อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ประเภทต่างๆ

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างไร

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ทำอะไร?

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในแผงโซลาร์เซลล์ มีบทบาทสำคัญในการทำงานของระบบเพื่อให้การปกป้องระบบ ฟังก์ชั่นอินเวอร์เตอร์อธิบายไว้ด้านล่างนี้

ข้อกำหนดสำคัญเกี่ยวกับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ควรรู้

การตัด/ถลกหนัง
นี่คือคำที่ใช้อธิบายพลังงานเอาต์พุตที่สูญเสียไปเนื่องจากการปรับขนาดอินเวอร์เตอร์ให้เล็กลง
อินเวอร์เตอร์ที่กำหนดใดๆ มีพิกัดกำลังสูงสุด (ที่ระดับที่อยู่อาศัย วัดเป็น W หรือ kW) เมื่อพลังงานแสงอาทิตย์จ่ายไฟ DC เกินกว่าระดับพลังงานสูงสุดของอินเวอร์เตอร์นั้น (สิ่งที่อินเวอร์เตอร์สามารถรองรับได้) พลังงานที่ได้จะถูก "ตัด"
สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณากำลังขับสูงสุดของอาร์เรย์แผงโซลาร์เซลล์ และเลือกอินเวอร์เตอร์ที่มีขนาด รุ่น และประเภทที่ถูกต้องเพื่อหลีกเลี่ยงการคลิปหนีบมากเกินไป
เป็นเรื่องปกติที่ขนาดระบบ dc จะใหญ่กว่าอัตรากำลังไฟ ac สูงสุดของระบบอินเวอร์เตอร์ประมาณ 1.2 เท่า ตัวอย่างเช่น แผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 12 กิโลวัตต์ที่จับคู่กับอินเวอร์เตอร์ขนาด 10 กิโลวัตต์จะมีอัตราส่วน DC: Ac หรือ "อัตราส่วนโหลดของอินเวอร์เตอร์" อยู่ที่ 1.2
เมื่อคุณพิจารณาถึงสภาวะเฉพาะของสถานที่จริงที่ส่งผลต่อกำลังไฟฟ้าที่ส่งออก อาจสมเหตุสมผลที่จะปรับขนาดแผงโซลาร์เซลล์ให้ใหญ่กว่าอัตรากำลังไฟฟ้าสูงสุดของอินเวอร์เตอร์เล็กน้อย เนื่องจากอาจมี "วันที่จำกัดพลังงาน" น้อยมาก หรือ อินสแตนซ์ของการตัดสำหรับระบบนั้น

ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์
ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์คือเปอร์เซ็นต์ที่บอกเราว่ากำลังไฟ DC ที่ป้อนเข้าอินเวอร์เตอร์เป็นจำนวนเท่าใดซึ่งออกมาเป็นไฟ ac ที่ใช้งานได้ ไม่มีอินเวอร์เตอร์ใดที่มีประสิทธิภาพ 100% แม้ว่าบางรุ่นจะอยู่ในสภาพที่เอื้ออำนวยก็ตาม ในการแปลงจาก dc เป็น ac พลังงานจะสูญเสียไปในรูปของความร้อน

กำลังสูงสุด
กำลังสูงสุดคือปริมาณพลังงานสูงสุดที่อนุญาตให้ป้อนเข้าอินเวอร์เตอร์ ซึ่งเป็นฟังก์ชันตามข้อกำหนดเฉพาะของอินเวอร์เตอร์หรือกำลังสูงสุดที่แผงโซลาร์เซลล์สามารถผลิตได้ สิ่งนี้จะเกิดขึ้นที่การแลกเปลี่ยนที่เหมาะสมที่สุดระหว่างแรงดันและกระแสตามกราฟ IV (กระแสและแรงดัน) ของแผงที่กำหนด

จุดจ่ายไฟสูงสุด (MPP)
กำลังไฟฟ้าสูงสุดของระบบสุริยะจะแตกต่างกันไปตามเงื่อนไข เช่น ปริมาณแสงแดดที่ได้รับ อุณหภูมิ และปัจจัยอื่นๆ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบเอียงคงที่ อยู่กับที่ บนหลังคา หรือติดตั้งภาคพื้นดินอาจผลิตกำลังไฟพิกัดสูงสุดในช่วงเวลาที่จำกัดของวันเท่านั้น เซลล์แสงอาทิตย์แต่ละเซลล์จะมีเส้นโค้ง IV ที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง ซึ่งสัมพันธ์กับกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่ปล่อยออกมากับความแปรผันของกระแส (I) และแรงดันไฟฟ้า (V)

ตัวติดตามจุดพลังงานสูงสุด (MPPT)
อุปกรณ์ที่ติดตามคุณลักษณะของแผง สตริงของแผง หรือระบบที่กำหนดเป็นระยะๆ และปรับให้เหมาะสมและแปรผันแรงดันไฟฟ้าและแอมแปร์ตามลำดับเพื่อสร้างกำลังสูงสุด

