Co je solární invertor?

1. Co je solární invertor?

Solární střídač, také známý jako fotovoltaický (PV) střídač, je druh výkonový invertor, který převádí výstup proměnného stejnosměrného proudu (DC) a fotovoltaický solární panel do rozvodné sítě střídavého proudu (AC), který lze napájet do komerční elektrické sítě nebo používat místní, mimo síť elektrické sítě. Jako základní součást solárního energetického systému je používá se k zajištění toho, že vyrobená solární energie je vhodná pro použití v domácnosti spotřebičů nebo napájecích rozvodů. Obecně jsou solární invertory k dispozici v různých velikostech a typech v závislosti na konkrétních požadavcích solární zařízení.

2.Struktura solárního invertoru

Solární invertor se skládá hlavně z DC vstupu, AC výstupu, transformátoru, a chladicí systém a také řídicí systém, všechny spolupracují na zajištění normální provoz solárního invertoru.

Co je DC vstup?

DC vstup, místo, kde je stejnosměrná elektřina vyrobená solárními panely připojený k měniči, zvládne rozsah napětí určený specifikace střídače a měly by odpovídat napětí vyrobenému solární energií panely. Obsahuje také jistič nebo pojistku, která chrání střídač před přetížením nebo zkratem. Nejdůležitější je využití solárních invertorů sledování maximálního bodu výkonu (MPPT) pro získání maximálního možného výkonu z FV pole.

Co je AC výstup?

AC výstup je určen k přeměně stejnosměrné energie generované solárním panelem na použitelný střídavý výkon, který se také označuje jako maximální výstupní výkon nebo jmenovitý výstupní výkon a závisí na mnoha faktorech, jako je teplota, vlhkost a množství slunečního světla dostupného pro solární panel pro výrobu stejnosměrného proudu. Proto střídavý výstup hraje důležitou roli při zajišťování střídavého výstupu solární invertor je dostatečný pro splnění požadavků na napájení elektrická zátěž.

Co je transformátor?

Funkce transformátoru převádí stejnosměrný výstup střídače na střídavé napájení které lze přivádět zpět do sítě. A může pomoci energii generované panely přiváděné zpět do sítě pro zlepšení účinnosti solárního invertoru. Historicky existovaly obavy z beztransformátorové elektřiny systémy napájí do veřejné rozvodné sítě. Transformátor je tedy navržen tak, aby poskytoval izolace od sítě, případné poruchy nebo zkraty ve střídači neovlivní elektrické sítě. Kromě toho transformátor také zajišťuje, že AC výstup měniče je synchronizován s napětím a frekvencí el sítě, aby byla vyrobená energie využitelná pro ostatní spotřebitele v síti. Střídače dnes využívají především novější vysokofrekvenční transformátor.

Co je chladicí systém?

Jako základní součást solárního invertoru je chladicí systém speciálně navržený k odvádění tepla generovaného měničem během jeho provozu operace. Lze jej rozdělit na pasivní chlazení a aktivní chlazení. Srovnáno k pasivnímu chlazení je aktivní chlazení vhodnější pro větší měniče a plechovky regulovat teplotu přesněji. Navíc systém aktivního chlazení lze dále klasifikovat

na chlazení vzduchem a chlazení kapalinou. Celkově je chlazení vzduchem levnější zatímco kapalinové chlazení je dražší a účinnější.

Co je řídicí systém?

Řídicí systém, který se používá k řízení toku energie, se skládá hlavně z a mikrokontrolér nebo digitální signálový procesor (DSP), výkonová elektronika a senzory. Jako mozek řídicího systému, mikrokontroléru nebo DSP nepřetržitě monitoruje napětí FV pole, napětí baterie, stav nabití (SOC), stejně jako síťové napětí a frekvence. Výkonová elektronika dosahuje přeměny výkonu prostřednictvím různých typů topologií přeměny výkonu. Zatímco snímače poskytují zpětnovazební signály mikrokontroléru nebo DSP, který umožňují řízení měniče výkonu v uzavřené smyčce.

3. Historie vývoje solárního invertoru

První generace solárních invertorů byla vyvinuta v 80. letech 20. století s omezena na několik kilowattů výstupního výkonu. Nicméně pokroky v moci elektronika a digitální řídicí technologie na konci 90. let umožnily vývoj účinnějších a spolehlivějších solárních invertorů. A pak v počátkem 21. století byla představena druhá generace solárních invertorů s výkonem schopnost konverze a začaly být široce přijímány v solárním průmyslu. Třetí generace solárních invertorů se objevila v polovině roku 2010 a byla vyznačující se vyšší hustotou výkonu, zlepšenou účinností přeměny energie a pokročilé funkce, jako je rozšířená funkce monitorování a ovládání. V dnešní době, s rozvojem technologií, se hybridní měniče stávají novinkou trend díky kombinaci solárních funkcí a funkcí skladování energie do jediného zařízení podporovat posun směrem k udržitelnější a čistší energetické budoucnosti.

