دوره 1، شماره 2، 1401، صفحات 37 - 54

نویسندگان : محمدرضا نجفی* ¹ ، احسان مشکسار ²

چکیده :
تولید انرژی الکتریکی از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، نقش بسیار مهمی در تأمین سبد انرژی جهان در آینده خواهد داشت. ماژول‌های 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 به‌شدت متأثر 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. روش‌های متفاوتی جهت ردیابی نقطه بیشینه توان وجود دارد که می¬توان آن‌ها را به سه دسته کلی روش¬های سنتی، روش¬های هوشمند و کنترلی و روش¬های تحت شرایط سایه جزئی تقسیم‌بندی 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 سخت‌افزارهای مربوطه صورت گرفته و مزایا و معایب کلی هر کدام از روش¬ها شرح داده خواهد شد. درنهایت، پیشنهاد‌هایی نیز جهت تحقیقات آینده در راستای ایجاد روش¬های مؤثرتر در ردیابی نقطه بیشینه توان ارائه خواهد شد.

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