ไมโครอินเวอร์เตอร์
อุปกรณ์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์เดียวให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)
โดยทั่วไปแล้วไมโครอินเวอร์เตอร์จะเชื่อมต่อและติดตั้งที่บริเวณหรือด้านหลังแผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงในอาเรย์ ไมโครอินเวอร์เตอร์ส่วนใหญ่ได้รับการติดตั้งในภาคสนาม ในขณะที่บางรุ่นมีการติดตั้งแผงโดยผู้ผลิต

เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพ
ตัวแปลง DC-DC, เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพ หรือ "เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพแผงควบคุม" เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังระดับโมดูลที่เพิ่มการส่งออกพลังงานของระบบสุริยะโดยการวัด MPPT ของแต่ละแผงอย่างต่อเนื่อง
เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพแผงควบคุมถ่ายทอดคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพผ่านระบบตรวจสอบ เพื่ออำนวยความสะดวกในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาที่จำเป็น โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพจะสนับสนุนการออกแบบและการจัดเตรียมระบบที่ยืดหยุ่น โดยมีการวางแนวแผง การเอียง ราบ และประเภทโมดูลหลายแบบในสตริงที่กำหนด
บางทีประโยชน์ที่ได้เปรียบที่สุดของการใช้ตัวเพิ่มประสิทธิภาพ dc ก็คือ MPPT ระดับแผง หรือการติดตามจุดกำลังสูงสุด ผลลัพธ์ที่ได้คือการเก็บเกี่ยวพลังงานที่เพิ่มขึ้นจากระบบแผง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออยู่ภายใต้ร่มเงาเป็นระยะหรือกว้างไกล

จุดพลังสูงสุด
อีกคำหนึ่งสำหรับจุดพลังงานสูงสุด (MPP)

อินเวอร์เตอร์สตริง
อุปกรณ์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ผลิตโดยกลุ่มแผงโซลาร์เซลล์ (เรียกว่าสตริง) เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ที่ใช้งานได้
อินเวอร์เตอร์แบบสตริงถือเป็นเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ "ที่สมบูรณ์" ซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และเชื่อถือได้ อินเวอร์เตอร์สตริงสำหรับที่อยู่อาศัย 240V AC มักจะมีการรับประกันของผู้ผลิตประมาณ 10 ปี

ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

ความเสถียรของแรงดันเอาต์พุต

เซลล์แสงอาทิตย์จะสร้างกระแสไฟฟ้าที่เก็บอยู่ในแบตเตอรี่ก่อนที่จะถูกแปลงเป็น 220V หรือ 380V AC โดยอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ในทางกลับกัน แรงดันไฟขาออกของแบตเตอรี่จัดเก็บจะถูกกำหนดโดยการประจุและการคายประจุของแบตเตอรี่จัดเก็บเอง ในขณะเดียวกัน ความแปรปรวนของเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าไม่ควรเกิน 10 เปอร์เซ็นต์ของค่าพิกัดเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลงโดยไม่คาดคิด

จัดอันดับความถี่เอาท์พุต

เนื่องจากความถี่ที่เหมาะสมที่สุดคือ 50Hz โหลดที่มีมอเตอร์ เช่น เครื่องซักผ้าและตู้เย็น จะทำให้ร้อนขึ้นและลดประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของระบบ เป็นผลให้กระแสไฟเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ควรเป็นตัวเลขคงที่ โดยทั่วไปคือ 50Hz โดยมีความผันผวนน้อยกว่า 1% ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ

การบิดเบือนรูปคลื่นของแรงดันเอาต์พุต

ควรตั้งค่าการเปลี่ยนรูปคลื่นสูงสุด (หรือเนื้อหาฮาร์มอนิก) สำหรับอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ ความบิดเบี้ยวของรูปคลื่นรวมของแรงดันเอาต์พุตเป็นวิธีหนึ่งที่จะแสดงออกมา ซึ่งไม่ควรเกิน 5% (อนุญาตให้ใช้ 10 เปอร์เซ็นต์สำหรับเอาต์พุตเฟสเดียว)
เนื่องจากกระแสเอาต์พุตฮาร์มอนิกลำดับสูงของอินเวอร์เตอร์จะสร้างกระแสไหลวนและการสูญเสียเพิ่มเติมอื่นๆ บนโหลดแบบเหนี่ยวนำ การเปลี่ยนรูปคลื่นที่มากเกินไปของอินเวอร์เตอร์จะทำให้เกิดความร้อนอย่างรุนแรงต่อส่วนประกอบโหลด ซึ่งไม่คล้อยตามความปลอดภัยของอุปกรณ์ และส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการปฏิบัติงานของ กระบวนการ.

โหลดตัวประกอบกำลัง

อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์มีตัวประกอบกำลังโหลดที่ {{0}}.7 ถึง 0.9 โดยมีค่าพิกัดอยู่ที่ 0.9 และสามารถรองรับโหลดแบบเหนี่ยวนำและแบบคาปาซิทีฟได้ เมื่อใดก็ตามที่กำลังโหลดคงที่ และการจัดการอินเวอร์เตอร์ที่ใช้งานอยู่ต่ำ ความจุที่ต้องการของอินเวอร์เตอร์กำลังจะเพิ่มขึ้น