Päikeseenergia muutub aina aktuaalsemaks, samas võib Eestis sageli kuulda muret selle üle, et meil päikest piisavalt ju pole. Tallinna Tehnikaülikooli energeetikateadlased on leiutanud uue seadme nimega optiverter, mis muudab päikesepaneelid hulga tõhusamaks.
Kuidas päikesepaneel töötab?
Päikesepaneelides kasutatakse kahte seadet, et elektrienergia oleks stabiilne. Esmalt muundurit, mis paneeli poolt toodetava energia tarbijale ehk mingile elektriseadmele kasutatavaks muudab. Teine oluline seade on optimeerija, mis tagab, et iga kord, kui päike pilve taha läheb, paneeli poolt toodetava energia kogus ei väheneks – see seade optimeeribki energia tootlikkust.
Päikesepaneelide efektiivsust mõjutavad tugevalt varjud, mis päikesekiirgusel paneelile langeda ei lase. Olgu see tingitud siis sellest, et paneeli ette jääb mõni puu, või on paneelid kattunud lumega, mustusega või langenud lehtedega. Üks kaetud paneel võib juba tõsiselt mõjutada kogu süsteemi energiatootlikust.
“Enamik päikesepaneelide muundureid otsivad maksimaalset võimsuspunkti. Nad krutivad oma parameetreid edasi-tagasi, et leida ja hoida end kogu aeg selles punktis, kus paneelist saab kätte maksimaalset võimsust,” selgitas Tanel Jalakas, Tallinna Tehnikaülikooli vanemteadur. Kuna kõik elektripaneelid koosnevad väikestest päikeseelementide jadadest.
Kui üks jadadest on osaliselt varjutatud, siis tema maksimaalse võimsuse punkt nihkub ning piltlik kõver, mis näitab paneeli tootlikust, muutub künklikuks. Tavalised algoritmid vaatavad vaid üht osa päikeseelementide tootlikusest, langetades seejuures maksimaalse võimsuse punkti oluliselt, vähendades seega ka paneeli tootlikust.
Optiverter tagab maksimaalse energiatootluse isegi varjus
Tallinna tehnikaülikooli jõuelektroonika uurimisrühm koos professor Dmitri Vinnikoviga ühendasid kaks eelmainitud seadet ning leiutasid optiverteri.
Seade on mõeldud väikestele ja keskmistele energiasüsteemidele ning on loodetavasti ka peagi koostöös ettevõttega Ubik Solutions tootmisse jõudmas. “Meil on optimeeritud juhtimisalgoritmid, mis otsivad neid maksimumpunkte globaalselt, ehk kogu paneeli ulatuses,” rääkis Jalakas. Tagamaks efektiivset energiatootmist osaliselt varjutatud paneelide puhul, on vaja päikesepaneele teenindavatel muunduritel laia sisendpinge vahemikku.
Optiverteritel on tänu patenteeritud juhtimismeetodile sisendpinge vahemik kuni neli korda laiem kui seni kasutatud päikese-mikromuunduritel. “Sarnaselt päikesepaneelidega kasutatavatele võimsuse optimeerijatele tagab Optiverter maksimaalse energiatootluse isegi siis, kui paneeli kaks elemendijada kolmest on kas lume, puulehtede või määrdunud paneeli tõttu osaliselt varjutatud,” ütles Vinnikov.
Tänaseks on toodetud esimene väikepartii optivertereid ning käivad ettevalmistused täismõõduliseks masstootmiseks ja turustamiseks. “Esimesest partiist on antud seadmeid mitmetele ülikoolidele, päikese-energiasüsteeme ehitavatele firmadele ja huvitatud eraisikutele katsetamiseks ja tutvumiseks. Eestis on loodud kolm ja Hispaanias üks katseline energiasüsteem Ubik S350 optiverteritega ning veel kaks on loomisel,” rääkis Vinnikov.
