SMA khuyết ShadowFix không sửa bóng nhưng giảm một số hiệu ứng phụ.

Một vài tuần, một độc giả yêu cầu tôi viết về ShadowFix. ShadowFix là phần mềm SMA của nhà sản xuất Đức bao gồm trong bộ biến tần mặt trời của họ. Yêu cầu này khiến tôi cảm thấy hơi ngu ngốc vì tôi không biết ShadowFix là gì. Sau khi tìm kiếm nhanh, tôi đã mở hàng tá cửa sổ trình duyệt và quyết định có rất nhiều thông tin và thật dễ dàng để viết một bài viết nhanh, mô tả về nó.

Tôi đã đi đến quyết định này, vì tôi đã bỏ qua việc kiểm tra xem có bất kỳ thông tin rõ ràng nào về việc nó đã thực hiện tốt như thế nào không. SMA cho cảm giác rằng nó hoạt động rất tốt mà không cung cấp bất kỳ thông tin nào tôi có thể tìm thấy rõ ràng cho thấy nó hoạt động.

Tôi đã nhờ SMA giúp đỡ và được cho biết họ sẽ xuất bản một bài báo về nó vào cuối tháng này. Nhưng điều đó có thể là hơn 3 tuần nữa, quá muộn đối với tôi. Tất cả những thông tin mà tôi đã nghiên cứu cho đến nay sẽ được đưa ra khỏi tai tôi. Bởi vì tôi trong một cuộc đua chống lại sự rò rỉ bộ nhớ, tôi sẽ nói cho bạn biết những gì tôi đã học được cho đến nay và nếu thông tin mới xuất hiện, tôi sẽ cập nhật bài viết này hoặc viết một bài hoàn toàn mới.

ShadowFix là phần mềm biến tần SMA

ShadowFix là phần mềm bên trong tất cả Biến tần SMA hoạt động tự động khi sử dụng. Đối với những người có đầu óc kỹ thuật hơn, đó là thuật toán điều khiển Multi Power Point Tracker (MPPT) của họ. Nếu bạn quan tâm đến các chi tiết, Finn trước đây đã viết về MPPTs hoạt động như thế nào và tại sao chúng ta cần chúng.

Nếu bạn có đầu óc xảo quyệt như một con cáo, có lẽ bạn đã đoán phần mềm ShadowFix là để khắc phục các sự cố do bóng râm gây ra. Thay vào đó, nếu bạn có một đầu óc khôn ngoan như một khúc gỗ, tôi sẽ gợi ý cho bạn và nói với bạn rằng đó là để khắc phục các vấn đề do bóng râm gây ra.

Trong khi SMA nói rằng ShadowFix rất giỏi trong công việc của mình, tôi đã tìm thấy bất kỳ bằng chứng độc lập nào cho thấy nó hoạt động tốt như video hoặc thông tin trên trang web của họ. Kỹ thuật Đức có một danh tiếng khá tốt, vì vậy tôi dễ dàng tin rằng phần mềm ShadowFix của họ có thể làm giảm tổn thất thứ cấp do bóng râm gây ra. Nhưng tôi chắc chắn 100% rằng nó không làm gì cho những tổn thất trực tiếp do bóng râm gây ra, bởi vì không có gì.

Thật không may, trang SMA không làm rõ điều này và bất cứ ai không quen với cách các hệ thống năng lượng mặt trời hoạt động có thể dễ dàng xuất hiện với ấn tượng mà họ không cần phải lo lắng về bóng râm trên các tấm pin mặt trời nếu có biến tần mặt trời SMA.

Điều này đã khiến ý kiến ​​của tôi về SMA giảm. Điều này thật đáng tiếc bởi vì, nếu bạn có thể tin tưởng người Đức, bạn có thể tin ai? Các Hà Lan?

Hiệu ứng trực tiếp & thứ cấp của bóng râm

Bóng râm trên các tấm pin mặt trời trực tiếp làm giảm sản lượng điện vì nó trực tiếp làm giảm lượng ánh sáng chiếu vào chúng – đó là bóng râm. Ngoài ra còn có các hiệu ứng phụ có thể làm giảm sản lượng từ các pin mặt trời không bóng trong bảng bóng mờ hoặc từ các bảng không bóng được kết nối với bảng bóng mờ.

