Wat is het
Een Maximum Power Point Tracker, afgekort MPPT, is een elektronische regelaar die geïntegreerd is in moderne zonne-energie omvormers. De functie van deze technologie is om de energieopbrengst van een of meerdere zonnepanelen te maximaliseren. Zonnepanelen hebben geen vast vermogen; hun opbrengst is afhankelijk van factoren zoals de intensiteit van de zonnestraling, de temperatuur en de elektrische belasting. De MPPT zoekt voortdurend naar het punt op de stroom-spanningscurve waar het paneel het maximale vermogen levert (het 'Maximum Power Point'). Door de omvormer op dit precieze punt te laten werken, zorgt de tracker ervoor dat er zo min mogelijk energie verloren gaat. Een omvormer kan over één of meerdere MPPT’s beschikken.
Hoe werkt het
Een MPPT is in feite een zeer efficiënte DC-DC converter. Hij neemt de gelijkspanning (DC) van de zonnepanelen en zet deze om naar een ander spanningsniveau dat optimaal is voor de omvormer om deze vervolgens om te zetten naar wisselspanning (AC) voor het elektriciteitsnet. Het werkingsprincipe is gebaseerd op een algoritme dat continu de spanning en stroom van de panelen meet. Het vermenigvuldigt deze waarden (P = U × I) om het actuele vermogen te bepalen. Vervolgens varieert de MPPT de elektrische weerstand (de belasting) lichtjes om te zien of het vermogen stijgt of daalt. Op basis van deze metingen past de tracker de belasting continu aan om altijd op of zeer dicht bij het maximale vermogenspunt te blijven. Wanneer een omvormer beschikt over meerdere MPPT's, kan elke tracker een aparte 'string' (een seriegeschakelde keten van panelen) aansturen. Hierdoor kunnen strings die onder verschillende omstandigheden functioneren, zoals op verschillende dakvlakken of met gedeeltelijke schaduw, onafhankelijk van elkaar optimaal presteren.
Praktijkvoorbeeld
Stel, een woning heeft een zadeldak dat op het oosten en westen is gericht. De eigenaar wil op beide dakvlakken zonnepanelen installeren. De panelen op het oosten vangen de ochtendzon en leveren 's ochtends maximaal vermogen. De panelen op het westen presteren optimaal in de middag en avond. Als al deze panelen op een omvormer met slechts één MPPT tracker worden aangesloten, zou de tracker een gemiddeld, suboptimaal werkpunt moeten vinden voor beide strings. Dit leidt tot een aanzienlijk verlies in de totale energieopbrengst. De oplossing is een omvormer met twee MPPT trackers. De oostelijke string wordt aangesloten op de eerste MPPT en de westelijke string op de tweede. Elke tracker optimaliseert zijn eigen string afzonderlijk. Hierdoor levert de oostelijke string 's ochtends het maximale vermogen en de westelijke string 's middags, wat resulteert in een veel hogere totale dagopbrengst.
Wanneer een elektricien inschakelen
Het ontwerpen van een zonnepanelensysteem, inclusief de keuze voor de juiste omvormer met het correcte aantal MPPT trackers, is specialistisch werk. Een gekwalificeerde elektricien of zonnepaneelinstallateur is de aangewezen persoon om hierover te adviseren. De professional analyseert de daksituatie, inclusief de oriëntatie van de dakvlakken, de hellingshoek en eventuele schaduwval van objecten zoals bomen, dakkapellen of schoorstenen. Op basis van deze analyse wordt een stringplan opgesteld en een omvormer gekozen die qua vermogen en aantal MPPT's aansluit bij het ontwerp. De installateur zorgt ook voor een correcte en veilige installatie volgens de NEN 1010 norm, waarbij de strings op de juiste MPPT-ingangen van de omvormer worden aangesloten.
Veelgemaakte fouten
Een incorrecte toepassing van MPPT's kan de prestaties van een PV-systeem negatief beïnvloeden. Veelvoorkomende fouten zijn:
* **Een omvormer met te weinig MPPT's kiezen**: Bij een dak met twee of meer oriëntaties of bij aanzienlijke, vaste schaduw is een omvormer met één MPPT vaak onvoldoende, wat leidt tot opbrengstverlies.
* **Strings incorrect combineren**: Strings met een verschillend aantal panelen, verschillende typen panelen of met een verschillende oriëntatie aansluiten op dezelfde MPPT-ingang. De tracker zal zich richten op de zwakste schakel, waardoor de prestaties van de gehele combinatie worden beperkt.
* **Schaduwimpact onderschatten**: Zelfs de schaduw op een klein deel van één paneel kan de opbrengst van de hele string beïnvloeden. Een systeem met meerdere MPPT's of micro-omvormers kan dit effect beperken.
* **Technische limieten overschrijden**: Het aansluiten van een string die de maximale ingangsspanning (Voc) of -stroom (Isc) van de MPPT overschrijdt. Dit kan de omvormer permanent beschadigen en is gevaarlijk.