Što je solarni inverter?

1. Što je solarni inverter?

Solarni pretvarač, poznat i kao fotonaponski (PV) pretvarač, vrsta je pretvarač snage koji pretvara promjenjivu istosmjernu struju (DC) u a fotonaponski solarni panel u izmjeničnu struju komunalne frekvencije (AC) koja može se uključiti u komercijalnu električnu mrežu ili koristiti u lokalnoj, izvan mreže električna mreža. Kao bitna komponenta solarnog energetskog sustava, to je koristi se kako bi se osiguralo da je generirana solarna energija prikladna za korištenje u kući uređaja ili opskrbnih distribucijskih sustava. Općenito, solarni pretvarači su dostupan u različitim veličinama i vrstama ovisno o specifičnim zahtjevima instalacija solarne energije.

2. Struktura solarnog pretvarača

Solarni pretvarač se uglavnom sastoji od DC ulaza, AC izlaza, transformatora, a sustav hlađenja kao i kontrolni sustav, svi oni rade zajedno kako bi osigurali normalan rad solarnog pretvarača.

Što je DC ulaz?

DC ulaz, mjesto gdje je istosmjerna struja koju proizvode solarni paneli spojen na pretvarač, može podnijeti raspon napona koji određuje specifikacijama pretvarača i treba odgovarati naponu koji proizvodi solarna energija ploče. Također ima prekidač ili osigurač koji štiti pretvarač od preopterećenja ili kratkog spoja. Što je najvažnije, korištenje solarnih pretvarača praćenje maksimalne točke snage (MPPT) kako biste dobili najveću moguću snagu iz PV polje.

Što je AC izlaz?

AC izlaz je dizajniran za pretvaranje istosmjerne struje koju generira solarni panel u korisna izmjenična snaga, koja se također naziva maksimalnom izlaznom snagom ili nazivnom izlazna snaga i ovisi o mnogim čimbenicima kao što su temperatura, vlažnost i količina sunčeve svjetlosti dostupna solarnoj ploči za generiranje istosmjerne struje. Stoga AC izlaz igra važnu ulogu u osiguravanju da AC izlaz solarni pretvarač je dovoljan da ispuni zahtjeve za napajanjem električno opterećenje.

Što je transformator?

Transformator služi za pretvaranje istosmjernog izlaza pretvarača u izmjeničnu struju koji se može vratiti u mrežu. I može pomoći energiji koju stvara ploče koje se vraćaju u mrežu kako bi se poboljšala učinkovitost solarnog pretvarača. Povijesno gledano, postojala je zabrinutost oko električne energije bez transformatora sustavi ulaze u javnu komunalnu mrežu. Dakle, transformator je dizajniran da pruži izolacija od mreže, bilo kakve greške ili kratki spojevi u pretvaraču neće utjecati električna mreža. Štoviše, transformator također osigurava izlaz izmjenične struje pretvarača sinkroniziran je s naponom i frekvencijom električne mreže mrežu, tako da proizvedenu energiju mogu koristiti drugi potrošači u mreži. U današnje vrijeme pretvarači uglavnom koriste novije visokofrekventne transformatore.

Što je rashladni sustav?

KAO bitna komponenta solarnog pretvarača, sustav hlađenja je posebno dizajniran za raspršivanje topline koju stvara pretvarač tijekom svog rada operacija. Može se podijeliti na pasivno hlađenje i aktivno hlađenje. U usporedbi za pasivno hlađenje, aktivno hlađenje je prikladnije za veće pretvarače i može točnije regulirati temperaturu. Dodatno aktivni sustav hlađenja mogu se dalje klasificirati u

u hlađenje zrakom i hlađenje tekućinom. Sve u svemu, hlađenje zrakom je jeftinije dok je hlađenje tekućinom skuplje i učinkovitije.

Što je sustav kontrole?