Năm tùy chọn để giảm các hiệu ứng phụ của bóng râm thường là:

1. Bộ chuyển đổi vi mô (Bộ biến tần nhỏ ở mặt sau của mỗi tấm pin mặt trời cho phép chúng hoạt động độc lập.)
2. Tối ưu hóa (Những hộp điện tử nhỏ ở mặt sau của tấm pin mặt trời cũng cho phép chúng hoạt động độc lập.)
3. Tối ưu hóa tối đa bảng điều khiển (Giống như có một trình tối ưu hóa tích hợp nhưng, hy vọng, thậm chí tốt hơn.)
4. Các tấm chịu bóng như SunPower, P-series.
5. Phần mềm thông minh MPPT trong biến tần năng lượng mặt trời, chẳng hạn SMA SMA ShadowFix.

Nhưng những điều này chỉ làm giảm tổn thất từ ​​thứ cấp, bổ sung, ảnh hưởng của bóng râm.

Năm tùy chọn để đối phó với các tác động trực tiếp của bóng râm là:

1. Không có gì
2. Nada
3. Zilch
4. Zip
5. Bugger tất cả

Không có gì có thể được thực hiện về việc mất điện do ít ánh sáng rơi vào các tấm pin mặt trời. Không có vấn đề gì khi sử dụng thiết bị điện tử ưa thích nào, phần mềm của bạn tiên tiến đến mức nào, hoặc nếu nó được Montgomery Scott xây dựng từ Starship Enterprise, bạn có thể thay đổi định luật vật lý.

Nếu bóng râm làm giảm 50% lượng ánh sáng rơi vào một tấm pin mặt trời, thì mức giảm sản lượng của nó sẽ ít nhất là 50%. Tất cả những gì có thể được thực hiện là nhận được các khoản lỗ càng gần 50% càng tốt.

Bởi vì các nhà sản xuất bộ chuyển đổi vi mô, tối ưu hóa và các giải pháp biến tần mặt trời như ShadowFix thường không hiểu rõ về các sản phẩm của họ. Không thể làm bất cứ điều gì về tổn thất trực tiếp từ bóng râm, nhiều chủ nhà lầm tưởng những sản phẩm này có thể giải quyết vấn đề bóng râm của họ. Nhưng bóng râm là bảng điều khiển năng lượng mặt trời kryptonite và không có gì ngăn cản nó làm giảm sản lượng năng lượng mặt trời, ngoài việc loại bỏ nguồn bóng thực tế. Vì điều này có thể liên quan đến việc đánh sập ngôi nhà neighbour của bạn, chặt cây địa phương hoặc thổi bay ngọn núi; Nó thường cau mày khi.

Kryptonite là điểm yếu của cả Superman và MONSman.

ShadowFix không mới

ShadowFix không phải là một sự phát triển mới. Nó đã có mặt trong SMA MP MPs kể từ năm 2009. SMA chỉ gọi nó là một tên khác – Giảm thiểu bóng râm toàn cầu OptiTrac. Gần đây, họ đã đổi nó thành ShadowFix, có thể vì nó ít nói một chút, hoặc có thể vì một anh chàng có mái tóc đuôi ngựa trong Phòng Tiếp thị mặc dù đó là một cái tên hay. Trang của họ nói họ có LỚN

Tiết phạm đã quyết định định vị lại tính năng này trên thị trường và tạo cho nó sự chú ý.

Vì vậy, có thể giải thích sự thay đổi tên.

Cách thức hoạt động của ShadowFix

SMA có một Video ShadowFix đưa ra lời giải thích về cách thức hoạt động của nó bằng cách sử dụng cổng và đồ chơi xe hơi, nhưng tôi không hiểu gì cả. Làm thế nào để một biến tần đặt cổng bên trong một bảng điều khiển năng lượng mặt trời? Liệu nó làm điều đó với một cánh tay robot nhỏ? Tôi chỉ đơn giản là không thể thấy cách mà nó có thể ảnh hưởng đến điện tử những gì diễn ra bên trong một bảng bóng mờ riêng lẻ trên một chuỗi.

Và ai đang lái những chiếc xe nhỏ? (Ảnh chụp màn hình từ video SMA)

Bởi vì video ShadowFix khá vô dụng và không có nhiều thông tin trên trang SMA chính, tôi đã phải đi tìm thêm thông tin. May mắn thay, tôi đã tìm thấy tài liệu SMA này đưa ra lời giải thích về cách OptiTrac / ShadeFix hoạt động. Nó có sơ đồ sau đây cho thấy 2 đường cong cho một mảng mặt trời:

• Một đường cong màu xanh lúc 2:00 chiều khi nó không có bóng và
• Một đường cong màu đỏ lúc 9:30 khi nó được tô bóng.

