Mi az a szoláris inverter?

1. Mi az a szoláris inverter?

A szoláris inverter, más néven fotovoltaikus (PV) inverter, egyfajta teljesítményinverter, amely átalakítja a változó egyenáramú (DC) kimenetét a fotovoltaikus napelem panelt egy közüzemi frekvenciájú váltakozó áramba (AC), amely betáplálható egy kereskedelmi elektromos hálózatba, vagy használhatja egy helyi, hálózaton kívüli elektromos hálózat. A napenergia-rendszer lényeges elemeként az arra szolgál, hogy a megtermelt napenergia otthoni használatra alkalmas legyen készülékek vagy ellátási elosztórendszerek. A szoláris inverterek általában ilyenek Különböző méretekben és típusokban kapható, az egyedi követelményektől függően napelemes telepítés.

2. A szoláris inverter felépítése

A szoláris inverter főként DC bemenetből, AC kimenetből, transzformátorból, a hűtőrendszer, valamint egy vezérlőrendszer, mindegyik együtt működik annak érdekében a szoláris inverter normál működése.

Mi az a DC bemenet?

DC bemenet, ahol a napelemek által termelt egyenáram található által meghatározott feszültségtartományt képes kezelni az inverterhez csatlakoztatva az inverter specifikációit, és meg kell egyeznie a napenergia által termelt feszültséggel panelek. Tartalmaz továbbá egy megszakítót vagy egy biztosítékot, amely védi az invertert túlterheléstől vagy rövidzárlattól. A legfontosabb, hogy szoláris invertereket használnak Maximális teljesítménypont követés (MPPT), hogy a lehető legnagyobb teljesítményt kapja a PV tömb.

Mi az AC kimenet?

A váltakozó áramú kimenetet úgy alakították ki, hogy a napelem által termelt egyenáramot a napelemek által termelt egyenárammá alakítsa át használható váltakozó áramú teljesítmény, amelyet maximális kimeneti teljesítménynek vagy névleges teljesítménynek is neveznek kimenő teljesítmény és számos tényezőtől függ, mint például a hőmérséklet, páratartalom és a napelem által az egyenáram előállításához rendelkezésre álló napfény mennyisége. Ezért az AC kimenet fontos szerepet játszik annak biztosításában, hogy az AC kimenet a szolár inverter elegendő a teljesítményigény kielégítéséhez elektromos terhelés.

Mi az a transzformátor?

A transzformátor az inverter egyenáramú kimenetét váltakozó áramúvá alakítja amit vissza lehet táplálni a rácsba. És segíthet az által termelt energiában panelek visszatáplálása a hálózatba a szoláris inverter hatékonyságának javítása érdekében. Történelmileg aggályok merültek fel a transzformátor nélküli elektromosság miatt rendszerek betáplálódnak a közüzemi hálózatba. Tehát a transzformátort úgy tervezték, hogy biztosítsa a hálózatról való leválasztást, az inverterben fellépő hibák vagy rövidzárlatok nem befolyásolják az elektromos hálózat. Sőt, a transzformátor azt is biztosítja, hogy az AC kimenet Az inverter feszültsége és frekvenciája szinkronban van az elektromos hálózat feszültségével és frekvenciájával hálózatot, hogy a megtermelt áramot a hálózat többi fogyasztója is felhasználhassa. Manapság az inverterek elsősorban az újabb nagyfrekvenciás transzformátorokat használják.

Mi az a hűtőrendszer?

A szolár inverter alapvető elemeként a hűtőrendszer az kifejezetten az inverter által termelt hő elvezetésére tervezték művelet. Passzív hűtésre és aktív hűtésre osztható. Összehasonlítva passzív hűtésre az aktív hűtés jobban megfelel a nagyobb inverterekhez és konzervdobozokhoz pontosabban szabályozza a hőmérsékletet. Ezen kívül aktív hűtőrendszer tovább sorolható

léghűtésbe és folyadékhűtésbe. Összességében a léghűtés olcsóbb míg a folyadékhűtés drágább és hatékonyabb.

Mi az a vezérlőrendszer?