Da bi se koristio za upravljanje protokom energije, kontrolni sustav se uglavnom sastoji od a mikrokontroler ili digitalni procesor signala (DSP), energetska elektronika i senzori. Kao mozak upravljačkog sustava, mikrokontroler ili DSP kontinuirano nadzire napon PV polja, napon baterije, stanje napunjenosti (SOC), kao i napon i frekvenciju mreže. Energetska elektronika postiže pretvorbe snage kroz razne vrste topologija pretvorbe snage. Dok senzori daju povratne signale mikrokontroleru ili DSP-u, koji omogućiti upravljanje pretvaračem snage u zatvorenoj petlji.

3. Povijest razvoja solarnog pretvarača

Prva generacija solarnih pretvarača razvijena je 1980-ih s ograničen na nekoliko kilovata izlazne snage. Međutim, napredak u moći elektronika i digitalna upravljačka tehnologija u kasnim 1990-ima omogućili su razvoj učinkovitijih i pouzdanijih solarnih pretvarača. A onda u ranih 2000-ih predstavljena je druga generacija solarnih izmjenjivača snage mogućnost pretvorbe i počeo se naširoko usvajati u solarnoj industriji. Treća generacija solarnih pretvarača pojavila se sredinom 2010-ih i bila su karakterizira veća gustoća snage, poboljšana učinkovitost pretvorbe energije i napredne značajke kao što je poboljšana funkcija nadzora i kontrole. U današnje vrijeme, razvojem tehnologije, hibridni pretvarači postaju novost trend kombiniranjem funkcija solarne energije i pohrane energije u jedan uređaj promicati pomak prema održivijoj i čistijoj energetskoj budućnosti.

4. Vrste solarnih pretvarača

Općenito govoreći, solarni pretvarač može se podijeliti u četiri vrste: izvan mreže pretvarači, mrežni pretvarač, pomoćni pretvarač na baterije i inteligentni hibrid pretvarač.

l Off-grid inverter se koristi u samostalnim elektroenergetskim sustavima gdje inverter crpi istosmjernu energiju iz baterija koje se pune fotonaponskim nizovima. I jest obično opremljeni ugrađenim punjačem za pohranjivanje viška proizvedene energije tijekom dana za korištenje po potrebi. Obično se oni ni na koji način ne povezuju s komunalnom mrežom, te kao takvi nisu obavezni imati protuotok zaštita. Što se tiče njegovih prednosti, ova vrsta pretvarača je dizajnirana za rukovanje fluktuacije sunčeve svjetlosti i isporučuju stabilan, pouzdan izvor izmjenične struje, također možete proizvesti električnu energiju bez oslanjanja na električnu mrežu, koja može biti posebno korisno ako živite u udaljenom području gdje postoji pristup mreži ograničeno. Međutim, ništa nije savršeno, njegov ograničeni kapacitet, trajanje baterije i kompatibilnost bi trebala biti vrijedna pažnje. U isto vrijeme, opsežna je aplikacije su vrijedne pažnje. Prvo, može se koristiti u solarnim sustavima izvan mreže koji nisu spojeni na električnu mrežu, a ti su sustavi uobičajeni naći u udaljenim kabinama, čamcima i kamperima.

Osim toga, koriste se izvanmrežni pretvarači za mobilna rješenja za napajanje kao što su kampiranje, vožnja čamcem ili cestovna putovanja za prijenosno napajanje uređaji, rasvjeta i hlađenje. U međuvremenu se također široko primjenjuju u rezervno napajanje u nuždi, sustave obnovljive energije kao i na daljinu sustavi praćenja. Na temelju kvalitete, izvanmrežni pretvarači mogu biti i dalje podijeljen na čisti sinusni val i modificirani sinusni val, pretvarač čistog sinusnog vala proizvodi AC izlaz više kvalitete koji je sličan snazi ​​dostupnoj iz mrežu i prikladniji je za neke osjetljive elektroničke uređaje kada se naprave usporedba s modificiranim sinusnim valom.

