Forskare vid University of Waterloo har utvecklat ett sätt att bättre utnyttja mängden energi som samlas in av solpaneler.

I en ny studie, forskarna utvecklade en algoritm som ökar effektiviteten hos solcellssystemet (PV) och minskar mängden energi som för närvarande slösas bort på grund av bristen på effektiva kontroller.

"Vi har utvecklat en algoritm för att ytterligare öka kraften som utvinns från en befintlig solpanel, sa Milad Farsi, en doktorsexamen kandidat vid Waterloo Institutionen för tillämpad matematik. "Hårdvara i varje solpanel har en viss nominell effektivitet, men det borde finnas någon lämplig styrenhet som kan få maximal effekt ur solpaneler.

"Vi ändrar inte hårdvaran eller kräver ytterligare kretsar i solcellssystemet. Det vi utvecklat är ett bättre tillvägagångssätt för att styra den hårdvara som redan finns."

Den nya algoritmen gör det möjligt för styrenheter att bättre hantera fluktuationer kring den maximala effektpunkten för ett solcellssystem, som historiskt sett har lett till slöseri med potentiell energi som samlats in av paneler.

"Baserat på simuleringarna, för en liten solpanel för hemmabruk inklusive 12 moduler på 335W, upp till 138,9 kWh/år kan sparas, sa farsi, som genomförde studien med sin handledare, Professor Jun Liu vid Waterloos institution för tillämpad matematik. "Besparingarna kanske inte verkar betydande för ett litet solsystem för hemmabruk, men kan göra en väsentlig skillnad i större skal, till exempel en solgård eller i ett område med hundratusentals lokala solpaneler anslutna till elnätet.

"Tar Kanadas största solcellsanläggning, till exempel, solcellsanläggningen i Sarnia, om denna teknik används, besparingen kan uppgå till 960, 000 kWh/år, vilket räcker för att driva hundratals hushåll. Om den sparade energin skulle genereras av en koleldad anläggning, det skulle kräva utsläpp av 312 ton CO2 i atmosfären."

Milad påpekade vidare att besparingarna skulle kunna bli ännu större under en snabbt föränderlig miljö, som kanadensiska väderförhållanden, eller när effektförlusten i omvandlarna på grund av de oönskade chatteringseffekterna som ses i andra konventionella kontrollmetoder beaktas.

Studien, Olinjär optimal återkopplingskontroll och stabilitetsanalys av solfotosystem, författad av Waterloo's matematiska forskare Farsi och Liu, publicerades nyligen i tidningen IEEE-transaktioner på styrsystemsteknik .