Az energiaáramlás irányítására használható, a vezérlőrendszer főként a mikrokontroller vagy digitális jelfeldolgozó (DSP), teljesítményelektronika ill érzékelők. Mint a vezérlőrendszer agya, mikrokontroller vagy DSP folyamatosan figyeli a PV tömb feszültségét, az akkumulátor feszültségét, töltöttségi állapotát (SOC), valamint a hálózati feszültség és frekvencia. A teljesítményelektronika eléri a teljesítmény átalakítások különböző típusú teljesítményátalakítási topológiákon keresztül. Míg az érzékelők visszacsatoló jeleket adnak a mikrokontrollernek vagy a DSP-nek, amely lehetővé teszi a teljesítmény-átalakító zárt hurkú vezérlését.

3. A szoláris inverter fejlődéstörténete

A szoláris inverterek első generációját az 1980-as években fejlesztették ki néhány kilowatt teljesítményre korlátozódik. Azonban előrelépések a hatalomban az elektronika és a digitális vezérléstechnika az 1990-es évek végén lehetővé tette a hatékonyabb és megbízhatóbb szoláris inverterek fejlesztése. És akkor a A 2000-es évek elején a napelemes inverterek második generációját mutatták be energiával konverziós képességgel, és széles körben elterjedt a napenergia-iparban. A szoláris inverterek harmadik generációja a 2010-es évek közepén jelent meg, és az is volt nagyobb teljesítménysűrűséggel, jobb teljesítményátalakítási hatékonysággal és fejlett funkciók, mint például a továbbfejlesztett felügyeleti és vezérlési funkciók. Napjainkban a technológiák fejlődésével újdonsággá váltak a hibrid inverterek trend a napelemes és az energiatárolási funkciók egyetlen eszközben történő kombinálásával a fenntarthatóbb és tisztább energetikai jövő felé való elmozdulás előmozdítása.

4. A szoláris inverter típusai

Általánosságban elmondható, hogy a szoláris inverterek négy típusra oszthatók: off-grid inverterek, on-grid inverter, akkumulátoros inverter és intelligens hibrid inverter.

l A hálózaton kívüli invertert olyan önálló energiaellátó rendszerekben használják, ahol az inverter DC energiáját fotovoltaikus tömbök által feltöltött akkumulátorokból nyeri. És így van rendszerint beépített akkumulátortöltővel van felszerelve a megtermelt felesleges energia tárolására napközben szükség esetén használható. Általában ezek semmilyen módon nem kapcsolódnak egymáshoz a közüzemi hálózattal, és mint ilyenek, nem kötelező szigetelőképességgel rendelkezniük védelem. Ami az előnyeit illeti, ezt a fajta invertert úgy tervezték, hogy kezelni tudja a napfény ingadozását, és állandó, megbízható váltóáram-forrást biztosítanak, áramot is termelhet anélkül, hogy az elektromos hálózatra támaszkodna, amely különösen hasznos lehet, ha egy távoli területen él, ahol a hálózathoz való hozzáférés elérhető korlátozott. Azonban semmi sem tökéletes, korlátozott kapacitása, akkumulátor élettartama és a kompatibilitásra érdemes odafigyelni. Ugyanakkor kiterjedt pályázatok figyelemre méltóak. Először is, hálózaton kívüli napelemes rendszerekben használható amelyek nem csatlakoznak az elektromos hálózathoz, és ezek a rendszerek általában távoli kabinokban, csónakokban és lakóautókban találhatók.

Ezenkívül hálózaton kívüli invertereket használnak mobil energiamegoldásokhoz, például kempingezéshez, csónakázáshoz vagy országúti kirándulásokhoz a hordozható áramellátáshoz eszközök, világítás és hűtés. Eközben széles körben alkalmazzák is vészhelyzeti tartalék áramellátásba, megújuló energiarendszerekbe, valamint távirányítóba monitoring rendszerek. A minőség alapján az off-grid inverterek tovább is lehetnek tiszta szinuszhullámra és módosított szinuszra osztva, tiszta szinuszhullámú inverter jobb minőségű váltóáramú kimenetet állít elő, amely hasonló a rendelkezésre álló teljesítményhez a rácsra, és alkalmasabb néhány érzékeny elektronikus eszközhöz, amikor gyártják összehasonlítás a módosított szinuszhullámmal.