4.Druhy solárních invertorů

Obecně lze solární invertor rozdělit do čtyř druhů: off-grid invertory, on-grid invertor, bateriový záložní invertor a inteligentní hybrid střídač.

l Off-grid střídač se používá v samostatných energetických systémech, kde je střídač čerpá stejnosměrnou energii z baterií nabíjených fotovoltaickými poli. A je to obvykle vybavena vestavěnou nabíječkou baterií pro ukládání přebytečné vyrobené energie během dne pro použití v případě potřeby. Normálně tyto nejsou propojeny žádným způsobem s rozvodnou sítí a jako takové se u nich nevyžaduje antiostrovní ochrana. Pokud jde o jeho výhody, tento druh měniče je navržen tak, aby ovládal kolísání slunečního světla a poskytuje stálý a spolehlivý zdroj střídavého proudu, můžete také vyrábět elektřinu, aniž byste se spoléhali na elektrickou síť, která může být zvláště užitečné, pokud žijete ve vzdálené oblasti, kde je přístup k síti omezený. Nic však není dokonalé, jeho omezená kapacita, výdrž baterie a kompatibilita by měla být hodna pozornosti. Zároveň je rozsáhlá aplikace stojí za pozornost. Za prvé, může být použit v solárních systémech mimo síť které nejsou připojeny k elektrické síti a tyto systémy běžně jsou nalezený v odlehlých kajutách, člunech a RV.

Kromě toho se používají střídače mimo síť pro mobilní řešení napájení, jako je kempování, plavba na člunu nebo výlety na silnici, k přenosnému napájení zařízení, osvětlení a chlazení. Mezitím jsou také široce používány do nouzového záložního napájení, systémů obnovitelné energie i na dálku monitorovací systémy. Na základě kvality mohou být střídače mimo síť dále rozdělena na čistou sinusovou vlnu a modifikovanou sinusovou vlnu, čistý sinusový invertor produkuje střídavý výstup vyšší kvality, který je podobný dostupnému výkonu mřížky a je při výrobě vhodnější pro některá citlivá elektronická zařízení srovnání s modifikovanou sinusovkou.

l On-grid invertor je navržen tak, aby se synchronizoval s napětím sítě, frekvence a fáze pro udržení stabilní dodávky elektřiny. The opatření proti ostrovní ochraně střídačů mimo síť pomáhají vypnout automaticky při ztrátě napájení z bezpečnostních důvodů. Mnoho on-grid střídačů je navrženy tak, aby byly připojeny k rozvodné síti, a nebudou fungovat, když budou fungovat nezjistí přítomnost mřížky. Obsahují speciální obvody přesně odpovídat napětí, frekvenci a fázi sítě. Po léta, střídač na síti si získal oblibu pro své různé výhody. Například umožňuje zákazníkům ušetřit na nákladech a vyhnout se riziku výpadků elektřiny. V průměru času, nepotřebuje další vybavení, jako jsou baterie a má vyšší hodnocení účinnosti ve srovnání s off-grid invertory. Na základě toho je to široce používá se ve veřejných prostorách, jako jsou komerční nemovitosti, státní správa zařízení, zemědělství a tak dále.

Je dobře známo, že veřejné prostory jsou určené pro volnočasové aktivity a jsou otevřené všem členům komunity, nabízí řadu vybavení a služeb, které vyžadují velké množství spotřeba elektřiny, která vede k vysokým účtům za elektřinu. Proto použití solární invertory on-grid v komerčních nemovitostech se v poslední době staly populárními let díky jejich efektivitě a hospodárnosti. Tento proces také umožňuje zákazníkům vyrábět vlastní elektřinu z obnovitelných zdrojů, snížit jejich spoléhat na fosilní paliva a snížit jejich náklady na energii.

l Bateriový záložní střídač je speciální střídač, který je určen k odběru energie z baterie, řídit nabíjení baterie pomocí integrované nabíječky a exportovat přebytečnou energii do rozvodné sítě. Tento střídač je schopen napájet Střídavá energie do vybraných zátěží při výpadku sítě a jsou rozděleny na záložní bateriové invertory vázané na síť, záložní bateriové invertory mimo síť a hybridní bateriové záložní invertory. Vzhledem k těmto specifikacím, záložní baterie Invertor zajišťuje nepřetržité napájení během výpadků proudu a přepětí ochrana pro ochranu spotřebičů a elektroniky před poškozením. A jeho přenositelnost je také první volbou pro outdoorové aktivity. A na dálku místech se záložní bateriový střídač používá k výrobě energie pro různé aplikace, kde přístup k elektrické síti není dostupný nebo možný.

