FV Eviricinize Yüklenmeniz İçin 7 Neden

Bir FV eviriciye yüklenmek, eviricinin DC tarafına anma AC çıkış gücünden daha büyük olan, standart test koşullarında ölçülmüş anma DC gücüne sahip bir FV dizinin bağlanması anlamına gelmektedir (DC @ STC > AC). Bu, maksimum enerji miktarını mümkün olan en düşük maliyetle üretmeyi hedefleyen sistem tasarımcıları için değerli bir yaklaşım olabilir. Bu yazıda FV eviricilere DC taraftan yüklenmek ile ilgili nedenler ve dikkate alınacak önemli faktörler özetlenmiştir.

1. Evirici AC kapasitesinin daha iyi kullanılması

FV modüllerin verilen güç, akım ve gerilim değerleri, standart test koşullarındaki (STC) değerlerdir. STC, şu şartlar altında tanımlanmaktadır:
• 25º derece sıcaklık
• Hava kütlesi 1.5
• Güneş ışınımı 1000W/m2

Ancak bir FV modülün gerçek durumda bu şartlarla çok nadiren karşılaşacağı da gayet açıktır. İşletim şartları gün boyunca değişir ve sıcaklık, FV dizinin çıkış gücünü büyük ölçüde etkiler. Bir FV modülün sıcaklığı arttıkça, gerilimi ve gücü azalacaktır. Genellikle güneş öğlesi saatlerinde (maksimum güneş ışınımı), FV modüller 25ºC’nin üzerinde bir sıcaklığa sahip olacağından FV dizinin çıkış gücü, STC değerlerine göre %20-25 arasında azalacaktır. Bu durumda, açık güneşli bir günün öğle saatlerinde 100 kWp gücündeki bir FV dizisi, kullanılan FV modüle bağlı olmakla birlikte, muhtemelen yaklaşık 77 kW üretecektir. Bu da, dizinin anma gücünün %23’ünün kullanılamayacağı anlamına gelir! Bir FV dizi anma gücünü hiç bir zaman üretemeyecekse, eviricinin söz konusu dizinin üretebileceği maksimum güce göre boyutlandırılması daha doğru olur ki eviricinin AC kapasitesi daha verimli kullanılmış olsun.

2. Üretilen enerjinin özgül maliyetinin (LCOE) düşürülmesi

Bir FV eviriciye yüklenerek üretilen enerji maliyetinin daha düşük olması sağlanabilir (daha düşük $ veya €/kWh). Bir eviriciye daha fazla FV modül bağlamak, FV modüllerin ve montaj konstrüksiyonunun maliyetini artırır; ancak, diğer sistem bileşenleri önemli ölçüde değişmediğinden, bu sayede daha düşük $ veya €/kW kurulum maliyeti ile enerji üretimi artmış olur. Bu da, sistemden üretilen enerjinin özgül maliyetinin düşmesi ile sonuçlanır. Sunny Design kullanılarak 5 kW gücündeki bir evirici ile yapılan örnek bir karşılaştırmada, eviriciye daha fazla FV modül bağlanması halinde toplam kurulum maliyeti yalnızca ~%10 artarken, sistemin yıllık enerji üretiminde %28 üzerinde bir artış sağlandığı görülmektedir.

3. Evirici maliyetlerinin azalması

Bir FV eviriciye DC taraftan yüklenildiğinde, bu dizinin DC enerji çıkışı bir eviricinin anma AC gücü ile daha iyi örtüşecektir. Buna bağlı olarak aynı sistem için daha küçük AC güçte (dolayısıyla daha düşük maliyetli) bir evirici kullanılabilir. Sonuç olarak bu, toplam sistem maliyeti içerisindeki eviricilerin maliyetini azaltacaktır.

4. Eviriciler sınırlı bir alanda kullanıldığında, daha olumlu enerji çıkışı elde edilmesi

Eviricilerin kimi zaman, sahibinden kaynaklanan kısıtlamalar veya yerel mevzuat nedeniyle belirli yerlerde kurulmaları gerekir. Bu gibi durumlarda, mükemmel tasarlanmış bir sistemin kurulması istenen bir yerde tam da gerektiği sayıda eviricinin kullanılması mümkün olmayabilir. Ancak eviricilere DC taraftan yüklenildiğinde, aynı enerji miktarının daha az sayıda eviricinin kullanılması ile elde edilmesi mümkün olabilir. Örnek olarak, Sunny Design kullanarak yapılan bir simülasyona dayanarak, üç adet STP25000TL-30 eviriciden (eviricilerin kurulu gücü 75 kW) oluşan bir 100 kWp FV dizi, dört adet STP25000TL-30 eviriciden (eviricilerin kurulu gücü 100 kW) oluşan bir FV diziye göre yalnızca ~%2 daha az yıllık enerji üretir. Yani, %25 daha az evirici kullanma ya karşılık sadece ~%2 daha az enerji elde edilir.

5. Gündüz üretilen enerjinin maksimize edilmesi

Normal iş saatleri içinde faaliyet gösteren bir işletme için, FV sisteminden gündüz elde edilen enerjinin değeri bireysel şartlara bağlı olarak farklı olabilir. FV enerji üretimi, yüksek tarifeli şebeke elektriği maliyetlerini önlemek veya sistem dahilinde kullanılan sabit yükleri dengelemek için kullanılabilir. Bu gibi durumlarda, bir FV eviriciye DC taraftan yüklenerek, üstelik FV modüllerin günümüz piyasasındaki düşük fiyatları da hesaba kattığımızda, daha net enerji maliyetleri ile iş yapmak mümkün olur. Bir FV eviriciye daha fazla FV modül bağlandığında, evirici gün içinde anma AC kapasitesine daha erken erişir ve aşağıdaki grafikte de görüldüğü gibi, akşam saatlerine kadar bu noktada çalışmaya devam eder.

