Kas yra saulės inverteris?

1. Kas yra saulės inverteris?

Saulės keitiklis, taip pat žinomas kaip fotovoltinis (PV) keitiklis, yra tam tikras tipas galios keitiklis, konvertuojantis kintamos nuolatinės srovės (DC) išėjimą a fotovoltinę saulės bateriją į komunalinio dažnio kintamąją srovę (AC), kuri gali būti tiekiamas į komercinį elektros tinklą arba naudojamas vietiniam, neprijungtam prie tinklo elektros tinklas. Tai yra esminė saulės energijos sistemos sudedamoji dalis naudojamas siekiant užtikrinti, kad sukurta saulės energija būtų tinkama naudoti namuose prietaisus ar tiekimo paskirstymo sistemas. Paprastai saulės inverteriai yra Galima įsigyti įvairių dydžių ir tipų, atsižvelgiant į konkrečius reikalavimus saulės energijos instaliacija.

2. Saulės keitiklio struktūra

Saulės keitiklis daugiausia susideda iš nuolatinės srovės įvesties, kintamosios srovės išvesties, transformatoriaus, a aušinimo sistema, taip pat valdymo sistema, visos jos veikia kartu, kad užtikrintų normalus saulės keitiklio veikimas.

Kas yra nuolatinės srovės įvestis?

Nuolatinės srovės įvestis, vieta, kur yra nuolatinės srovės elektros energija, pagaminta saulės kolektorių prijungtas prie keitiklio, gali valdyti įtampos diapazoną, kurį nustato keitiklio specifikacijas ir turi atitikti saulės gaminamą įtampą plokštės. Jame taip pat yra grandinės pertraukiklis arba saugiklis, apsaugantis keitiklį nuo perkrovos ar trumpojo jungimo. Svarbiausia, kad naudojami saulės inverteriai maksimalaus galios taško stebėjimas (MPPT), kad gautumėte maksimalią galią iš PV masyvas.

Kas yra kintamosios srovės išvestis?

Kintamosios srovės išvestis skirta saulės kolektorių generuojamą nuolatinę srovę paversti į naudojama kintamosios srovės galia, kuri taip pat vadinama maksimalia išėjimo galia arba vardine išėjimo galia ir priklauso nuo daugelio veiksnių, tokių kaip temperatūra, drėgmė ir saulės šviesos kiekis, kurį saulės baterija gali generuoti nuolatinės srovės energijai. Todėl kintamosios srovės išvestis atlieka svarbų vaidmenį užtikrinant, kad kintamosios srovės išvestis saulės keitiklio pakanka, kad atitiktų galios reikalavimus elektros apkrova.

Kas yra transformatorius?

Transformatoriaus funkcijos konvertuoja keitiklio nuolatinės srovės išvestį į kintamosios srovės maitinimą kuriuos galima grąžinti į tinklą. Ir tai gali padėti energijai, kurią sukuria plokštės, tiekiamos atgal į tinklą, siekiant pagerinti saulės keitiklio efektyvumą. Istoriškai buvo susirūpinta dėl elektros be transformatoriaus sistemos tiekiamos į komunalinių paslaugų tinklą. Taigi transformatorius skirtas teikti izoliacija nuo tinklo, bet kokie keitiklio gedimai ar trumpi jungtys neturės įtakos elektros tinklą. Be to, transformatorius taip pat užtikrina kintamosios srovės išėjimą keitiklio įtampa ir dažnis yra sinchronizuojami su elektros įtampa ir dažniu tinklą, kad pagamintą energiją galėtų naudoti kiti tinklo vartotojai. Šiais laikais inverteriai daugiausia naudoja naujesnius aukšto dažnio transformatorius.

Kas yra aušinimo sistema?

Kaip esminis saulės keitiklio komponentas, aušinimo sistema yra specialiai sukurtas keitiklio jo metu išskiriamai šilumai išsklaidyti operacija. Jį galima suskirstyti į pasyvųjį ir aktyvųjį vėsinimą. Palyginti prie pasyvaus aušinimo, aktyvus aušinimas labiau tinka didesniems inverteriams ir skardinėms tiksliau reguliuoti temperatūrą. Papildomai aktyvi aušinimo sistema galima dar skirstyti į

į aušinimą oru ir aušinimą skysčiu. Iš viso aušinimas oru yra pigesnis o skystas aušinimas yra brangesnis ir efektyvesnis.

Kas yra valdymo sistema?

Naudojama galios srautui valdyti, valdymo sistema daugiausia susideda iš a mikrovaldiklis arba skaitmeninis signalų procesorius (DSP), galios elektronika ir jutikliai. Kaip valdymo sistemos smegenys, mikrovaldiklis arba DSP nuolat stebi PV matricos įtampą, akumuliatoriaus įtampą, įkrovimo būseną (SOC), taip pat tinklo įtampą ir dažnį. Galios elektronika pasiekia galios konvertavimas naudojant įvairių tipų galios konvertavimo topologijas. Nors jutikliai teikia grįžtamojo ryšio signalus į mikrovaldiklį arba DSP, kuris įjungti galios keitiklio uždarojo ciklo valdymą.