l Az on-grid invertert úgy tervezték, hogy szinkronizáljon a hálózat feszültségével, frekvenciát és fázist a stabil villamosenergia-ellátás fenntartásához. A A hálózaton kívüli inverterek szigetelő védelmi intézkedései segítik a leállítást automatikusan a közüzemi ellátás megszakadása esetén a biztonság érdekében. Sok hálózati inverter van közüzemi hálózathoz való csatlakoztatásra tervezték, és nem működnek, ha igen nem észleli a rács jelenlétét. Speciális áramkört tartalmaznak a pontosság érdekében illeszkedjen a hálózat feszültségéhez, frekvenciájához és fázisához. Évek óta rácson belüli inverter különféle előnyei miatt vált népszerűvé. Például lehetővé teszi ügyfeleket, hogy megtakarítsák a költségeket, és elkerüljék az áramkimaradások kockázatát. Közben idő, nincs szüksége további felszerelésre, például akkumulátorra, és magasabb hatékonysági besorolások a hálózaton kívüli inverterekhez képest. Ezek alapján széles körben közterületeken, például kereskedelmi ingatlanokban, kormányzatban használják létesítmények, mezőgazdaság és így tovább.

Köztudott, hogy a közterületek szabadidős tevékenységekre tervezték, és a közösség minden tagja számára nyitottak, számos kényelmi és szolgáltatási lehetőséget kínál, amelyhez nagy mennyiségű szolgáltatásra van szükség áramfogyasztás, ami magas villanyszámlához vezet. Ezért a használata Az utóbbi időben népszerűvé váltak a hálózati szolár inverterek a kereskedelmi ingatlanokban évi hatékonyságuk és költséghatékonyságuk miatt. Ez a folyamat azt is lehetővé teszi hogy az ügyfelek megújuló forrásokból saját maguk állítsák elő villamos energiájukat, csökkentsék fosszilis tüzelőanyagokra támaszkodva csökkentik azok energiaköltségeit.

l Az akkumulátoros inverter egy speciális inverter, amelyet húzásra terveztek akkumulátorból származó energiát, kezelheti az akkumulátor töltöttségét egy beépített töltőn keresztül, és a felesleges energiát a közüzemi hálózatba exportálni. Ez az inverter képes táplálni A váltakozó áramú energiát a kiválasztott terhelésekhez közüzemi kimaradás esetén osztják fel Hálózatra kötött akkumulátoros tartalék inverterek, hálózaton kívüli akkumulátoros tartalék inverterek és hibrid akkumulátoros tartalék inverterek. Ezen előírások miatt az akkumulátor tartalék Az inverter folyamatos áramellátást biztosít áramkimaradások és túlfeszültség esetén védelem, amely megvédi a készülékeket és az elektronikát a sérülésektől. És annak A hordozhatóság a szabadtéri tevékenységek első számú választásává teszi. És távolról helyeken az akkumulátor tartalék invertert használnak különféle áramellátásra olyan alkalmazások, ahol az elektromos hálózathoz való hozzáférés nem elérhető vagy nem lehetséges.

Mert például bányászati ​​területeken vagy olajfúrótornyokon akkumulátoros invertert használnak az áramellátáshoz távközlési berendezések, valamint a távoli kutatásokat végző tudósok helyek gyakran támaszkodnak akkumulátoros inverterekre a berendezéseik táplálására, például mint megfigyelő állomások, érzékelők vagy adatgyűjtők. Amikor vészhelyzettel találkozik, például természeti katasztrófák vagy balesetek esetén az akkumulátoros inverterek használhatók az olyan alapvető berendezéseket, mint az orvosi eszközök, kommunikációs rendszerek, víz szivattyúk és világítási rendszerek a válaszidő javítása és a megtakarítás érdekében él.

l Az intelligens hibrid inverterek, más néven hibrid szoláris inverterek a típusú inverter, amely képes a napelemek egyenáramát váltakozó árammá alakítani otthoni használatra vagy a felesleges áram visszavezetésére a hálózatba. Ezek az inverterek egyedülálló saját fogyasztásukban a tárolás használatával, ami előnyös a folyamatos áramellátás áramszünet vagy áramszünet idején. Azt is szerepet játszik a hálózat túlterhelésének megakadályozásában a csúcsigényes időszakokban és hogy az energia hatékonyan oda kerüljön elosztásra, ahol a legnagyobb szükség van rá. Amikor a használatról van szó, intelligens hibrid invertert szoktak használni a szolárisban energiaalkalmazások, amelyek megújuló energiát használnak otthoni fogyasztásra, különösen napelemes fotovoltaikus berendezések. Az áramot napelemekből állítják elő csak nappal, a csúcstermelés dél körül. A generáció ingadozik és nem lehet szinkronizálni a terhelés villamosenergia-fogyasztásával.

