MPPT

MPPT (ראשי תיבות באנגלית של: Maximum Power Point Tracking, ולפעמים רק PPT (בהתאמה) היא טכניקה המשמשת עם מקורות כוח משתנים כדי למקסם את מיצוי האנרגיה כשהתנאים משתנים. הטכניקה משמשת לרוב עם מערכות סולאריות פוטו-וולטאיות (PV), אך ניתן להשתמש בה גם עם טורבינות רוח, מערכות העברת כוח אופטי, ותרמו-פוטו-וולטאיזם. למערכות PV סולאריות יש קשרים משתנים למערכות אינוורטר, רשתות חיצוניות, סוללות ועומסי חשמל אחרים. הבעיה המרכזית בה מטפל MPPT היא שיעילות העברת הכוח מהתא הסולארי תלויה בכמות אור השמש הזמינה, בהצללה, בטמפרטורת הפנל הסולארי ובמאפיינים החשמליים של העומס החשמלי. מכיוון שתנאים אלו משתנים, מאפיין העומס (עכבה) שנותן את העברת הכוח הגבוה ביותר משתנה. המערכת עוברת אופטימיזציה כאשר מאפיין העומס משתנה כדי לשמור על העברת הכוח ביעילות הגבוהה ביותר. מאפיין עומס אופטימלי זה נקרא "נקודת הכוח המקסימלית" (MPP). MPPT הוא תהליך התאמת מאפיין העומס ככל שהתנאים משתנים. ניתן לעצב מעגלים כדי להציג עומסים אופטימליים לתאים הפוטו-וולטאיים ולאחר מכן להמיר את המתח, הזרם או התדר כך שיתאימו להתקנים או למערכות אחרות. ניתן לנתח את הקשר הלא ליניארי של תאים סולאריים בין טמפרטורה להתנגדות הכוללת בהתבסס על עקומת המתח הנוכחי (IV) ועקומת מתח הכוח (PV). MPPT דוגם פלט תא ומחיל את ההתנגדות (עומס) המתאימה כדי להשיג הספק מקסימלי. התקני MPPT משולבים בדרך כלל במערכת ממירי מתח חשמלי המספקת המרת מתח או זרם, סינון וויסות להנעת עומסים שונים, כולל רשתות חשמל, סוללות או מנועים. ממירי שמש ממירים מתח DC למתח AC ועשויים לשלב MPPT. ההספק ב-MPP (מסומן Pmpp) הוא תוצר של מתח ה-MPP (מסומן Vmpp) וזרם MPP (מסומן Impp). באופן כללי, לעקומת ה-PV של מערך סולארי מוצל חלקית יכולה להיות שיאים מרובים, וכמה אלגוריתמים יכולים להיתקע במקסימום מקומי ולא במקסימום הגלובלי של העקומה. Bialasiewicz, J.T. (ביולי 2008). "Renewable Energy Systems With Photovoltaic Power Generators: Operation and Modeling". IEEE Transactions on Industrial Electronics. 55 (7): 2752–2758. doi:10.1109/TIE.2008.920583. {{cite journal}}: (עזרה) Poponi, Daniele (באפריל 2003). "Analysis of diffusion paths for photovoltaic technology based on experience curves". Solar Energy. 74 (4): 331–340. Bibcode:2003SoEn...74..331P. doi:10.1016/S0038-092X(03)00151-8. {{cite journal}}: (עזרה) Markvart, Tomas, ed. (ביולי 2000). Solar electricity (2nd ed.). Wiley. pp. 298. ISBN 978-0-471-98852-6. {{cite book}}: (עזרה) מדיה וקבצים בנושא MPPT בוויקישיתוף Seyedmahmoudian, M.; Horan, B.; Soon, T. Kok; Rahmani, R.; Than Oo, A. Muang; Mekhilef, S.; Stojcevski, A. (2016-10-01). "State of the art artificial intelligence-based MPPT techniques for mitigating partial shading effects on PV systems – A review". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 64: 435–455. doi:10.1016/j.rser.2016.06.053. Seyedmahmoudian, Mehdi; Horan, Ben; Rahmani, Rasoul; Maung Than Oo, Aman; Stojcevski, Alex (2016-03-02). "Efficient Photovoltaic System Maximum Power Point Tracking Using a New Technique". Energies. 9 (3): 147. doi:10.3390/en9030147. "What is Maximum Power Point Tracking (MPPT)". Northern Arizona Wind & Sun. Ali, Ali Nasr Allah; Saied, Mohamed H.; Mostafa, M; Abdel-Moneim, T. M. (2012). "A survey of maximum PPT techniques of PV systems". 2012 IEEE Energytech. pp. 1–17. doi:10.1109/EnergyTech.2012.6304652. ISBN 978-1-4673-1835-8. Feraoun, Habib; Fazilat, Mehdi; Dermouche, Reda; Bentouba, Said; Tadjine, Mohamed; Zioui, Nadjet (2024-12-01). "Quantum maximum power point tracking (QMPPT) for optimal solar energy extraction". Systems and Soft Computing. 6: 200118. doi:10.1016/j.sasc.2024.200118. ISSN 2772-9419. Seyedmahmoudian, M.; Rahmani, R.; Mekhilef, S.; Maung Than Oo, A.; Stojcevski, A.; Soon, Tey Kok; Ghandhari, A. S. (2015-07-01). "Simulation and Hardware Implementation of New Maximum Power Point Tracking Technique for Partially Shaded PV System Using Hybrid DEPSO Method". IEEE Transactions on Sustainable Energy. 6 (3): 850–862. Bibcode:2015ITSE....6..850S. doi:10.1109/TSTE.2015.2413359. ISSN 1949-3029. Seyedmahmoudian, Mohammadmehdi; Mohamadi, Arash; Kumary, Swarna (2014). "A Comparative Study on Procedure and State of the Art of Conventional Maximum Power Point Tracking Techniques for Photovoltaic System". International Journal of Computer and Electrical Engineering. 6 (5): 402–414. doi:10.17706/ijcee.2014.v6.859. Seyedmahmoudian, Mohammadmehdi; Mekhilef, Saad; Rahmani, Rasoul; Yusof, Rubiyah; Renani, Ehsan Taslimi (2013-01-04). "Analytical Modeling of Partially Shaded Photovoltaic Systems". Energies. 6 (1): 128–144. doi:10.3390/en6010128. Surawdhaniwar, Sonali (ביולי 2012). "Study of Maximum Power Point Tracking Using Perturb and Observe Method". International Journal of Advanced Research in Computer Engineering & Technology. 1 (5): 106–110. {{cite journal}}: (עזרה) Baba, Ali Omar; Liu, Guangyu; Chen, Xiaohui (2020). "Classification and Evaluation Review of Maximum Power Point Tracking Methods". Sustainable Futures. 2: 100020. doi:10.1016/j.sftr.2020.100020.