Использование судоку для повышения эффективности фотоэлектрических систем при частичном затенении
Аккумулятор FIAMM 12FGL42
Индийские исследователи разработали метод на основе судоку для снижения потерь мощности в фотоэлектрических системах, работающих в условиях частичного затенения. Они утверждают, что этот метод повышает энергоэффективность и прибыльность больше, чем традиционные методы реконфигурации.
Исследователи из Технологического университета Пудучерри в Индии разработали новый метод повышения эффективности фотоэлектрических панелей, работающих в условиях частичного затенения.
С помощью метода, напоминающего судоку фотоэлектрическая система была сконфигурирована в виде солнечных модулей размером девять на девять, чтобы увеличить максимальную вырабатываемую мощность при различных вариантах затенения. Такая компоновка позволяет получать практически одинаковый ток в каждом ряду. Структура массива повторяет логику числовой головоломки судоку.
Метод «Четырех пирамидальных судоку» (Four Pyramid Sudoku, FPS) предназначен для равномерного распределения затенения по фотоэлектрической батарее при сохранении электрических соединений, обеспечивающих сбалансированный и максимальный ток в каждом ряду.
Исследователи сравнили FPS с традиционными методами реконфигурации, такими как TCT, SDK, CMP и CDK, в различных сценариях затенения. Моделирование проводилось с помощью MATLAB на двухъядерном процессоре с тактовой частотой 2,2 ГГц и 8 ГБ оперативной памяти.
Исследовательская группа заявила, что, согласно результатам моделирования, FPS может с большей лёгкостью достигать максимальной мощности, чем другие методы, обеспечивая при этом точность и эффективность.
«Кроме того, подход FPS демонстрирует экономическую эффективность, позволяя ежегодно экономить до 8 502 670 индийских рупий (9 182 доллара США)», — заявили учёные. «В первую очередь это связано с механизмом статической реконфигурации, который устраняет необходимость в сложном коммутационном оборудовании или системах динамического управления, тем самым снижая затраты на внедрение и повышая экономическую целесообразность использования солнечных фотоэлектрических систем».
Исследователи представили свой подход в статье «Снижение потерь мощности в фотоэлектрических батареях с помощью судоку с четырьмя пирамидами при частичном затенении», которая была недавно опубликована в Ain Shams Engineering Journal.
В будущем исследователи планируют включить в модель географические переменные. «Географические условия влияют на распределение теней из-за зданий, растительности и особенностей рельефа, — говорят они. — Стратегия реконфигурации FPS направлена на равномерное перераспределение теней, что обеспечивает адаптивность к различным условиям окружающей среды».