5. A napelemes inverterek fejlesztési irányai

A megújuló energiaforrások növekvő elfogadása a szabályozással párhuzamosan a kormányok által a káros kibocsátások minimalizálására tett intézkedések gyors növekedéshez vezettek szoláris inverterekben, különösen a központi inverterek növekedése, amelyek várhatóan uralja a piacot, és lehetővé teszi a maximális feszültségen alapuló PV-tömböket 1500 V, ugyanakkor kevesebb BOS-t igényel (rendszer egyensúlya) alkatrészek.

Idén több off-grid inverter jelent meg a piacon, különösen ezeknél olyan helyeken, ahol gyakoribbak az áramkimaradások, mint például Pakisztán, a Fülöp-szigetek, és Dél-Afrika, c. Válaszul rá, know-how kevésbé rács-stabil helyekről hasznosabb lett. Sőt, a megújuló energiaforrásokba való növekvő befektetésekkel az energiaszektorban és a napenergia-inverterek elterjedésének felfutása ellen hagyományos mikroinverterek, a lakossági napelemes inverterek piaci előrejelzése várhatóan erős marad az elkövetkező években. Például szerint a A Global Market Insights Inc., a lakossági napelemes inverterek piaca jelentései 4%-os CAGR növekedést mutat majd 2028-ig. Ha új technológiák felé nézünk, A szilícium-karbid félvezető PV inverterek továbbra is jelentősek lehetőséget az ipar számára, de az elektromos járművek kontrollálják a keresletet, a költségeket továbbra is magas marad, és az IGBT-energiával működő inverter topológiák a szoláris rendszerekben továbbra is a dominánsak típus.

Ami az országokat illeti, az ázsiai országokat, például Indiát és Kínát nevezték a legnagyobb mértékben hozzájárul a növekvő piaci kereslethez. A zöld gyors elfogadásával az energia, a napelem-hálózat integrációja ma már világszerte bevett gyakorlat, így a Az ausztrál energiapiaci szolgáltató (AEMO) jelentést tett közzé, amelynek középpontjában a a hálózati léptékű inverterek bevezetésének felgyorsítása Ausztráliában a jövő energiarendszere az inverter alapú erőforrásokra, például a napenergiára való átállásban PV.

A string inverterek műszaki hátrányai azonban várhatóan akadályozzák a a napelemes inverterek piacának növekedése az előrejelzési időszakban. In konklúzió, a lehetőség kihívással, új és jobb inverterekkel jár virágzó iparágból minden osztályban piacra került, de megfulladt megmarad a kulcsfontosságú alkatrészeknél, beleértve az insulated-gate bipoláris tranzisztorokat (IGBT) és fejlett chipek.

6. A napenergia-ipar trendjei 2023

A magas nyersanyagárak és az ellátási lánc szűk keresztmetszete miatt a a napelemek árának 20%-a az elmúlt évben. Találkozás azonban A nemzetközi energia- és éghajlati célok a napenergia globális alkalmazását igénylik A PV soha nem látott mértékben növekedni fog. A kritikus szektorok, mint például a poliszilícium, Az öntvények és ostyák vonzzák a beruházások nagy részét a termesztés támogatására kereslet. Miközben ugyanakkor a napelemek kritikus ásványok iránti kereslete gyorsan növekszik a nettó nulla kibocsátás felé vezető úton.

Ma Kína részesedése a napelemek gyártási szakaszaiban (pl poliszilícium, bugák, ostyák, cellák és modulok) meghaladja a 80%-ot, így a világ szinte teljes mértékben Kínára támaszkodik a napenergia kulcsfontosságú építőelemeinek beszerzésében panelgyártás 2025-ig. Azonban a magas szintű földrajzi a globális ellátási láncokban való koncentráció és a kereskedelmi korlátozások egy fokozott figyelmet fordítanak a napelemek és az energiatárolók helyi gyártására, különösen az Egyesült Államokban és Európában. Hangsúly az importtól való függés csökkentésére gáz hatására a megújuló energia az energiaellátás központjává vált stratégiákat.

Érdemes megemlíteni azt is, hogy 2023-ban az elosztott napenergia terjedni fog új fogyasztói szegmenseket és teret hódítani az új piacokon. Új típusú háztartások és a kisvállalkozások hozzáférést kapnak, amint elérhetővé válnak a megosztott napelemek, és a fotovoltaikus rendszerek várhatóan egyre inkább energiatároláshoz kapcsolódnak.

