MPP Tracking
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Über MPP Tracking informiert zu sein, zahlt sich aus
Auch wenn Sie als angehender Anlagenbetreiber noch nichts vom MPP Tracking gehört haben, sollte Sie sich damit beschäftigen. MPP Tracking ist sinnvoll, weil es sicherstellt, dass eine Photovoltaikanlage stets mit maximaler Effizienz arbeitet. Das hilft Ihnen, den optimalen Ertrag aus der installierten Leistung herauszuholen. Dadurch amortisiert sich die PV Anlage auch schneller.
Da die Stromproduktion von Solarmodulen stark von sich permanent verändernden Bedingungen wie Sonneneinstrahlung, Temperatur und Lasten abhängt, variiert der Punkt, an dem die Module ihre maximale Leistung erbringen (Maximum Power Point). Ohne MPP Tracking arbeitet die Anlage oft nicht optimal und erzeugt weniger Strom als möglich. Durch kontinuierliche Anpassung von Spannung und Strom an den jeweiligen MPP wird die Leistung der Module maximiert, was zu einer höheren Energieausbeute und effizienteren Nutzung der verfügbaren Sonnenenergie führt.
- Gut zu wissen
Konkret heißt das, dass Sie den Wirkungsgrad Ihrer modernen Module bis zum aktuell möglichen Viertel der einfallenden Sonnenstrahlung voll nutzen können.
Wenn Sie eine netzgekoppelte Photovoltaikanlage betreiben, können Sie davon ausgehen, dass ein MPP Tracker im Solar-Wechselrichter verbaut ist. Dann verfügen Sie schon über diese Funktion. Sollten Sie ein autarkes Solarsystem im Einsatz haben, kommt für Sie ein MPPT-Laderegler in Betracht.
Wie funktioniert PV MMP Tracking?
Zunächst einmal zur Veranschaulichung die Formel für den Maximum Power Point:
Formel: Maximum Power Point (MPP) = Stromstärke (I) x Spannung (U)
In einer Photovoltaikanlage arbeitet ein MPP-Tracker, der in fast allen modernen Wechselrichtern und Ladereglern integriert ist, mithilfe eines Microcontrollers. Dieser übernimmt die dynamische Steuerung – die adaptive Regelung – und passt die Anlage ständig an die aktuellen Bedingungen an. Basierend auf Messungen von Stromstärke und Spannung regelt der Microcontroller die Ein- und Ausgangsspannung und steuert, ob der Wechselrichter aktiviert oder deaktiviert wird.
Der MPP-Tracker nimmt Anpassungen vor, um den optimalen Leistungswert zu erreichen. Sobald die Leistung durch eine Veränderung steigt, wird in derselben Richtung weiterjustiert, bis keine weitere Verbesserung eintritt. Wenn der Maximum Power Point (MPP) erreicht ist, korrigiert der Tracker seine Richtung, um den MPP erneut zu finden.
Diese ständige Optimierung erfolgt durch einen speziellen Algorithmus, der dafür sorgt, dass die Solarmodule oder Modulstränge möglichst effizient arbeiten. Dadurch wird der Stromertrag maximiert und die Anlage läuft nahe am optimalen Punkt.
Diese Faktoren wirken auf den MPP ein
Wie gezeigt wurde, ist der Maximum Power Point das Produkt aus Spannung (U) und Stromstärke (I), das den optimalen Leistungswert einer Solaranlage bestimmt. Wenn sich einer dieser Faktoren ändert, verschiebt sich auch der MPP. Besonders relevant sind dabei:
- Die Temperatur der Solarmodule: Mit steigender Temperatur sinkt die Spannung (U) im Solarmodul. Somit verändert sich der MPP bei jedem Wetterumschwung und mit der Intensität der Sonneneinstrahlung.
