Optimizadores
Sombreado
Strings más largos
Los módulos inteligentes utilizan una tecnología de vanguardia diseñada para reducir el equilibrio de los costos del sistema al permitir cadenas más largas en los paneles solares. Esto puede reducir la cantidad de cadenas en un 30%, lo que se correlaciona directamente con una reducción del 30% en la caja del combinador, el cableado, los fusibles y los costos generales de hardware, además de reducir los requisitos de mano de obra para la instalación. Esta reducción equivale a una disminución de más de $ 0.05 / vatio en el costo total del sistema.
Smart-Curve permite cadenas más largas al limitar el voltaje de salida Voc del módulo. Este Voc reducido todavía se usa para diseñar longitudes de cadena máximas, pero con el beneficio adicional de un factor de reducción de 0% para la temperatura. Los cálculos Vmp no se ven afectados por Smart-Curve. A continuación se muestra un ejemplo que compara el diseño de cadena tradicional y el diseño de cadena habilitado con Smart-Curve.
¿Cómo calcular el tamaño máximo de la cadena?
El diseño de la cadena de los módulos inteligentes debe cumplir 2 condiciones:
Sin Optimizadores Tigo
Max. Voc para el código: 600V Max.
Rango de voltaje del inversor MPP: 250-550V
Voc Módulo : 40V
Vmp Módulo Vmp: 32V
Temperatura. Voc corregido: 40 * 1.25 = 50V
Max. string: 600V ÷ 50V = 12 módulos
Con Optimizadores Tigo TS4-L
Voc para codigo: 600V
Rango de voltaje del inversor MPP: 250-550V
Voc modulo Reducido: 34V
Vmp del Módulo: 32V
Temp. Voc corregida: 34V * 1 = 34V
Max. cadena: 600V ÷ 34V =17 módulos
Del ejemplo anterior: 550V ÷ 32V = 17 módulos por cadena. Verifique los límites de Vmp de la cadena dividiendo el rango de voltaje máximo de MPP del inversor por el Vmp del módulo inteligente.
En caso de discrepancia entre el requisito del Código y el requisito de voltaje del inversor, seleccione el número más pequeño de los dos.
Impacto
Este ejemplo nos muestra un aumento del 33% en la potencia de las cuerdas y Vmp, con una reducción correspondiente en los costos del BOS eléctrico. Curiosamente, el Voc de la cadena se reduce de 600 V en el arreglo tradicional a 544 V en el diseño de Curva inteligente. Esto se debe a que los módulos inteligentes mantienen el Voc cerca de Vmp, y el rango de seguimiento de voltaje del inversor se convierte en el nuevo límite superior del diseño del sistema.
Nota: Solo los módulos inteligentes de la serie JES y los módulos equipados con TS4-L ofrecen la funcionalidad de cuerdas más largas. Los optimizadores adicionales, como el 2ES, no están equipados con esta función.
Siempre consulte la hoja de datos de su módulo para conocer los valores de Voc y Vmp al dimensionar sus cadenas.
Strings desvalanceados
La tecnología Smart Module y Smart Retrofit corrige el desajuste que resulta de cadenas desiguales en paralelo. Permite una variación en la longitud de la cadena de hasta el 25%.
Requiere optimizadores adicionales simples o dobles, módulos inteligentes de 1ra generación o TS4-O / TS4-L.
Aquí hay algunas pautas importantes a seguir al diseñar cadenas de diferentes longitudes:
Siga estrictamente las ventanas de voltaje mínimo y máximo de MPP del inversor.
Diseñe las cuerdas para que sean lo más largas posible dentro de la ventana de voltaje para reducir las pérdidas de homerun y mejorar la eficiencia.
Diseñe la sombra en las cuerdas más largas o uniformemente a través de las cuerdas tanto como sea posible.
Tenga el número de cadenas más largas lo más bajo posible (es decir, prefiera 2 cadenas más cortas y 1 larga que solo 1 cadena más corta y 2 cadenas largas).