l Inverter na mreži dizajniran je za sinkronizaciju s naponom mreže, frekvenciju i fazu za održavanje stabilne opskrbe električnom energijom. The zaštitne mjere protiv otočića izmjenjivača izvan mreže pomažu u zatvaranju automatski nakon gubitka komunalne opskrbe radi sigurnosti. Mnogi pretvarači na mreži su dizajnirani za spajanje na komunalnu mrežu i neće raditi kada rade ne otkrivaju prisutnost rešetke. Sadrže posebne sklopove za precizno uskladiti napon, frekvenciju i fazu mreže. Godinama, inverter na mreži je stekao popularnost zbog svojih raznih prednosti. Na primjer, dopušta korisnicima kako bi uštedjeli na troškovima i izbjegli rizik od nestanka struje. U srednjem vrijeme, ne treba dodatnu opremu kao što su baterije i ima više ocjene učinkovitosti u usporedbi s izmjenjivačima izvan mreže. Na temelju ovih, široko je koristi se u javnim prostorima, kao što su komercijalni objekti, vlada objekti, poljoprivreda i tako dalje.

Poznato je da su javne površine dizajnirani za aktivnosti u slobodno vrijeme i otvoreni su svim članovima zajednice, nudeći niz pogodnosti i usluga, što zahtijeva velike količine potrošnja električne energije koja dovodi do visokih računa za struju. Stoga je korištenje Mrežni solarni pretvarači u komercijalnim objektima postali su popularni u posljednje vrijeme godina zbog njihove učinkovitosti i isplativosti. Ovaj proces također omogućuje kupaca za proizvodnju vlastite električne energije iz obnovljivih izvora, smanjiti njihovu oslanjanje na fosilna goriva i niži troškovi energije.

l Baterijski rezervni pretvarač je poseban pretvarač koji je dizajniran da crpi energiju iz baterije, upravljanje punjenjem baterije putem ugrađenog punjača i izvoz viška energije u komunalnu mrežu. Ovaj pretvarač može opskrbljivati Izmjenična energija za odabrana opterećenja tijekom nestanka električne energije i podijeljeni su na mrežni pomoćni pretvarači baterija, pomoćni pretvarači baterija izvan mreže i hibridni baterijski rezervni pretvarači. Zbog ovih specifikacija, rezervna baterija Inverter osigurava kontinuirano napajanje tijekom nestanka struje i strujnih udara zaštita za zaštitu uređaja i elektronike od oštećenja. I njegov prenosivost ga također čini prvim izborom za aktivnosti na otvorenom. I na daljinu lokacijama, pomoćni pretvarač baterije koristi se za proizvodnju energije za razne aplikacije gdje pristup električnoj mreži nije dostupan ili izvediv.

Za na primjer, u rudarskim mjestima ili naftnim platformama, za napajanje se koristi pomoćni pretvarač baterije telekomunikacijske opreme, te znanstvenici koji provode istraživanja na daljinu lokacije se često oslanjaju na pomoćne pretvarače baterija za napajanje svoje opreme, npr kao nadzorne stanice, senzori ili zapisivači podataka. Kada se susrećemo s hitnim slučajevima, kao što su prirodne katastrofe ili nesreće, mogu se koristiti akumulatorski pretvarači napajanje osnovnom opremom, kao što su medicinski uređaji, komunikacijski sustavi, voda pumpe i sustave rasvjete s ciljem poboljšanja vremena odziva i uštede živi.

l Inteligentni hibridni pretvarači, također poznati kao hibridni solarni pretvarači, su a vrsta pretvarača koji može pretvoriti istosmjernu struju iz solarnih panela u izmjeničnu struju za koristiti u kući ili za povrat viška energije u mrežu. Ovi pretvarači su jedinstveni u vlastitoj potrošnji uz korištenje skladišta, što je korisno za kontinuirana opskrba strujom tijekom nestanka struje ili nestašice struje. Također igra ulogu u sprječavanju preopterećenja mreže tijekom razdoblja najveće potražnje te se ta energija učinkovito distribuira tamo gdje je najpotrebnija. Kada Što se tiče upotrebe, inteligentni hibridni pretvarač obično se koristi u solarnoj tehnologiji energetske aplikacije koje koriste obnovljivu energiju za kućnu potrošnju, posebno za solarne fotonaponske instalacije. Električna energija se proizvodi iz solarnih panela samo tijekom dana, s vršnom proizvodnjom oko podneva. Generacija fluktuira i možda neće biti sinkroniziran s potrošnjom električne energije opterećenja.