- Die Sonneneinstrahlung: Je intensiver die Sonne auf die Solarmodule scheint, desto höher ist die Leistung der Anlage. Die Strahlungsintensität variiert jedoch nicht nur durch Wolken, sondern auch im Tagesverlauf. Beispielsweise steigt die Stromstärke (I) zur Mittagszeit, wenn die Sonneneinstrahlung am stärksten ist, und sinkt in den Morgen- und Abendstunden.
MPP Tracking bei Schwankungen des Maximum Power Points
Ein MPP-Tracker reagiert auf Schwankungen des Maximum Power Points, indem er kontinuierlich die Spannung (U) und den Strom (I) der Solarmodule überwacht und daraufhin die Betriebsparameter anpasst. Sobald sich die Sonneneinstrahlung, Temperatur oder Lastverhältnisse ändern, verändert sich auch der MPP. Der MPP-Tracker passt daraufhin die Spannung und den Strom so an, dass die Solaranlage stets nahe dem neuen Maximum Power Point arbeitet.
Das ist wichtig, wenn sich die Solarmodule erwärmen und die einzelnen Solarzellen sich erhitzen. Das führt zu einem Spannungsabfall. Die Folge kann sein, dass trotz einer hohen Sonneneinstrahlung die optimale Leistung nicht erreicht wird. Dann reguliert ein MPP-Tracker in Ihrer Photovoltaikanlage unter Einsatz des Lastwiderstands die Spannung in den Modulen.
Mit diesen Verfahren wird PV MPP Tracking durchgeführt
MPP-Tracker verwenden verschiedene Verfahren, um die Effizienz von Photovoltaikanlagen zu maximieren und den MPP kontinuierlich zu finden und zu halten. Hier zeigen wir Ihnen die gängigsten Verfahren auf einen Blick:
- Perturb and Observe (P&O):
Dieses Verfahren verändert die Spannung der Solarmodule schrittweise und beobachtet, ob sich die Leistung verbessert. Wenn die Leistung steigt, wird die Spannung weiter in derselben Richtung angepasst. Sinkt die Leistung, wird die Richtung umgekehrt. Es handelt sich um ein iteratives Verfahren, das kontinuierlich den optimalen Punkt sucht. - Inkrementeller Leitwert (Incremental Conductance):
Bei diesem Verfahren wird der Anstieg der Leistung im Verhältnis zur Änderung der Spannung analysiert. Der MPP ist erreicht, wenn die Ableitung der Leistung in Bezug auf die Spannung gleich null ist. Dieses Verfahren kann präziser als P&O sein, da es genauer auf Änderungen reagiert. - Spannungsverhältnisverfahren (Constant Voltage): Hier wird die Spannung der Solarmodule auf einen festgelegten Prozentsatz der Leerlaufspannung gehalten. Dies ist ein einfaches, aber weniger genaues Verfahren, das oft in einfacheren Systemen verwendet wird.
- Künstliche Intelligenz (KI)-basierte Verfahren: Einige fortschrittliche MPP-Tracker nutzen Algorithmen wie neuronale Netze oder Fuzzy-Logik, um den MPP zu bestimmen. Diese Methoden können besonders bei komplexen und stark schwankenden Umgebungsbedingungen präziser arbeiten.
Diese Verfahren helfen dabei, dass die Solaranlage unter wechselnden Bedingungen, wie unterschiedlicher Sonneneinstrahlung oder Temperatur, immer den optimalen Leistungsbereich erreicht.
Unser Tipp: MPP Tracking optimal einsetzen
Lassen Sie wertvolle Ressourcen nicht ungenutzt. Besonders moderne Anwendungen wie künstliche Intelligenz helfen dabei, Ihre Erträge spürbar zu steigern. Als Betreiber einer PV Anlage müssen Sie sich normalerweise nicht selbst um das MPP-Tracking kümmern. Wenn Sie richtige geplant haben und mit modernster Technik arbeiten und einen hochwertigen Wechselrichter einsetzen, bringt Ihre Anlage automatisiert ihr Leistungsmaximum.
MPP Tracking maximiert den Ertrag – ein Solar Direktinvest optimiert die Rendite
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