Hình: SMA

Vào lúc 2:00 chiều, tất cả các bộ biến tần hiện đại sẽ quyết định họ có thể nhận được nhiều năng lượng nhất từ ​​dải năng lượng mặt trời ở mức 500 volt, được biểu thị bằng điểm cao nhất trên đường cong màu xanh, Điểm cực đại toàn cầu – được đánh dấu là GMPP.

Lưu ý từ Finn: Một thuật toán phổ biến được sử dụng để tìm ra GMPP này là thuật toán leo đồi. Ở cơ bản nhất, thuật toán này di chuyển sang trái (giảm điện áp) cho đến khi nó thấy công suất giảm, sau đó quay tròn và nhìn bên phải (tăng điện áp) cho đến khi thấy công suất giảm. Sau đó, nó kết thúc đỉnh đồi, AKA Điểm tối đa sức mạnh (MPP) ở giữa.

Bạn có thể tự hỏi tại sao nó có thể chỉ cần nhìn vào đường cong và tìm giá trị cao nhất. Nó không làm điều đó bởi vì sẽ mất nhiều thời gian để di chuyển qua tất cả các giá trị điện áp có thể từ 0 đến 700 V, và trong tất cả thời gian săn bắn đó, bạn sẽ mất điện. Ngoài ra MPP không tĩnh, nó di chuyển mọi lúc, vì vậy bạn muốn theo dõi nó xung quanh một cách hiệu quả nhất có thể. Trong một cuộc sống khác, tôi đã lập trình một thuật toán leo đồi tiên tiến để theo dõi điểm công suất (quang) tối đa trong bộ ghép kênh sợi quang.

Phần mềm MPPT chỉ đơn giản là tìm kiếm điểm cao nhất. Nhưng đường cong màu đỏ cho thấy khi được tô bóng lúc 9:30 sáng, một biến tần mặt trời sử dụng thuật toán nguyên thủy có thể quyết định rằng điện áp 475 vôn cho điểm công suất tối đa. Nhưng điểm này chỉ là Địa phương Power Point tối đa, được đánh dấu là LMPP trên đường cong màu đỏ. Nếu thuật toán nhìn xa hơn về phía 400 V, nó sẽ thấy, sau một sự suy giảm nhỏ, điện áp sẽ tăng lên 500 trong đó Toàn cầu Điểm năng lượng tối đa (GMPP) đang ẩn. Nhưng thuật toán nguyên thủy không liên doanh đến mức đó và biến tần nhầm tưởng rằng điện áp 475 volt là tốt nhất có thể làm. Nó bị kẹt ở công suất thấp hơn bởi vì nó không bận tâm đến việc nhìn đủ xa.

Nhưng phần mềm SMA thì phiêu lưu hơn một chút và do đó, Google bị mắc kẹt trong một lối mòn. Nó sẽ tìm kiếm xa và rộng cho điểm sẽ cung cấp nhiều năng lượng nhất và tìm điện áp tốt nhất trên đường cong màu đỏ là 295 volt và ở đó. Điều này sẽ cho phép nó cung cấp nhiều năng lượng hơn trong các điều kiện bóng mờ hơn các bộ biến tần mặt trời đáng kinh ngạc. Quá trình tìm kiếm liên quan nhiều hơn sẽ làm mất một số năng lượng khi nó săn lùng xung quanh ở mức điện áp dưới tối ưu, nhưng SMA nói rằng điều này là nhỏ so với mức tăng.

Pummeling Một con ngựa hư

Mặc dù tôi rất tin con ngựa này đã chết, nhưng tôi vẫn sẽ thả nó thêm một vài lần nữa và chỉ ra rằng ShadowFix không cho phép biến tần SMA chọn điện áp tốt nhất để cung cấp năng lượng tối đa, nó sẽ làm gì Không có gì để giảm tác động trực tiếp của bóng râm. Nó chỉ có thể làm giảm mức giảm thứ cấp đầu ra gây ra bởi bóng râm.

