Ermittlung des idealen Leistungsgrößenverhältnisses für Solarwechselrichter: Ein bahnbrechendes Modell

Die wissenschaftlichen Experten der Universiti Teknikal Malaysia Melaka haben eine technisch-ökonomische Optimierungsstrategie entwickelt, um das ideale Leistungsgrößenverhältnis (PSR) für Wechselrichter in netzgekoppelten Photovoltaiksystemen (PV) zu bestimmen. Das PSR wird durch das Verhältnis der Nennleistung eines Wechselrichters zur Gesamtnennleistung der PV-Module definiert. Dieses Verhältnis ist entscheidend für die Maximierung des Energieertrags und der Rentabilität.

Der Einfluss der Wechselrichtergröße

Ein Wechselrichter mit unzureichender Größe kann die Fähigkeit des Systems beeinträchtigen, erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, was zu potenziellen Energieverlusten führt. Umgekehrt kann eine Überdimensionierung des Wechselrichters zu überhöhten Anschaffungskosten führen, ohne dass die Energieleistung entsprechend steigt.

Die Methode des Mustersuchalgorithmus (PSA)

Die Wissenschaftler schlagen die Verwendung einer Mustersuchalgorithmusmethode (PSA) vor, ein weit verbreitetes Optimierungstool zur Lösung komplexer Probleme und zum Umgang mit potenziell verrauschten Daten. Ziel dieser Methode ist es, die Leistung eines Wechselrichters unter realen Bedingungen genau zu simulieren. Das Modell berücksichtigt Faktoren wie Strahlung, Wärmekonvektion, lokale Wetterbedingungen und technische Daten aus Wechselrichterdatenblättern, um die Effizienzkurve dieser Geräte zu messen.

Genauigkeitskalibrierung des Modells

Das Modell durchläuft eine Genauigkeitskalibrierungsphase, in der die Effizienzpunkte schrittweise durch die PSA angepasst werden. Dieser Anpassungsprozess stellt sicher, dass die modellierte Darstellung die tatsächliche Systemleistung genau widerspiegelt. Wie das Team erklärte: „Der Kalibrierungsprozess stellt sicher, dass die geschätzten Werte mit den tatsächlichen Messungen übereinstimmen, die über einen festgelegten Zeitraum gesammelt wurden.“

Vorhersage der jährlichen Stromproduktion

Das Modell der Forscher kann die jährliche Leistungsabgabe einer Solaranlage für jeden Iterationsschritt durch verschiedene DC/AC-Leistungsverhältnisse vorhersagen. So können Solaranlagenbesitzer das optimale Verhältnis zur Maximierung der Energieproduktion bestimmen.

Überlegungen über PSR hinaus

Obwohl die Auswahl des optimalen PSR von entscheidender Bedeutung ist, müssen auch andere Faktoren berücksichtigt werden, darunter die Kosten des Wechselrichters, Betriebs- und Wartungskosten, die Komplexität des Wechselrichters und das gesamte Überwachungssystem. Die Kostenfunktion stellt eher die wirtschaftliche Effektivität als den direkten Geldwert dar. Die finanzielle Machbarkeit hängt von den spezifischen Systemkosten und den geltenden Strompreisen ab.

Zukünftige Richtungen

Die Studie mit dem Titel „Techno-ökonomische Optimierung des Verhältnisses zwischen Photovoltaik-(PV)-Wechselrichterleistung und -größe für netzgekoppelte PV-Systeme“ wurde veröffentlicht in Ergebnisse im Ingenieurwesen. Die Forscher schlagen vor, dass künftige Studien zusätzliche Faktoren wie komplexe Wettervorhersagen, dynamische Preismodelle und die Anwendung des Modells auf verschiedene PV-Systeme oder umfassendere Systeme für erneuerbare Energien integrieren könnten.

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