Pro například v těžebních lokalitách nebo na ropných plošinách se k napájení používá záložní bateriový střídač telekomunikační zařízení a vědci provádějící výzkum na dálku místa často spoléhají na bateriové záložní střídače pro napájení svých zařízení, např jako monitorovací stanice, senzory nebo dataloggery. Když se setkáte s nouzovými situacemi, jako jsou přírodní katastrofy nebo nehody, lze použít záložní bateriové střídače napájení základního vybavení, jako jsou lékařské přístroje, komunikační systémy, voda čerpadla a osvětlovací systémy s cílem zlepšit dobu odezvy a ušetřit žije.

l Inteligentní hybridní invertory, známé také jako hybridní solární invertory, jsou a typ invertoru, který dokáže převádět stejnosměrný proud ze solárních panelů na střídavý proud použití v domácnosti nebo k dodávce přebytečné energie zpět do sítě. Tyto měniče jsou unikátní svou vlastní spotřebou s využitím skladu, což je výhodné pro nepřetržité napájení během výpadků nebo výpadků proudu. To také hraje roli v zabránění přetížení sítě během období špičky a že energie je efektivně distribuována tam, kde je nejvíce potřeba. Když pokud jde o použití, inteligentní hybridní střídač se obvykle používá v solárních systémech energetické aplikace využívající obnovitelnou energii pro domácí spotřebu, zejména pro solární fotovoltaické instalace. Elektřina se vyrábí ze solárních panelů pouze během dne, s nejvyšší generací kolem poledne. Generace kolísá a nemusí být synchronizovány se spotřebou elektrické energie zátěže.

5.Vývojové trendy solárních střídačů

Rostoucí přijetí obnovitelných zdrojů energie v tandemu s regulačními opatření vlád k minimalizaci škodlivých emisí vedla k rychlému růstu u solárních střídačů zejména růst centrálních střídačů, které jsou Očekává se, že ovládne trh a umožní fotovoltaická pole založená na maximálním napětí 1500 V, přičemž zároveň vyžaduje méně BOS (rovnováha systému) komponenty.

V letošním roce se na trhu objevilo více off-grid střídačů, zvláště u těchto místa, kde jsou výpadky proudu častější, jako je Pákistán, Filipíny, a Jižní Afrika, c. V reakci na to know-how z míst méně stabilních v síti staly užitečnějšími. A co víc, s rostoucími investicemi do obnovitelných zdrojů energetickém sektoru a nárůstu nasazení solárních střídačů proti konvenční mikroinvertory, předpověď trhu rezidenčních solárních PV střídačů očekává se, že v následujících letech zůstane silná. Například podle zprávy Global Market Insights Inc., trhu rezidenčních solárních PV střídačů bude zobrazovat růst o 4% CAGR do roku 2028. Pokud se podíváte na nové technologie, Polovodičové PV střídače z karbidu křemíku nadále vykazují značné výsledky příležitost pro průmysl, ale elektrická vozidla kontrolují poptávku, náklady zůstávají vysoké a topologie invertorů napájené IGBT v solární energii zůstávají dominantní typ.

Pokud jde o země, byly za ně označovány asijské země jako Indie a Čína největšími přispěvateli k rostoucí poptávce na trhu. S rychlým přijetím zelené energie, integrace solární sítě je nyní běžnou praxí po celém světě, takže Australský operátor energetického trhu (AEMO) zveřejnil zprávu zaměřenou na urychlení zavádění síťových střídačů pro zálohování Austrálie budoucí energetický systém při přechodu na invertorové zdroje, jako je solární energie PV.

Očekává se však, že technické nedostatky stringových střídačů budou brzdit růst trhu solárních FV invertorů během prognózovaného období. V závěrem, příležitost přichází spolu s výzvou, novými a lepšími měniči přišel na trh ve všech třídách z prosperujícího průmyslu, ale škrtil body zůstávají pro klíčové komponenty včetně bipolárních tranzistorů s izolovaným hradlem (IGBT) a pokročilé čipy.

6. Trendy pro solární průmysl v 2023

Vysoké ceny komodit a úzká místa v dodavatelském řetězci vedly ke zvýšení kolem 20 % v cenách solárních panelů za poslední rok. Nicméně setkání mezinárodní energetické a klimatické cíle vyžadují globální nasazení solární energie PV poroste v bezprecedentním měřítku. Kritické sektory, jako je polysilikon, ingoty a destičky by přilákaly většinu investic na podporu pěstování požadovat. Zatímco zároveň poptávka solárních FV po kritických minerálech bude se rychle zvyšují na cestě k čistým nulovým emisím.

