Επηρεαζόμενη από τον κλιματικό στόχο της «ουδετερότητας άνθρακα», η δομή της κατανάλωσης ενέργειας γίνεται ολοένα και πιο καθαρή και χαμηλού άνθρακα, οδηγώντας στην ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών. Λόγω της μακροχρόνιας έκθεσης σε υψηλή θερμοκρασία, υψηλή υγρασία και υπερβολική σκόνη, η PID (Potential Induced Degradation) είναι αναπόφευκτη για τα φωτοβολταϊκά πλαίσια. Σύμφωνα με σχετικές έρευνες, η μόνιμη PID οδηγεί σε απώλεια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έως και 30%.

Για οικιακά σενάρια, ο κλάδος συνήθως υιοθετεί ενσωματωμένες/εξωτερικές μονάδες αποκατάστασης PID για να αυξήσει την τάση από το PV προς τη γείωση, ώστε να αποκατασταθεί η λειτουργία των στοιχείων όταν το φωτοβολταϊκό σύστημα είναι εκτός δικτύου τη νύχτα. Αυτή η λύση ανακουφίζει σε κάποιο βαθμό τις επιδράσεις του PID, αλλά δεν μπορεί ούτε να καταστείλει αποτελεσματικά το PID κατά τη διάρκεια της ημέρας, όταν ο μετατροπέας είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο, ούτε να εφαρμοστεί στο σύστημα φωτοβολταϊκών και αποθήκευσης, το οποίο λειτουργεί καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας.

Με βάση τις προαναφερθείσες δυσκολίες, η Sungrow και η TÜV Rheinland συνδημοσίευσαν το PID Zero -- Λύση κατά του PID για οικιακά φωτοβολταϊκά συστήματα. Εξοπλισμένη με πατενταρισμένη τοπολογία mirror boost και έναν έξυπνο αλγόριθμο ελέγχου, η καινοτόμος λύση PID Zero παρέχει 24ωρη προστασία κατά του PID,καθιστώντας δυνατή την καταστολή του PID κατά τη διάρκεια της ημέρας και την αποκατάσταση του PID τη νύχτα με καλύτερα αποτελέσματα, μειώνοντας σημαντικά τις απώλειες παραγωγής ενέργειας λόγω της υποβάθμισης της απόδοσης των μονάδων.

Σχ.-1: Πατενταρισμένη τοπολογία Mirror Boost

1. Αποτελεσματική καταστολή PID κατά τη διάρκεια της ημέρας για μείωση της ζημιάς των modules

Λαμβάνοντας υπόψη τη μικρή κλίμακα του οικιακού φωτοβολταϊκού συστήματος, ο παραδοσιακός αντιστροφέας χρειάζεται

Κυκλώματα ενίσχυσης για την επέκταση του χρόνου αποδοτικής παραγωγής κατά τη διάρκεια της ημέρας, γεγονός που φέρνει την τάση PV προς τη γείωση πιο κοντά στο αρνητικό ηλεκτρόδιο, αυξάνοντας τον κίνδυνο PID.

Σχ.-2: Κίνδυνος PID του Φ/Β Συστήματος

Σε αντίθεση με άλλες τεχνολογίες, η λύση Sungrow PID Zero υιοθετεί μια κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τοπολογία mirror boost για να εξασφαλίσει το ίδιο δυναμικό των PV+ και BUS+. Ως αποτέλεσμα, η τάση από το PV- προς τη γείωση πλησιάζει το θετικό ηλεκτρόδιο κατά τη διάρκεια της ενισχυμένης λειτουργίας του αντιστροφέα, και έτσι το PID καταστέλλεται αποτελεσματικά.

Σχ. 3: Σύγκριση τάσης PV προς γη

2. Έξυπνη επισκευή τη νύχτα για αποκατάσταση της απόδοσης των μονάδων

Το σύστημα φωτοβολταϊκών με αποθήκευση λειτουργεί 24 ώρες την ημέρα. Επιπλέον, τη νύχτα, η τάση της συστοιχίας PV προς γη περιορίζεται πάντα στο χαμηλότερο σημείο τάσης του συστήματος. Σε σύγκριση με το φωτοβολταϊκό σύστημα, ο κίνδυνος PID αυξάνεται σημαντικά.

Σχήμα-4: Κίνδυνος PID του φωτοβολταϊκού συστήματος DC σε σύζευξη με αποθήκευση

Δεδομένου ότι το ουδέτερο σημείο του δικτύου TN είναι γειωμένο, θα προκύψει ένα μεγάλο κυκλικό ρεύμα μεταξύ των σημείων γείωσης AC και DC εάν εφαρμοστούν τα παραδοσιακά σχήματα επαναφοράς, καθιστώντας αδύνατη την αξιόπιστη λειτουργία του συστήματος.

Σχ. 5: Σχηματικό διάγραμμα κυκλικού ρεύματος

Η λύση Sungrow PID Zero αποτρέπει τα κυκλικά ρεύματα μεταξύ των σημείων γείωσης αναδιαμορφώνοντας τη δομική τοπολογία της πλευράς DC, ενώ δεν απαιτείται επιπλέον μονάδα ανάκτησης. Με τον έλεγχο του ευφυούς αλγορίθμου, το σύστημα υπολογίζει αυτόματα την ενέργεια που χρειάζεται για την ανάκτηση και αυξάνει την τάση για ανάκτηση PID. Αποφεύγονται τόσο η ατελής ανάκτηση που προκαλείται από ανεπαρκώς αυξημένη τάση όσο και οι απώλειες συστήματος λόγω υπερβολικά αυξημένης τάσης.

Σχ. 6: Κίνδυνος PID των αντιστροφέων εξοπλισμένων με PID Zero

Πέρυσι, η TÜV Rheinland πραγματοποίησε λεπτομερή επιτόπια επαλήθευση και τεχνική αξιολόγηση του PID Zero, και το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι φωτοβολταϊκοί και υβριδικοί αντιστροφείς εξοπλισμένοι με τη λύση PID-Zero μπορούν να καταστέλλουν το PID κατά τη διάρκεια της ημέρας και να αποκαθιστούν τις βλάβες των μονάδων τη νύχτα, διασφαλίζοντας μεγάλη διάρκεια ζωής και αποδοτική λειτουργία των μονάδων. Επί του παρόντος, η λύση PID Zero έχει εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα σε οικιακά σενάρια. Εξοπλισμένοι με την τεχνολογία PID Zero, οι φωτοβολταϊκοί αντιστροφείς SG2.0-10RS και οι φωτοβολταϊκοί υβριδικοί αντιστροφείς SH3.0-6.0RS έχουν παραδοθεί σε πλήθος χωρών και περιοχών, συμπεριλαμβανομένης της Ευρώπης, της Ασίας-Ειρηνικού και της Λατινικής Αμερικής.

Μάθετε περισσότερα για τη λύση Sungrow PID Zero, παρακαλούμε ελέγξτε εδώ.