Diferentes orientaciones
La optimización permite que los módulos se coloquen en la misma cadena en diferentes orientaciones o inclinaciones.
En cadenas con orientaciones divididas (por ejemplo, este-oeste), cada orientación principal debe cumplir con el voltaje mínimo del inversor.
Mientras no esté al sol, no se debe considerar que los módulos contribuyen a la tensión de la cadena para la operación del inversor.
En general, para cualquier condición, asegúrese de que los paneles en las orientaciones principales puedan generar suficiente voltaje en la misma cadena para iniciar el inversor, y mantener la tensión de la cadena dentro del rango de tensión de operación del inversor. Cuanto más alto sea el voltaje de la cuerda (dentro del rango), mejor.
Cuando se usa TS4 con Predictive IV (-O o -L cubre) para diseñar diferentes orientaciones, es posible un despliegue selectivo en algunos de los casos que se enumeran a continuación. Cuando se usa gen. 1 Smart Modules (no TS4) o 2ES optimizadores agregados; siempre despliegue en el 100% de un MPPT para habilitar las diferentes combinaciones.
Casos con la mayoría de los paneles orientados en la misma dirección, y una pequeña parte, que no puede generar un voltaje lo suficientemente alto como para encender el inversor, en una dirección diferente. Por ejemplo, con 9 paneles en una cuerda; 6 de ellos orientados al sur y los 3 paneles restantes orientados al oeste:
El voltaje de arranque del inversor = 150 V, y los módulos bajo la luz solar directa contribuyen 30.9 V cada uno (suponga 30 V por cálculos simples)
Solo los 6 módulos orientados al sur iniciarán el inversor, (6 módulos * 30V = 180V> 150V) y los 3 módulos orientados al oeste no (3 módulos * 30V = 90V <150V)
Conclusión: despliegue TS4-O solo en los 3 paneles que están orientados al oeste
TS4-O o TS4-L: implementación selectiva sin TS4: implementación al 100%
Casos en los que cada orientación puede generar suficiente voltaje en una sola cadena para que el inversor se inicie. Por ejemplo; una cadena de 12 paneles con 6 paneles orientados al sur, 6 paneles orientados al oeste.
Suponga que la tensión de arranque del inversor es de 150 V y que los módulos a la luz solar directa contribuyen con 30 V cada uno.
Cada orientación tendrá suficiente voltaje para mantener el inversor encendido (6 módulos * 30V = 180V> 150V)
Conclusión: implemente una optimización del 100% para garantizar que la tensión de la matriz sea lo suficientemente alta como para mantener el inversor durante todo el día. Esto es especialmente importante para los sistemas con la mitad de un conjunto orientado al este y la mitad de un conjunto orientado al oeste.
En este ejemplo de una sola cadena, cada orientación puede producir suficiente voltaje para que el inversor arranque y permanezca encendido. Implementar 100% de optimización
Tenga en cuenta que no hay límite en la diferencia entre los acimuts, siempre que se cumplan los voltajes de los inversores.
En múltiples cadenas paralelas, siga las mismas pautas de voltaje e implemente 100% de optimización (TS4-O, TS4-L, gen.1 módulos inteligentes y / o 2ES).
Módulos diferentes
Los optimizadores Tigo permiten a los diseñadores de sistemas mezclar diferentes tipos de módulos fotovoltaicos dentro de cadenas tales como policristalinas con tipos monocristalinos. Por ejemplo, si un módulo necesita ser reemplazado y su tecnología ahora está desactualizada, o si su fabricante ya no produce ese módulo, puede reemplazarlo con un módulo que tenga diferentes características eléctricas.