Một ví dụ về một biến tần đang thực hiện

Tôi tìm thấy một ví dụ về biến tần mặt trời không tìm thấy điện áp tốt nhất khi các tấm pin mặt trời được tô bóng ở trang 19 của tờ giấy này mô tả một biến tần Fronius bị kẹt tại tối đa cục bộ tối đa, thiếu công suất cao hơn tại Tối đa toàn cầu. Trong ví dụ này là điện áp cao hơn tốt hơn điện áp thấp hơn:

Hình: NREL

Bài viết này đã được xuất bản 9 năm trước, vì vậy biến tần Fronius đã có nhiều thời gian để thông minh hơn. Tôi không biết nhiều về lập trình, ngoại trừ nó đòi hỏi nhiều số không và số 0, nhưng tôi đoán là sẽ không quá khó để các đối thủ của SMA sao chép ý tưởng của họ và đảm bảo bộ biến tần mặt trời của họ không bị kẹt ở phụ điện áp tối đa khi các tấm pin mặt trời được tô bóng.

Lưu ý từ Finn: Tôi đã viết một số thuật toán leo đồi nâng cao. Họ không khó để thực hiện. Heck, thậm chí tôi quản lý nó. Tôi rất ngạc nhiên nếu vào năm 2020, bất kỳ thương hiệu biến tần phong nha nào cũng sử dụng phần mềm MPPT nguyên thủy bị kẹt ở mức tối đa cục bộ.

Nhưng dù phần mềm có lạ mắt đến đâu, nó cũng có thể vượt qua giới hạn vật lý của biến tần. Vì có thể hoạt động ở điện áp thấp hơn có vẻ hữu ích để trích xuất lượng điện năng tối đa trong điều kiện bóng mờ, tôi đã so sánh phạm vi hoạt động điện áp cho một số bộ biến tần mặt trời hiện đại và thấy SMA SMA có thể hoạt động ở điện áp thấp hơn Fronius. Nhưng có nhiều cái có thể hoạt động ở điện áp thấp hơn SMA, vì vậy nếu chúng có phần mềm có khả năng tương tự, chúng có thể làm tốt hơn một chút trong điều kiện bóng mờ.

ShadowFix sẽ cung cấp bao nhiêu năng lượng?

Nếu bạn muốn biết bạn sẽ nhận được bao nhiêu năng lượng từ việc có ShadowFix, tôi sẽ sợ tôi có thể giúp bạn. Tôi có thể tìm thấy SMA cung cấp thông tin đó ở bất cứ đâu. Họ nói một số thứ nghe có vẻ hay, nhưng don thực sự trả lời câu hỏi. Ví dụ: trên trang này Joachim Laschinski của SMA nói

Năng suất hàng năm của một hệ thống PV bóng mờ nhẹ với OptiTrac Global Peak chỉ thấp hơn khoảng 1% so với năng suất của một hệ thống không bóng mờ. Đối với các hệ thống được tô đậm, con số này là khoảng 3%.

Nhưng không có thông tin chi tiết, chúng tôi có thể rút ra bất kỳ kết luận nào từ việc này và, thật lòng mà nói, nghe có vẻ vô lý. Nếu một hệ thống bóng mờ nặng nề chỉ tạo ra năng lượng ít hơn 3% so với hệ thống không che chắn thì điều đó có nghĩa là bóng râm chỉ phải chặn 3% hoặc ít hơn ánh sáng chiếu vào nó. Tôi sẽ gọi đó là bóng mờ nặng nề, và nếu bạn làm thế, tôi khuyên bạn nên hiệu chỉnh lại thuật ngữ đó.

Các video của ShadowFix không được giúp đỡ. Tất cả những gì nó cung cấp là một hình ảnh của hai ống nghiệm, với một cái có nhãn ShadowFix có màu vàng hơn 20% trong đó. Vì ở đó, không có thông tin nào để đưa nó vào bối cảnh, nó có thể hữu ích như những con bò lớn trên một nữ tu:

Hình: SMA

Một video OptiTrac Toàn cầu từ năm 2014 dường như đi sâu vào chi tiết hơn, nhưng cuối cùng, chúng tôi không thực sự để lại nhiều thông tin hơn:

Đến cuối video, người kể chuyện tuyên bố:

Bằng cách loại bỏ hầu như các tác động tiêu cực của việc tạo bóng một phần OptiTrac Global Peak bắt chước chặt chẽ việc sản xuất một mảng không bóng.

