξόδου.
- Βελτιώνει περαιτέρω την απόδοση των ιχνηλατών δίνοντας λύση στις ανεπάρκειες προηγούμενων συμβατικών τεχνολογιών.
- Τα αποτελέσματα ελέγχου και λειτουργίας ανταποκρίνονται στις προσδοκίες, ειδικά κατά τις πρωινές και βραδινές ώρες καθώς και κατά τη διάρκεια ειδικών καιρικών συνθηκών.
