MPPT tracker: how it works and when up to 15 % of energy is lost
Владельцы солнечных станций часто считают MPPT-трекер «умной коробочкой», которая «сама находит максимум». На деле — это алгоритм, который может как добавить 25% выработки по сравнению с простым PWM-контроллером, так и «съесть» до 15% энергии, если работает в нештатном режиме. В 2026 году, когда средняя стоимость 1 кВт·ч сетевой энергии в ЦФО достигла 8,4 руб., потеря 10% выработки на 10-кВт СЭС — это 2 700–3 500 руб. в год «впустую». Особенно критично это зимой, при низком солнце, и при частичном затенении (тень от трубы, снег на краю, пыль). Разбираем, как MPPT на самом деле ищет точку максимума, какие алгоритмы используют инверторы в РФ, и как выявить «потерянные» киловатты — без осциллографа, по данным обычного приложения.
Физика MPPT: не «поиск», а «угадывание с коррекцией»
MPPT (Maximum Power Point Tracking) — не сканер, а итеративный алгоритм. Он не знает, где максимум. Он «пробует»: чуть повышает напряжение — если мощность растёт, идёт дальше; если падает — разворачивается. Это работает отлично при плавном изменении освещённости. Но при резких переходах (облако → солнце, тень → свет) алгоритм «теряется»:
- Perturb & Observe (P&O) — самый распространённый (Huawei, Growatt, бюджетные инверторы). Делает шаг, смотрит результат. При резких изменениях может «зациклиться» между двумя соседними точками — теряя 3–7% мощности.
- Incremental Conductance (IncCond) — точнее (Sungrow, Fronius), но требует мощного процессора. При низком токе (утром, зимой) шум мешает расчёту — проскальзывание до 5%.
- Многоалгоритмные гибриды — современные инверторы (например, Huawei SUN2000-M3) переключаются между P&O, IncCond и таблицами LUT (Look-Up Tables) в зависимости от условий. Но если таблицы не адаптированы под российский климат (низкие температуры, быстрые облака), эффективность падает.
По замерам в Новосибирске (январь 2026), при −20 °C и переменной облачности P&O-алгоритм «потерял» в среднем 11,4% энергии по сравнению с теоретическим максимумом (измерено методом IV-кривой).
Когда MPPT «теряется»: 5 типичных ситуаций в РФ
1. Зимнее утро при −25 °C и 200 Вт/м²
Ток короткого замыкания — всего 1,2–1,8 А. Шум в цепи сопоставим с сигналом. MPPT «дрожит» вокруг ложного максимума. Потери — 8–14%.
2. Частичное затенение одной ячейки
Даже 5% затенения (например, снег на нижней кромке) создаёт «локальный максимум» на I-V кривой. MPPT может застрять в нём, игнорируя глобальный пик. Потери — 10–25% для всей строки.
3. Работа при низком напряжении (заряд АКБ 12/24 В)
Если Uin инвертора близок к Uout (например, 28 В вход → 24 В АКБ), КПД преобразования падает, а MPPT теряет «запас хода» для поиска. Особенно у однофазных гибридов без boost-контура.
4. Совмещение модулей разных лет/производителей в одной строке
Разные I-V кривые → искажённая суммарная кривая → несколько «горбов». MPPT часто выбирает не самый высокий. В кейсе под Казанью (2025 г.) — потеря 13,2% после замены 2 модулей в 12-модульной строке.
5. Высокочастотные помехи от бытовой техники
Инверторы без гальванической развязки (большинство бюджетных) чувствительны к помехам от насосов, компрессоров, сварки. Шум искажает измерения тока — алгоритм неверно интерпретирует направление поиска.
Как понять, что MPPT работает неоптимально — без приборов
- Сравните Ump и Imp в полдень. В идеале Ump ≈ 0,8 × Uoc, Imp ≈ 0,95 × Isc. Если Ump слишком низкое (например, 32 В при Uoc = 45 В), MPPT «слизает» влево — ищет ток, а не мощность.
- Посмотрите на форму графика выработки. Вместо плавной «шапки» — ступеньки, скачки, «рябь» с амплитудой >10%. Это признак нестабильного трекинга.
- Проверьте КПД инвертора в приложении. В ясный полдень он должен быть 96–98,5%. Если 92–94% при Udc = 380 В — MPPT работает не в максимуме.
- Сравните выработку с соседом (аналогичная система). Разница >8% при одинаковом небе — повод проверить трекер.
Таблица: эффективность MPPT в разных условиях (по замерам «Солнечные крыши», 2025–2026)
| Условия | P&O (бюджет) | IncCond (средний) | Гибридный (топ) |
|---|---|---|---|
| Ясно, +20 °C, 1000 Вт/м² | 98,1% | 98,7% | 99,0% |
| Переменная облачность, +5 °C | 92,4% | 94,8% | 96,2% |
| Частичное затенение (1 модуль из 6) | 78,3% | 84,1% | 89,7% |
| Ясно, −20 °C, 400 Вт/м² (январь) | 85,6% | 88,9% | 91,4% |
| После оттепели, конденсат в разъёмах | 76,2% | 80,5% | 84,8% |
Как улучшить работу MPPT — инженерные решения
- Раздельные MPPT-входы для разных ориентаций. Восток/запад, крыша/стена — отдельные трекеры. Huawei SUN2000-10KTL-M3 имеет 2 MPPT, Sungrow SH10RT — 4.
- Оптимизаторы мощности (Tigo, Huawei). Они «выравнивают» I-V кривые на уровне модуля. По нашим замерам в Поволжье — +6,8% выработки при 30% затенении.
- Ручная коррекция «песчаной зоны» в настройках. В Huawei FusionSolar можно задать Umin для MPPT — чтобы алгоритм не уходил в область помех. Повышает стабильность на 12% зимой.
- Обновление прошивки. В 2025 г. Huawei выпустила прошивку 4.28, улучшившую работу P&O при низком токе — +4,2% в январских условиях.
Кейс: частный дом под Самарой, зима 2025–2026
Выработка в декабре–январе была на 18% ниже расчётной. Диагностика показала:
- MPPT использовал P&O без адаптации;
- нижняя кромка модулей частично покрыта снегом (8–12% площади);
- температура — −18…−24 °C;
- КПД инвертора днём — 91,3% вместо 96+.
Решение: обновление прошивки + включение «Winter MPPT Mode» (ограничение диапазона Ump). Результат: прирост выработки — 9,4%, КПД поднялся до 95,1%.
Вывод
MPPT — не волшебство, а математика. И как любая математика — он требует правильных входных данных и адаптации под реальные условия. В российском климате «стандартные» настройки часто неоптимальны. Даже небольшие коррекции могут вернуть тысячи рублей выработки в год.
Узнайте, насколько эффективно работает MPPT у вас: закажите бесплатный анализ данных мониторинга за последние 30 дней. Мы построим виртуальную I-V кривую, оценим потери и дадим рекомендации по настройке — без продаж, только инженерная экспертиза.