Và biểu đồ này được trình bày:

Hình: SMA

Nhưng một lần nữa, không đủ thông tin được cung cấp cho chúng tôi để biết những gì đang xảy ra. Tất cả những gì chúng ta có thể biết chắc chắn là bóng râm có thể đã giảm tổng lượng ánh sáng rơi xuống các tấm pin mặt trời hơn 2% nếu hệ thống OptiTrac chỉ giảm được sản lượng của nó.

Thử nghiệm của bên thứ ba

Do thiếu thông tin do SMA cung cấp về hiệu suất của OptiTrac / ShadeFix, tôi đã tìm kiếm một số thông tin độc lập và sau khi tìm kiếm trên internet (tốt nhất nên cẩn thận khi thực hiện việc này vì đôi khi internet chọc lại) một báo cáo từ SolarEdge trong đó biến tần của chúng, bao gồm các bộ tối ưu hóa trên mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời, được so sánh với bộ chuyển đổi vi mô Enphase và bộ biến tần SMA. Báo cáo này không lý tưởng vì nó có từ năm 2013 và không có trạng thái biến tần SMA có OptiTrac. Tôi cho rằng có một cơ hội tốt nó đã có mặt vì OptiTrac ra mắt vào năm 2009, nhưng tôi không thực sự biết điều này. Đối với tất cả tôi biết họ đã hết cách sử dụng biến tần SMA mà không có nó.

Thử nghiệm sử dụng 3 cấp độ khác nhau của bóng râm một phần¹ rơi vào các tấm pin mặt trời:

• Ánh sáng: Tổng ánh sáng mặt trời giảm 7% theo bóng râm.
• Trung bình: Tổng ánh sáng mặt trời giảm 15-19% bởi bóng râm.
• Nặng: Tổng ánh sáng mặt trời giảm 25% bởi bóng râm.

Bóng được tạo ra bằng cách che các tấm pin mặt trời hoặc các bộ phận của tấm bằng vải lưới ngăn chặn 36% ánh sáng. Điều này không thực tế lắm vì bóng râm thực tế hiếm khi không đổi như thế này và có thể dễ dàng cắt giảm cường độ ánh sáng hơn 90%. Ngay cả những tán lá rất nhẹ cũng có khả năng cắt nó hơn 36%. Nhưng trừ khi tôi muốn rời khỏi mông của mình và tự kiểm tra, tôi đoán tôi sẽ phải giải quyết những thông tin mà Lốc cung cấp.

Hình: SolarEdge

Theo báo cáo, hệ thống SolarEdge, có bộ tối ưu hóa, có hiệu suất tốt nhất, với hệ thống microinverter Enphase cũng hoạt động gần như tốt. Đối với các điều kiện bóng râm khác nhau

• Ánh sáng: Biến tần SolarEdge cung cấp năng lượng nhiều hơn 1,9% so với biến tần SMA.
• Trung bình: Biến tần SolarEdge cung cấp năng lượng nhiều hơn 5% so với biến tần SMA.
• Nặng: Biến tần SolarEdge cung cấp năng lượng nhiều hơn 8.4% so với biến tần SMA.

Nó không thể kết luận nhiều về điều này, vì nó không chắc chắn biến tần SMA có OptiTrac và kết quả có thể rất khác nếu sử dụng bóng mờ thực tế hơn. Nhưng nếu OptiTrac có mặt thì nó không phải là một dấu hiệu tốt cho thấy hệ thống SolarEdge với các trình tối ưu hóa và hệ thống microinverter Enphase vượt trội hơn nó.

ShadowFix sẽ giúp với hiệu ứng bóng râm thứ cấp

Nếu bạn nhận được một biến tần SMA, ShadowFix sẽ hỗ trợ các hiệu ứng phụ của bóng râm, so với biến tần chuỗi có thuật toán MPPT cơ bản hơn, nhưng bao nhiêu thì không rõ ràng. Nó sẽ không làm gì về bóng hiệu ứng trực tiếp. Mặc dù không có gì giúp với điều này, ngoài việc thoát khỏi bóng râm, SMA không cố gắng giải thích điều này trong bất kỳ tài liệu nào của họ mà tôi đã thấy. Vì vậy, hãy nhớ rằng ngay cả SMA cannae cũng thay đổi các định luật vật lý.