La regla de discrepancia del 25%: las características eléctricas de la potencia, el voltaje y la corriente pueden ser diferentes hasta un 25% en el voltaje total de la cadena y / o la corriente total de la cadena y la potencia de la cadena total resultante se permite dentro de una sola cadena, y en paralelo instrumentos de cuerda. Ya sea debido al número de módulos en una cadena (longitud) o a las características de cada módulo, se requiere que la tensión total de una cadena, la corriente total y la potencia total resultante, así como la tensión y la corriente de cualquier módulo individual en la cadena, No excederá el 25% de desajuste.
En otras palabras: todos los módulos en una cadena deben estar dentro del 25% entre sí desde el voltaje mínimo al máximo y desde la corriente mínima a la máxima. Además, las diferentes cadenas deben estar dentro del 25% para el voltaje mínimo y máximo, la corriente y la potencia producida por una serie de módulos.
Alimentación del módulo Nota: Las diferencias de potencia del módulo entre los diferentes módulos no están restringidas siempre que las diferencias de voltaje y corriente sean menores al 25%. Suponiendo que los desajustes de corriente y voltaje obedezcan a la regla de desajuste del 25%, puede mezclar y combinar libremente módulos de cualquier potencia nominal y de cualquier tecnología: por ejemplo, tipos de película delgada, policristalina y monocristalina.
Cómo calcular los desajustes del módulo fotovoltaico
Nota: Cada uno de los tres límites de desajuste eléctrico de la corriente, el voltaje y el conjunto debe cumplir con la regla del 25%.
Desajuste actual:
Al mezclar módulos dentro de una cadena, la clasificación actual es lo más importante a considerar. Puede mezclar y combinar módulos en la misma cadena si la proporción actual (Cr, la corriente más baja dividida por la corriente más alta) es mayor que 0.75. Utilice este resultado para calcular la falta de coincidencia actual (Cm):
Cm = (1-Cr); debe ser menor o igual al 25%.
Desajuste de voltaje:
Calcular la falta de coincidencia de voltaje es un poco más complejo, ya que afecta a la falta de coincidencia de cadena a cadena. Considere estos dos escenarios:
Escenario 1: si tienes una cadena por MPPT, Tigo no te limita.
Escenario 2: si tiene más de 1 cadena conectada a un MPPT, puede mezclar y hacer coincidir las clasificaciones de voltaje si la relación de tensión (Vr, la tensión de cadena más baja dividida por la tensión de cadena más alta) es mayor que 0.75. Utilice este resultado para calcular la falta de coincidencia de voltaje (Vm):
Vm = (1- Vr); Debe ser menor o igual al 25%.
Desajuste general:
El desajuste general, Om, que debe ser inferior al 25%, se calcula de manera muy similar, utilizando los ratios Cr y Vr:
Om = (1 – (Vr) * (Cr)); Debe ser menor o igual al 25%.
Ejemplo:
Este ejemplo considera un sistema con 2 cadenas de 15 módulos fotovoltaicos por cadena para un conjunto total de 30 módulos fotovoltaicos. Está equipado con 2 tipos de módulos diferentes: 27 módulos con Voc = 33.5V @ 6.4 A y tres módulos con Voc = 43V @ 8.0A. Este ejemplo examina esta configuración: cadena A con 15 módulos de 33.5V (el voltaje de la cadena es 15 * 33.5V = 502.5V); cadena B con los módulos restantes (la tensión de cadena es 3 * 43V + 12 * 33.5V = 531V).
Cálculo de desajuste actual:
La cadena A no tiene ningún problema; para la cadena B, el Cr es 6.4 / 8.0 = 0.8.
El Cm es: (1-Cr) = 0.20 desajuste actual. Este valor es aceptable.
Cálculo de desajuste de voltaje:
El Vr es 502.5V / 531V = 0.95.
El Vm es (1-Vr) = 0.05 desajuste de voltaje. Este valor es aceptable.
Cálculo de desajuste global:
El Om es: (1 – (Vr) * (Cr)) = 0.24 discrepancia global del sistema. Este valor es aceptable.