5. Trendovi razvoja solarnih izmjenjivača

Sve veće prihvaćanje obnovljivih izvora energije u tandemu s regulatornim mjere vlada za smanjenje štetnih emisija dovele su do brzog rasta kod solarnih izmjenjivača, posebno rast središnjih izmjenjivača, koji su Očekuje se da će dominirati tržištem i omogućiti fotonaponske nizove na temelju maksimalnog napona od 1500V, dok je u isto vrijeme potrebno manje BOS (balans sustava) komponente.

Ove godine na tržištu se pojavilo više izvanmrežnih pretvarača, posebno onih mjesta gdje su nestanci struje češći, poput Pakistana, Filipina, i Južna Afrika, c. Kao odgovor na to, znanje i iskustvo s mjesta koja su manje stabilna u mreži postalo korisnije. Štoviše, s povećanjem ulaganja u obnovljive izvore energije energetskom sektoru i porastom uvođenja solarnih pretvarača protiv konvencionalnih mikropretvarača, prognoza tržišta solarnih PV invertera za stambene objekte očekuje se da će ostati jak u godinama koje dolaze. Na primjer, prema izvješća Global Market Insights Inc., tržišta solarnih PV pretvarača za stambene objekte prikazivat će rast od 4% CAGR do 2028. Ako gledate prema novim tehnologijama, Poluvodički fotonaponski pretvarači od silicij-karbida i dalje pokazuju značajne vrijednosti prilika za industriju, ali električna vozila kontroliraju potražnju, troškove ostaju visoke, a topologije invertera s IGBT napajanjem u solaru ostaju dominantne tip.

Što se tiče zemalja, azijske zemlje poput Indije i Kine nazivane su zemljama najviše doprinose rastućoj tržišnoj potražnji. Uz brzo usvajanje zelene energije, integracija solarne mreže sada je uobičajena praksa u cijelom svijetu, pa je Australian Energy Market Operator (AEMO) objavio je izvješće usredotočeno na ubrzavanje uvođenja mrežnih izmjenjivača za podršku Australiji budući elektroenergetski sustav u prijelazu na izvore temeljene na inverterima poput solarne energije PV.

Međutim, očekuje se da tehnički nedostaci string izmjenjivača ometaju rast tržišta solarnih PV pretvarača tijekom predviđenog razdoblja. U zaključak, prilika dolazi zajedno s izazovom, novim i boljim pretvaračima došao je na tržište u svim klasama iz industrije koja je cvjetala, ali na mjestima gušenja ostaju za ključne komponente uključujući bipolarne tranzistore s izoliranim vratima (IGBT) i napredni čipovi.

6. Trendovi za solarnu industriju u 2023

Visoke cijene robe i uska grla u opskrbnom lancu doveli su do povećanja od oko 20% u cijenama solarnih panela tijekom prošle godine. Međutim, sastanak međunarodni energetski i klimatski ciljevi zahtijevaju globalnu primjenu solarne energije PV rasti u neviđenim razmjerima. Kritični sektori poput polisilicija, ingoti i pločice bi privukli većinu ulaganja za podršku rastu zahtjev. Dok će u isto vrijeme solarna PV potražnja za kritičnim mineralima brzo povećavati na putu do neto nulte emisije.

Danas kineski udio u svim fazama proizvodnje solarnih panela (kao što je polisilicij, ingoti, pločice, ćelije i moduli) prelazi 80%, tako da će svijet gotovo se potpuno oslanjaju na Kinu za opskrbu ključnim građevinskim blokovima za solarnu energiju proizvodnja panela do 2025. Međutim, visoka razina geografskog koncentracija u globalnim opskrbnim lancima, a trgovinska ograničenja dovela su do povećani fokus na lokalnu proizvodnju solarne energije i skladištenje energije, posebno u Sjedinjenim Državama i Europi. Naglasak na smanjenju ovisnosti o uvozu plin je uzrokovao da obnovljiva energija postane središte opskrbe energijom strategije.

Također je vrijedno spomenuti da će se 2023. distribuirana solarna energija proširiti na novih potrošačkih segmenata i osvajanja novih tržišta. Novi tipovi kućanstava a male tvrtke će dobiti pristup kada zajedničke solarne opcije postanu dostupne, i očekuje se da će fotonaponski sustavi sve više biti povezani sa pohranom energije.

