科学家改良设备算法，不靠材料就提高太阳能发电量

提升太阳能发电量的方法有许多种，有的科学家努力改良现有太阳能系统，有的团队致力探索新型的电池材料，最近加拿大科学家则从设备的算法着手，研发全新的太阳能控制器，盼能提高整体太阳能功率输出。

通常太阳能逆变器里面都装有最大功率点追踪（Maximum power point tracking，简称 MPPT），能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值，让模块以最大功率输出电力，可说是太阳能系统的大脑。

而现在加拿大滑铁卢大学开发全新的算法，或许能最大化每片太阳能模块的发电量，减少电力浪费，进而提高发电量，滑铁卢大学应用数学系博士 Milad Farsi 表示，团队没有改变任何硬件，也不需要再加装其他电路，只是最佳化目前的硬设备。

在众多最大功率算法中，最常见的是扰动观察法（Perturb and observe），所需参数少、构造简单，通常藉由改变太阳能电压以及输出功率，再比较负载变动前后的输出电压、输出功率大小，最后预测改变电压后的影响，但因为控制变量固定，必须周期性调整，因此容易在最大功率点附近不断震荡，进而浪费潜在的发电量。

对此，滑铁卢团队研发全新的算法，加以控制最大功率点附近的震荡，Farsi 表示，在模拟实验中，12 片 335W 的家用屋顶太阳能规模，每年能增加 138.9KWh 的电量。虽然乍看之下效果并不显著，但对于大型太阳能厂来说，聚沙成塔便能累积可观的电力。

科学团队也举出加拿大最大的太阳能厂 Sarnia 太阳能厂为例，安装约 130 万片碲化镉薄膜太阳能板，每年发电量高达 120GWh，若采用全新的技术，每年可增加 0.96GWh（=960,000 kWh）。

在太阳能系统中，其实也有许多设备正默默提高发电，象是装设在太阳能板下方的优化器（调节器），可透过精密运算机制可自动调整太阳能板的电压及电流，解决因为遮荫、模块老化程度不一、电池本身问题导致的电力损失，确保每块太阳能板都能提供最大功率。

显然提升发电量的方法有非常多种，而此次滑铁卢大学则是推出能最佳化 MPPT 系统的算法，目前研究已发表在《IEEE Transactions on Control Systems Technology》

Source：科技新报

图片声明：封面图片来自拍信网。

欢迎关注

集邦咨询（TrendForce）旗下研究中心