6. Bir eviricinin değiştirilmesinin gerektiği durumda, eviriciyi FV diziye uyarlamak

Bazı durumlarda, garanti kapsamında olmayan bir evirici çalışamaz duruma geldiğinde, bunu aynı model bir evirici ile değiştirmek mümkün olmaz. Böyle durumlarda, farklı AC çıkış gücüne sahip bir eviricinin tedarik edilmesi ve kurulması gerekebilir. Daha düşük bir AC çıkış gücü olan bir evirici kullanıldığında, mevcut FV dizi eviricinin kapasitesine daha iyi uyum sağlayabilir ve sistem sahibinin yenileme maliyetleri minimize edilmiş olur.

7. Doğu-Batı FV dizi yerleşimlerinden en iyi şekilde yararlanma

Genellikle, FV diziler enerji üretimini maksimize edebilecek şekilde yerleştirilirler ve bu nedenle ekvatora doğru belirli bir eğimde kurulurlar (güney yarımkürede kuzeye dönük olarak, kuzey yarımkürede güneye dönük olarak). Ancak kimi zaman, FV modüllerin kurulacağı alan, bu ideal oryantasyon koşullarına sahip olacak şekilde kurulmaları için gerekli olacak kadar büyük olmayabilir. Bu gibi durumlarda, bir FV dizinin bir kısmı doğuya dönük ve bir kısmı da batıya dönük olarak yerleştirilebilir. Doğuya ve batıya dönük diziler günün farklı zamanlarında pik güçlere ulaşacaklarından, böyle bir durumda FV eviricinin DC tarafına oldukça fazla yüklenmek mümkündür (örn. FV eviricinin AC çıkış gücüne eşdeğer bir DC gücü, doğuya ve batıya bakan FV dizilerinin HERBİRİ için eviriciye bağlamak gibi). Eviricinin kapasitesini bu şekilde kullanmak, toplamda daha fazla enerji üretimi ile sonuçlanacak ve daha dengeli ve güne yayılmış bir enerjii üretimi gerçekleşecektir.

YÜKLENMEDE DİKKATE ALINACAK FAKTÖRLER
FV eviriciye DC taraftan yüklenilmek istendiğinde, FV diziler tasarlanırken ve kurulurken, iki önemli faktör göz önüne alınmalıdır:

1. Evirici giriş şartları
Herhangi bir SMA eviricisi için ASLA ihmal edilmemesi gereken en önemli giriş parametresi, giriş gerilim sınırıdır. Eviriciler ve bileşenleri, belirli giriş gerilim seviyeleri için tasarlanmış ve üretilmiştir. Giriş geriliminin bu değeri aşması, kesinlikle eviricinin anında arıza durumuna geçmesi ile sonuçlanır. Bir FV eviriciye yüklenildiğinde, eviricinin maksimum giriş gerilimiyle çalışmasına asla izin verilmemelidir. Aynı zamanda FV dizinin maksimum güç noktasının izlenebilme aralığının dışına çıkmayacağından emin olmak için, MPPT çalışma aralığı da dikkate alınmalıdır. Bir FV dizinin gerilimi eviricinin MPPT gerilim aralığının dışına çıktığında, eviricinin sistem performansını maksimize etme olanağı kalmaz.
Eviriciye DC taraftan yüklenen bir FV dizinin kolaylıkla tasarlanması için, Sunny Design en uygun araçtır; tasarım sırasında eviricinin kritik giriş parametrelerinin dışına çıkıldığında Sunny Design kullanıcıyı uyarır.

 

2. Eviricinin çalışma verimi ve ısı üretimi
Kabaca bakıldığında, bir eviricinin verimlilik kaybının sebebi ısı üretimidir. Bir FV evirici, farklı çıkış güçlerinde farklı çalışma verimliliğine sahiptir. Aşağıdaki örnek eğride, belirli bir giriş geriliminde bir STP25000TL-30, tam yükte %60 veya %80 kısmi yükte çalışmaya kıyasla %0.5-1.0 kadar daha düşük verimli çalışmaktadır. Bu durum, %60 veya %80 AC kısmi yükte çalışmaya göre %100 AC çalışma durumunda, yani tam yükte, ısı üretiminin iki kattan daha fazla olmasına neden olabilir. Bir eviriciye DC taraftan yüklenildiğinde evirici, anma AC çıkış gücünde veya yakınında daha sık çalışacaktır. Dolayısıyla eviricinin ısı üretimi, özellikle de eviricilerin hava akımının ve ısı dağılımının kısıtlı olduğu bir tesis odasında kurulu olması halinde bir sorun haline gelebilir. Böyle bir durumda eviricinin yer seçimi, bu noktaya dikkat edilerek yapılmalıdır.

 

Özet

Bir FV eviriciye DC taraftan yüklenmek için birçok farklı neden olabilir. FV dizilerin nadiren anma pik güçlerinde çalışmasından dolayı bir FV eviriciye yüklenmek, eviricinin anma AC çıkışının daha iyi kullanılmasını ve üretilen enerjinin daha düşük bir özgül maliyetle ($ veya €/kWh) elde edilmesini sağlar. FV diziler yüklenme amacıyla boyutlandırılırken, eviricinin kritik giriş limitinin aşılmasına asla izin verilmemesi önemlidir. Sunny Design, eviriciye DC taraftan yüklenilen bir FV sistem tasarımının yapılmasında kullanılabilecek mükemmel bir araçtır. Sistemler tasarlanırken ve/veya kurulurken her zaman yerel mevzuata harfiyen uymak ve uygun niteliklere sahip sistem tasarımcıları ile montajcılardan yararlanmak önemlidir.