7. Analiza ulaganja u solarni pretvarač

Očekuje se da će globalno tržište solarnih (PV) invertera dosegnuti 17,9 milijardi dolara do 2030., bilježeći CAGR od 8,8% od 2021. do 2030., što ovisi o nekoliko čimbenici.

Analiza krajnjeg korisnika

Prema krajnjem korisniku, segment komunalnih usluga ima najveći udio, u smislu prihoda, a očekuje se da će rasti po CAGR-u od 8,3%, čemu pridonose povećanje ulaganja u solarne elektrane, solarne parkove, te druge solarne strukture. Osim toga, porast građevinskih projekata kao što su decentralizirane solarne elektrane, projekti ruralne elektrifikacije, solarna energija biljke na vodenom tijelu & krovova, poslovnih zgrada i drugih pogona rast tržišta solarnih (PV) invertera za segment komunalnih usluga globus.

Analiza vrste proizvoda

Prema vrsti proizvoda, očekuje se da će centralni pretvarači dominirati tržištem zbog sve većih ulaganja u komercijalne & industrijski projekti diljem svijeta i poticaje vlada.

Analiza tipa fraze

Izrazom, trofazni pretvarači, koji su u trendu opremljeni s 1500 volti solarnih polja, očekuje se da će zadržati svoju dominaciju, što se pripisuje sve veću važnost proizvodnje, distribucije i prijenosa električne energije sektor.

Regionalna analiza

Azijsko-pacifička regija ostvarila je najveći udio na tržištu solarnih (PV) invertera u 2020., u smislu prihoda, te se očekuje da će zadržati svoju dominaciju tijekom predviđeno razdoblje. To se pripisuje prisutnosti ključnih igrača i ogromnih bazu potrošača u regiji. Na primjer, Kina je dom 10 svjetskih najboljih dobavljači solarne PV proizvodne opreme.

8. Stvari koje treba uzeti u obzir za visokokvalitetni solarni pretvarač

Pri kupnji optičkog solarnog pretvarača ne moraju biti važni samo cijena i kvaliteta uzeti u obzir, ali i stabilnost i pouzdanost, te može li zadovoljiti zahtjevi kompatibilnosti mrežne opreme i prijenosa podataka.

l Kapacitet

Kapacitet pretvarača je maksimalno opterećenje na koje se možete spojiti pretvarač. Prilikom odabira pretvarača potrebno je odabrati onaj koji vi potreba.

l Baterija

Inverter mora raditi zajedno s baterijom, stoga provjerite kapacitet baterije koliko solarni inverter može rasteretiti i koja se opterećenja mogu podržati kada postoje nestanci struje mogu pomoći u izbjegavanju nepotrebnih problema.

l Prenaponska snaga i druga razmatranja o snazi

Obično pretvarač treba osigurati dvije vrste snage – vršnu snagu i uobičajenu snaga, vršna snaga odnosi se na maksimalnu snagu koju pretvarač može isporučiti dok uobičajena snaga je ono što pretvarač mora opskrbljivati ​​na stalnoj osnovi. Stoga, oboje od njih treba uzeti u obzir.

l MPPT

MPPT prati i optimizira solarne ploče za ovo slatko mjesto (Maksimalna snaga točka) kako biste dobili maksimalnu izlaznu snagu iz solarnih panela, što je također a važna točka za razmatranje.

l Programabilne kontrole za regulaciju i nadzor

Izlaz solarne ploče nije stabilan zbog mnogih čimbenika, pa je inverter potreban za regulaciju izlaza kako bi se osigurala stalna izlazna snaga. Prema tome, kada pri kupnji pretvarača provjerite postoje li programabilne kontrole u obliku zaslonske ploče ili postoji podrška za mobilne aplikacije za praćenje napajanja iz solarne ploče.

Uz toliko solarnih izmjenjivača na tržištu, nije potrebno spominjati budite svjesni zamršenosti uključene u kupnju solarnih pretvarača. Nadam se gore navedenom informacije će biti korisne.