阴影，污垢或老化大大降低了大型光伏设施的产量。卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)和科技界和工业界的合作伙伴现在启动了太阳能公园2.0项目，以减少这些损失。创新电路、新型电力电子和人工智能支持的优化有望提高设备的成品率和使用寿命，并降低其运行成本。联邦经济事务和气候行动部(BMWK)为刚刚启动的项目提供了约250万欧元的资金。
为了实现气候中和，必须大量增加可再生能源的使用。“大型太阳能公园在这方面非常重要，”尼娜·蒙兹克说。这位来自KIT的电气工程研究所(ETI)的研究员在KIT的电池技术中心发起了太阳能公园2.0项目。“然而，在世界人口密集的地区为这类设施找到更大的区域是一个问题。然而，要实现我们的气候目标，必须大大提高可用面积的利用效率。”
在太阳能公园2.0项目中，研究人员为此开发了电子元件和方法。Munzke说:“我们想要增加光伏设施在不利条件下的功率输出，如阴影、污垢或老化，并优化效率和发电量。”
为了最大限度地使用光伏模块，它必须接近其最大功率点(MPP)。模块的输出来自于电流乘以电压水平。在MPP，产量是最高的，这意味着达到了可能的最大产量，”ETI的卢卡斯·斯特凡斯基(Lukas Stefanski)说。然而，MPP随温度、太阳位置和其他因素幸福宝app首页而变化。因此，最佳运行要求电压不断调整。专门的功率优化器可用于此目的。然而，传统电路中的最大功率点跟踪主要发生在中央逆变器中。
Stefanski说:“当几个光伏模块串联或串接，几个串并联时，单个模块的遮挡和故障会降低整个设备产生的功率。”“它更有利于控制单个模块，并根据特定的电路优化施加在字符串上的电压。”
为此，在太阳能公园2.0项目中采用了KIT专利的HiLEM (High Efficiency Low Effort MPPT)电路。该电路取代了通常用于串的并行连接的组合盒，并在串级实现了高效的MPPT。将HiLEM电路与卡尔斯鲁厄应用科学大学、BRC和PREMA公司联合开发的新型功率优化器相结合，可以实现串级和模块级的同步MPPT。
“这不仅提高了光伏设施的产量，而且提高了使用寿命。同时，运营成本也降低了，”斯特凡斯基说。
新的优化组件计划在两个30千瓦峰(kWp)的光伏测试设施中进行评估。其中一个工厂将用于运行新的功率优化器的测试场景。第二株植物将作为参考。这两家工厂将在KIT能源实验室2.0现有太阳能公园的免费区域内毗邻而建。研究还将致力于开发一种人工智能支持的方法，根据运行数据预测光伏设施的发电量。然后，该方法将用于识别可能着色、损坏或脏模块。
来自ETI的Markus Becker说:“这将帮助我们找到太阳能公园安装电力优化器的价值所在。”人工智能使用现有的能源实验室2.0太阳能公园的长期数据和斯图加特大学光伏研究所(ipv)开发的无麻豆出品视频在线线监测系统(WSN)收集的数据进行训练。
一个关于太阳能公园2.0
由kit协调的合作项目太阳能公园2.0于2022年7月启动，计划为期三年。合作伙伴包括卡尔斯鲁厄应用科学大学、BRC-Solar和PREMA半导体公司，他们共同开发了基于特定应用集成电路(ASIC)的MPPT电力电子设备。斯图加特大学的ipv贡献了其WSN系统，并对其进行了优化。
Solarwatt公司帮助将功率优化器直接集成到光伏模块中。太阳能公园2.0的工程量约为340万欧元。该项目由联邦经济事务和气候行动部提供约250万欧元的资金。