7. A napelemes inverter befektetési elemzése

A napelemes (PV) inverterek globális piacának mérete várhatóan eléri a 17,9 milliárd dollárt 2030-ra 8,8%-os CAGR regisztrálása 2021 és 2030 között, ami több tényezőtől függ tényezőket.

Végfelhasználói elemzés

A végfelhasználók szerint a közüzemi szegmens rendelkezik a legnagyobb részesedéssel bevétele, és várhatóan 8,3%-os CAGR-növekedés lesz, amihez hozzájárul a beruházások növekedése a közüzemi méretű naperőművekbe, napelem parkokba, ill egyéb napelemes szerkezetek. Emellett az építési projektek emelkedése, mint pl decentralizált naperőművek, vidéki villamosítási projektek, napenergia növények a víztesten & háztetők, kereskedelmi épületek és mások hajtanak a szoláris (PV) inverterek piacának növekedése a közművek szegmensében a földgömböt.

Terméktípus-elemzés

Terméktípusonként a központi inverterek várhatóan uralják a piacot a növekvő kereskedelmi beruházások miatt & ipari projektek szerte a világon és a kormányok ösztönzői.

Kifejezéstípus-elemzés

Mondhatni, a háromfázisú inverterek, amelyek 1500 voltos feszültséggel készülnek napelem-tömbök, várhatóan megőrzik dominanciáját, aminek tulajdonítható az energiatermelés, -elosztás és -átvitel egyre fontosabbá válik ágazat.

Regionális elemzés

Az ázsiai-csendes-óceáni térség megszerezte a legmagasabb részesedést a napelemes (PV) inverterek piacán 2020-ban, a bevételek tekintetében, és ez alatt várhatóan megőrzi dominanciáját az előrejelzési időszak. Ez annak tulajdonítható, hogy a jelenléte kulcsfontosságú játékosok és hatalmas fogyasztói bázis a régióban. Például Kína a világ 10 legjobbja otthona napelemes PV gyártóberendezések szállítói.

8. Figyelembe kell venni egy jó minőségű szoláris invertert

Optikai szoláris inverter vásárlásakor nem csak az ár és a minőség kell figyelembe, hanem a stabilitás és a megbízhatóság, és hogy megfelel-e a hálózati berendezések kompatibilitási és adatátviteli követelményei.

l Kapacitás

Az inverter kapacitása az a maximális terhelés, amelyre csatlakoztatható az invertert. Az inverter kiválasztásakor ki kell választani az Ön számára megfelelőt igény.

l Akkumulátor

Az inverternek együtt kell működnie az akkumulátorral, ezért ellenőrizze az akkumulátor kapacitását hogy egy szoláris invert mennyit tud tehermentesíteni és mikor milyen terheléseket lehet támogatni áramkimaradások segíthetnek elkerülni a szükségtelen problémákat.

l Túlfeszültség és egyéb teljesítmény szempontok

Általában egy inverternek kétféle tápellátást kell biztosítania – csúcsteljesítményt és szokásos teljesítmény, csúcsteljesítmény arra a maximális teljesítményre utal, amelyet az inverter tud szolgáltatni a szokásos teljesítmény az, amit az inverternek folyamatosan szolgáltatnia kell. Ezért mindkettő közülük mérlegelni kell.

l MPPT

Az MPPT nyomon követi és optimalizálja a napelemeket erre az édes pontra (maximális teljesítmény pont), hogy a napelemek maximális teljesítményét megkapjuk, ami szintén a fontos megfontolandó szempont.

l Programozható vezérlők szabályozáshoz és felügyelethez

A napelem teljesítménye sok tényező miatt nem egyenletes, így az inverter igen a teljesítmény szabályozásához szükséges az állandó teljesítmény biztosítása érdekében. Ennek megfelelően mikor vásárol egy invertert, ellenőrizze, hogy vannak-e programozható vezérlők formájában kijelzőpanelek vagy mobilalkalmazások támogatása az áramellátás figyeléséhez a napelemek.

A sok szoláris inverterrel a piacon magától értetődik, hogy szüksége van rá legyen tisztában a szoláris inverterek vásárlásával járó bonyolultságokkal. Remélem a fenti információ hasznos lesz.