Dnes je podíl Číny ve všech fázích výroby solárních panelů (jako např polysilikon, ingoty, wafery, články a moduly) přesahuje 80 %, takže svět bude téměř zcela spoléhat na Čínu, pokud jde o dodávky klíčových stavebních bloků pro solární energii výroba panelů do roku 2025. Nicméně vysoká úroveň geografického koncentrace v globálních dodavatelských řetězcích a obchodní omezení vedla k zvýšené zaměření na místní výrobu solární energie a skladování energie, zejména ve Spojených státech a Evropě. Důraz na snížení závislosti na dovozu plyn způsobil, že se obnovitelná energie stala centrem dodávek energie strategie.

Za zmínku také stojí, že v roce 2023 se distribuovaná solární energie rozšíří do nové spotřebitelské segmenty a prosadit se na nových trzích. Nové typy domácností a malé podniky získají přístup, jakmile budou k dispozici sdílené solární možnosti, Očekává se, že fotovoltaické systémy budou stále více spojeny s ukládáním energie.

7.Investiční analýza solárního invertoru

Očekává se, že velikost globálního trhu solárních (PV) střídačů dosáhne 17,9 miliardy dolarů do roku 2030, registrace CAGR ve výši 8,8 % od roku 2021 do roku 2030, což závisí na několika faktory.

Analýza koncového uživatele

Z hlediska koncového uživatele má největší podíl segment veřejných služeb tržby a očekává se, že porostou o CAGR 8,3 %, k čemuž přispívá i zvýšení investic do solárních elektráren, solárních parků a jiné solární struktury. Navíc nárůst stavebních projektů jako např decentralizované solární elektrárny, projekty elektrifikace venkova, solární energie rostliny na vodní ploše & střechy, komerční budovy a další růst trhu solárních (PV) střídačů pro segment veřejných služeb napříč zeměkouli.

Analýza typu produktu

Podle typu produktu se očekává, že centrální invertory budou dominovat trhu kvůli rostoucím investicím do obchodu & průmyslové projekty po celém světě a pobídky vlád.

Analýza typu fráze

Stručně řečeno, třífázové střídače, které mají tendenci být vybaveny 1 500 volty solární pole, očekává se, že si udrží svou dominanci, což je připisováno rostoucí význam z výroby, distribuce a přenosu energie sektor.

Regionální analýza

Asijsko-pacifický region získal nejvyšší podíl na trhu solárních (PV) střídačů v roce 2020, pokud jde o příjmy, a očekává se, že si během něj udrží svou dominanci prognózované období. To je přičítáno přítomnosti klíčových hráčů a obrovské spotřebitelské základny v regionu. Například Čína je domovem 10 světových špiček dodavatelů zařízení na výrobu solárních PV.

8. Co je třeba zvážit u vysoce kvalitního solárního invertoru

Při nákupu optického solárního invertoru musí být nejen cena a kvalita zvážit, ale také stabilitu a spolehlivost a zda dokáže splnit požadavky na kompatibilitu síťových zařízení a přenos dat.

l Kapacita

Kapacita střídače je maximální zátěž, ke které můžete být připojeni střídač. Při výběru střídače je nutné zvolit ten vy potřeba.

l Baterie

Invertor musí spolupracovat s baterií, proto zkontrolujte kapacitu baterie kolik může solární invert odlehčit a jaká zatížení mohou být kdy podporována výpadky proudu mohou pomoci předejít zbytečným problémům.

l Přepěťový výkon a další aspekty napájení

Střídač obvykle potřebuje dodávat dva typy napájení – špičkový a obvyklý výkon, špičkový výkon se vztahuje k maximálnímu výkonu, který může střídač dodat obvyklý výkon je to, co musí střídač stabilně dodávat. Proto obojí z nich by měly být vzaty v úvahu.

l MPPT

MPPT sleduje a optimalizuje solární panely pro tento sladký bod (maximální výkon bod), abyste získali maximální výkon ze solárních panelů, což je také a důležitý bod ke zvážení.

l Programovatelné ovládací prvky pro regulaci a monitorování

Výkon solárního panelu není stálý kvůli mnoha faktorům, takže invertor ano potřebné k regulaci výkonu, aby byl zajištěn stálý výkon. V souladu s tím, kdy koupi měniče, zkontrolujte, zda existují programovatelné ovládací prvky ve formě zobrazovacích panelů nebo existuje podpora mobilních aplikací pro sledování napájení z solární panely.

S tolika solárními invertory na trhu je samozřejmé, že je potřebujete uvědomte si složitosti spojené s nákupem solárních invertorů. Doufám, že výše uvedené informace budou užitečné.