بررسی و مقایسه روش های نوین ردیابی نقطه بیشینه توان در سیستم های فتوولتائیک: چالش ها و پیشنهادات

تولید انرژی الکتریکی از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، نقش بسیار مهمی در تامین سبد انرژی جهان در آینده خواهد داشت. ماژول های فتوولتائیک مورد استفاده برای تولید انرژی الکتریکی خورشیدی دارای منحنی توان-ولتاژ غیرخطی هستند. در شرایط کاری معمولی، مشخصه توان-ولتاژ هر سیستم فتوولتائیک دارای یک نقطه بیشینه توان بوده که به شدت متاثر از شرایط محیطی دما و شدت تابش خورشید است. همچنین، در شرایطی که تعدادی از سلول های خورشیدی، تابشی متفاوت از سایر سلول های خورشیدی دریافت نمایند (شرایط سایه جزئی)، بیشتر از یک نقطه بیشینه در منحنی مشخصه توان-ولتاژ ایجاد می شود. تشخیص نقطه بیشینه توان مطلق در حالت سایه جزئی و همچنین، تعیین نقطه بیشینه توان به ازای شرایط محیطی مختلف از اهمیت بسزایی برخوردار است. روش های متفاوتی جهت ردیابی نقطه بیشینه توان وجود دارد که می توان آن ها را به سه دسته کلی روش های سنتی، روش های هوشمند و کنترلی و روش های تحت شرایط سایه جزئی تقسیم بندی نمود. در این تحقیق، ابتدا مطالعه ای بر روی سیستم های فتوولتائیک شامل مدل و رفتار این سیستم ها صورت گرفته و چالش های موجود در تعیین نقطه بیشینه توان بررسی خواهد شد. سپس، انواع روش های ردیابی نقطه بیشینه توان بررسی شده و یک مقایسه کلی بین این روش ها از نظر عملکرد، توجیه پذیری اقتصادی، پیچیدگی الگوریتم، نیاز به سنسورها و سخت افزارهای مربوطه صورت گرفته و مزایا و معایب کلی هر کدام از روش ها شرح داده خواهد شد. درنهایت، پیشنهاد هایی نیز جهت تحقیقات آینده در راستای ایجاد روش های موثرتر در ردیابی نقطه بیشینه توان ارائه خواهد شد

کلیدواژه ها:

سیستم فتوولتائیک ، ردیابی نقطه بیشینه توان ، شرایط سایه جزئی ، روش سنتی ، روش فرا-ابتکاری ، روش هوشمند ، روش ترکیبی