Исследователи из Отдела прикладной математики Университета Ватерлоо в Канаде утверждают, что производительность установленных фотоэлектрических систем может быть значительно повышена путем применения разработанного ими алгоритма. Решение, утверждают исследователи, оптимизирует отслеживание точки максимальной мощности (MPP) и позволяет лучше реагировать на изменения погоды или другие условия генерации.

Алгоритм, описанный в статье «Нелинейное оптимальное управление с обратной связью и анализ устойчивости солнечных фотоэлектрических систем», опубликованной в журнале IEEE Transactions on Control Systems Technology, фокусируется на борьбе с колебаниями в точке максимальной мощности системы и минимизации потерь энергии во время затенения или других колебаний, вызванных изменениями погодных условий.

Команда смоделировала применение этого алгоритма к фотоэлектрическим системам в различных погодных условиях и обнаружила, что он обеспечивает улучшенную производительность по скорости сходимости и амплитуде колебаний вокруг MPP по сравнению с существующими результатами.

«Мы разработали алгоритм для дальнейшего увеличения энергии, извлекаемой из существующей солнечной панели», — отмечает Милад Фарси из Департамента прикладной математики. «Мы не меняем аппаратное обеспечение и не требуем дополнительных цепей в солнечной фотоэлектрической системе. Мы разработали лучший подход к управлению уже существующим оборудованием».

Моделирование продемонстрировало прибавку в выработке до 138,9 кВт*ч в год для небольшой солнечной электростанции с 12-ю модулями мощностью 335 Вт каждый.

«Экономия может показаться незначительной для небольшой солнечной системы для домашнего использования, — говорит профессор кафедры прикладной математики Джун Лю, — но может существенно изменить ситуацию в крупных масштабах».

Ученые подсчитали, что если этот алгоритм будет применен к крупнейшей в Канаде фотоэлектрической станции мощностью 97 МВт в Сарнии в Онтарио, это может увеличить её выработку на 960 МВт*ч в год. Исследователи добавляют, что в регионах, где солнечная энергетика подвержена быстро меняющимся погодным условиям, например на большей части Канады, могут быть достигнуты еще более существенные улучшения.