Chịu ảnh hưởng của mục tiêu khí hậu "trung hòa carbon", cơ cấu tiêu thụ năng lượng ngày càng trở nên sạch hơn và ít phát thải carbon hơn, dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của ngành năng lượng mặt trời (PV). Do việc tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ cao, độ ẩm cao và quá nhiều bụi, PID (Suy giảm do điện áp cảm ứng tiềm năng) là không thể tránh khỏi đối với các tấm pin quang điện. Theo các nghiên cứu liên quan, PID vĩnh viễn có thể gây tổn thất sản lượng điện lên đến 30%.
Đối với kịch bản nhà ở, ngành thường áp dụng các mô-đun phục hồi PID tích hợp/ngoại vi để nâng điện áp PV- lên so với đất nhằm phục hồi mô-đun khi hệ thống PV ở chế độ ngoại lưới vào ban đêm. Giải pháp này giảm bớt tác động PID ở mức độ nhất định, nhưng không thể ức chế hiệu quả PID vào ban ngày khi biến tần được kết nối với lưới, và cũng không thể áp dụng cho hệ thống PV cộng lưu trữ hoạt động suốt cả ngày.
Dựa trên những khó khăn nêu trên, Sungrow và TÜV Rheinland đã đồng phát hành PID Zero -- Giải pháp chống PID cho hệ thống PV dân dụng. Được trang bị kiểu cấu trúc 'mirror boost' được cấp bằng sáng chế và một thuật toán điều khiển thông minh, giải pháp đổi mới PID Zero cung cấp bảo vệ chống PID 24 giờ,cho phép ức chế PID vào ban ngày và phục hồi PID vào ban đêm với hiệu quả tốt hơn, giảm đáng kể tổn thất sản lượng do suy giảm hiệu suất mô-đun.
Hình-1: Topology Mirror Boost được cấp bằng sáng chế
1. Chống PID hiệu quả vào ban ngày để giảm hư hỏng mô-đun
Do quy mô nhỏ của hệ thống PV dân dụng, biến tần truyền thống cần
Các mạch tăng áp để kéo dài thời gian phát điện hiệu quả vào ban ngày, điều này làm cho điện áp từ PV tới đất tiến gần hơn tới điện cực âm, làm tăng nguy cơ PID.
Hình-2: Nguy cơ PID của hệ thống PV
Không giống các công nghệ khác, giải pháp Sungrow PID Zero áp dụng một cấu trúc mirror boost được cấp bằng sáng chế để đảm bảo điện thế bằng nhau giữa PV+ và BUS+. Do đó, điện áp từ PV- đến đất tiến gần hơn tới cực dương khi biến tần hoạt động ở chế độ tăng áp, và vì thế PID bị ức chế hiệu quả.
Hình-3: So sánh điện áp từ PV tới đất
2. Sửa chữa thông minh ban đêm để phục hồi hiệu suất mô-đun
Hệ thống PV kết hợp lưu trữ hoạt động 24 giờ mỗi ngày. Hơn nữa, vào ban đêm, điện áp từ mảng PV đến đất luôn bị giới hạn ở điểm điện áp thấp nhất của hệ thống. So với hệ thống PV đơn thuần, rủi ro PID tăng lên đáng kể.
Hình-4: Rủi ro PID của hệ thống PV ghép nối DC với lưu trữ
Vì điểm trung tính của lưới TN được nối đất, sẽ xuất hiện một dòng điện vòng lớn giữa các điểm nối đất AC và DC nếu áp dụng các sơ đồ phục hồi truyền thống, làm mất khả năng vận hành đáng tin cậy của hệ thống.
Hình 5: Sơ đồ dòng điện hình tròn
Giải pháp Sungrow PID Zero ngăn ngừa dòng điện vòng giữa các điểm nối đất bằng cách tái cấu trúc bố trí phía DC mà không cần module phục hồi bổ sung. Được điều khiển bởi thuật toán thông minh, hệ thống tự động tính toán năng lượng cần thiết cho việc phục hồi và tăng điện áp cho phục hồi PID. Việc phục hồi không hoàn chỉnh do điện áp tăng không đủ và tổn thất hệ thống do điện áp tăng quá mức đều được tránh.
Hình-6: Nguy cơ PID của các bộ biến tần được trang bị PID Zero
Năm ngoái, TÜV Rheinland đã tiến hành kiểm chứng và đánh giá kỹ thuật tại chỗ toàn diện về PID Zero, và kết quả cho thấy các biến tần PV và biến tần hybrid được trang bị giải pháp PID Zero có thể kìm hãm PID vào ban ngày và sửa chữa hư hỏng mô-đun vào ban đêm, đảm bảo tuổi thọ lâu dài và hoạt động hiệu quả của các mô-đun. Hiện nay, giải pháp PID Zero đã được áp dụng ở quy mô trong các kịch bản dân cư. Được trang bị công nghệ PID Zero, biến tần PV SG2.0-10RS và biến tần hybrid PV SH3.0-6.0RS đã được giao đến nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ bao gồm châu Âu, khu vực châu Á - Thái Bình Dương và Mỹ Latinh.
Để tìm hiểu thêm về giải pháp Sungrow PID Zero, vui lòng xemtại đây.
