تحسين كفاءة أنظمة الطاقة الشمسية من خلال تتبع النقطة القصوى تحت ظروف اختبار مختلفة

أدى التطور التكنولوجي الكبير، وزيادة عدد المصانع، والنمو السكاني الكبير إلى زيادة الطلب على استهلاك الطاقة الكهربائية التي نحصل عليها من الطرق التقليدية (الوقود الأحفوري). علاوة على ذلك، فإن النقص العالمي في مصادر الوقود الأحفوري وتكاليفها العالية، والأزمة المالية والاقتصادية العالمية، والانبعاثات الضارة التي تسببها للبيئة جعلت الباحثين يبحثون عن الطاقة الكهربائية من مصادر بديلة وصديقة للبيئة. تعتبر الطاقة الشمسية، بصفتها طاقة متجددة، واحدة من أهم مصادر الطاقة الكهربائية اليوم لأنها سهلة الحصول عليها وتكلفتها منخفضة. ومع ذلك، فإن هذا النوع من الطاقة يعاني من كفاءة منخفضة ويتأثر بشكل كبير بتغيرات الأحوال الجوية. لمعالجة هذه المشكلة، تم اقتراح عدة تقنيات من قبل مجموعات البحث، وتعتبر تقنية تتبع النقطة القصوى واحدة من تلك التقنيات التي تم استخدامها بشكل متكرر في السنوات الأخيرة لاستخراج أقصى قوة من الألواح الشمسية على الرغم من عدم استقرار الأحوال الجوية. يمكن لهذه التقنية أيضًا توليد نبضات للتحكم في محول DC-DC لتعزيز مستوى معين من الجهد. في هذه الورقة، تم تعديل وتطبيق ثلاثة خوارزميات، وهي الخوارزمية القائمة على الاضطراب والملاحظة (P&O)، ووحدة التحكم المنطقية الضبابية (FLC)، وتحسين سرب الجسيمات (PSO) في تقنية تتبع النقطة القصوى للتحكم في دورة العمل لمحول DC-DC. تم محاكاة نظام الطاقة الكهروضوئية الذي يتكون من تقنية تتبع النقطة القصوى والألواح الشمسية ومحول DC-DC باستخدام MATLAB/Simulink. تم مقارنة أداء الخوارزميات الثلاثة لتحديد الأفضل الذي يضمن أعلى كفاءة تحت ظروف اختبار متعددة. تظهر نتائج المحاكاة أن PSO كان أداؤه أفضل من الآخرين بنسبة (99.32%، 97.02%، و98.33% على التوالي).