Inseguimento del punto di massima potenza (MPPT)
L'MPPT è una tecnica di controllo presente in inverter e regolatori di carica che regola di continuo la tensione di lavoro del campo per tenerlo sul punto di massima potenza, cioè il punto della curva corrente-tensione dove la potenza erogata è massima, mentre irraggiamento e temperatura cambiano durante la giornata.
L'inseguimento del punto di massima potenza è la tecnica che tiene un campo fotovoltaico nel suo punto di lavoro più produttivo in ogni momento della giornata. Poiché la produzione dipende da dove ci si trova sulla curva corrente-tensione, e poiché quella curva si sposta di continuo con luce e temperatura, una tensione di lavoro fissa sarebbe quasi sempre quella sbagliata. L'MPPT risolve il problema cercando e mantenendo di continuo il punto di massima potenza.
Vive nell'inverter o nel regolatore di carica. Un convertitore MPPT sta tra il campo e il carico, e sposta la tensione di lavoro con piccole variazioni o con una scansione per trovare il picco della curva potenza-tensione. Gli algoritmi più diffusi sono perturba e osserva e la conduttanza incrementale, entrambi basati su piccole modifiche seguite dalla verifica se la potenza è salita o scesa.
I suoi limiti definiscono il dimensionamento delle stringhe. L'ingresso MPPT di un inverter ha una finestra di tensione, per esempio da 100 V a 500 V, e una corrente massima. Quei limiti decidono quanti moduli si possono mettere in serie in una stringa, perché la tensione resti dentro la finestra nelle condizioni più fredde e più calde, e quante stringhe si possono mettere in parallelo prima di raggiungere il limite di corrente. Dimensionare una stringa è di fatto il lavoro di farla stare dentro l'involucro MPPT.
Gli ingressi indipendenti contano sulle coperture miste. Ogni canale MPPT insegue un solo punto di lavoro, quindi moduli con orientamento o ombreggiamento diversi appartengono a canali diversi. Se mette un gruppo a est e uno a ovest sullo stesso MPPT, l'inseguitore fa un compromesso tra i due; se dà a ciascuno il proprio canale, entrambi lavorano al loro vero ottimo.
Perché conta per gli installatori fotovoltaici
L'MPPT è il vincolo che trasforma le schede tecniche di modulo e inverter in un piano di stringhe reale. Se lo sbaglia, il campo viene limitato d'estate o va offline nella mattina più fredda. SolarVis valida ogni stringa contro i limiti di tensione e corrente MPPT dell'inverter in tempo reale mentre la disegna, usando valori di modulo corretti in temperatura, così il progetto che propone è un progetto che resta dentro la finestra tutto l'anno.
Domande frequenti
- Che cos'è il punto di massima potenza?
- Ogni campo fotovoltaico ha una curva corrente-tensione, e su di essa esiste un unico punto di lavoro dove il prodotto di corrente e tensione, cioè la potenza, è massimo. Quello è il punto di massima potenza. Si sposta di continuo con la luce e la temperatura, quindi una tensione di lavoro fissa lascerebbe energia sul tavolo. L'MPPT lo insegue in tempo reale.
- Che differenza c'è tra regolatori MPPT e PWM?
- Un regolatore PWM tira il campo alla tensione della batteria e spreca la differenza. Un regolatore MPPT fa lavorare il campo sul suo vero punto di massima potenza e converte la tensione in eccesso in corrente aggiuntiva, recuperando di norma dal 10 al 30 per cento di energia in più, soprattutto con il freddo o quando la tensione del campo è molto sopra quella della batteria.
- Di quanti ingressi MPPT ho bisogno?
- Ogni ingresso MPPT indipendente insegue un solo punto di lavoro, quindi moduli con orientamenti diversi o con ombreggiamenti diversi andrebbero idealmente su MPPT separati. Una falda semplice esposta a sud può richiederne uno solo, mentre una copertura est-ovest o con più falde trae vantaggio da due o più, così ogni gruppo lavora al proprio ottimo.