3. Saulės keitiklio kūrimo istorija

Pirmosios kartos saulės keitikliai buvo sukurti devintajame dešimtmetyje su ribojama iki kelių kilovatų galios. Tačiau pažanga valdžioje elektronika ir skaitmeninio valdymo technologija 1990-ųjų pabaigoje leido efektyvesnių ir patikimesnių saulės inverterių kūrimas. Ir tada į 2000-ųjų pradžioje buvo pristatyti antrosios kartos saulės inverteriai su galia konvertavimo galimybes ir pradėjo plačiai naudoti saulės energijos pramonėje. Trečioji saulės inverterių karta atsirado 2010-ųjų viduryje ir buvo pasižymi didesniu galios tankiu, geresniu galios konvertavimo efektyvumu ir pažangios funkcijos, pvz., patobulintos stebėjimo ir valdymo funkcijos. Šiais laikais, tobulėjant technologijoms, hibridiniai inverteriai tampa naujiena tendencija derinant saulės ir energijos kaupimo funkcijas į vieną įrenginį skatinti perėjimą prie tvaresnės ir švaresnės energetikos ateities.

4. Saulės keitiklio tipai

Paprastai tariant, saulės energijos keitiklis gali būti suskirstytas į keturias rūšis: neprijungtas prie tinklo inverteriai, tinkle esantis keitiklis, akumuliatoriaus atsarginis keitiklis ir išmanusis hibridas inverteris.

l Atjungtas nuo tinklo keitiklis naudojamas atskirose maitinimo sistemose, kuriose keitiklis nuolatinės srovės energiją semia iš baterijų, įkrautų fotovoltinėmis matricomis. Ir yra paprastai turi įmontuotą akumuliatoriaus įkroviklį, kad būtų galima kaupti perteklinę pagamintą energiją per dieną naudoti, kai reikia. Paprastai jie jokiu būdu nesusieja su komunaliniu tinklu, todėl neprivaloma turėti apsaugos nuo salų apsauga. Kalbant apie privalumus, tokio tipo keitiklis yra skirtas valdyti saulės šviesos svyravimai ir užtikrinti pastovų, patikimą kintamosios srovės šaltinį, taip pat galite gaminti elektrą nepasitikėdami elektros tinklu, kuris gali būti ypač naudinga, jei gyvenate atokioje vietovėje, kur yra prieiga prie tinklo ribotas. Tačiau nieko nėra tobulo, ribota talpa, baterijos veikimo laikas ir suderinamumas turėtų būti vertas dėmesio. Tuo pačiu metu jos platus paraiškos vertos dėmesio. Pirma, jis gali būti naudojamas išorinėse saulės sistemose kurios nėra prijungtos prie elektros tinklo, ir šios sistemos dažniausiai yra rasta atokiose kajutėse, valtyse ir RV.

Be to, naudojami off-grid inverteriai mobiliesiems energijos sprendimams, pvz., stovyklavimui, plaukiojimui valtimis ar kelionėms į nešiojamąjį kompiuterį prietaisai, apšvietimas ir šaldymas. Tuo tarpu jie taip pat plačiai taikomi į avarinę atsarginę galią, atsinaujinančios energijos sistemas, taip pat nuotoliniu būdu stebėjimo sistemos. Atsižvelgiant į kokybę, išjungti tinklo keitikliai gali būti toliau padalintas į grynos sinusinės bangos ir modifikuotos sinusinės bangos, grynos sinusinės bangos keitiklis gamina aukštesnės kokybės kintamosios srovės išvestį, panašią į gaunamą galią tinklelis ir labiau tinka kai kuriems jautriems elektroniniams prietaisams palyginimas su modifikuota sinusine banga.

l Tinkle esantis keitiklis skirtas sinchronizuoti su tinklo įtampa, dažnį ir fazę, kad būtų išlaikytas stabilus elektros tiekimas. The Apsaugos priemonės, apsaugančios nuo išjungimo iš tinklo išjungtus keitiklius, padeda išjungti automatiškai nutrūkus elektros tiekimui saugumo sumetimais. Daugelis tinkle esančių keitiklių yra suprojektuoti prijungti prie komunalinio tinklo ir neveiks, kai tai veiks neaptiks tinklelio buvimo. Juose yra specialios grandinės, skirtos tiksliai suderinti tinklo įtampą, dažnį ir fazę. Jau daugelį metų, tinkle esantis keitiklis išpopuliarėjo dėl įvairių privalumų. Pavyzdžiui, leidžia klientams, kad sutaupytumėte išlaidų ir išvengtumėte elektros energijos tiekimo nutraukimo pavojaus. Vidutiniškai laiko, jai nereikia papildomos įrangos, tokios kaip baterijos, ir yra didesnės efektyvumo reitingai, palyginti su ne tinklo keitikliais. Remiantis jais, tai plačiai naudojami viešose vietose, pavyzdžiui, komercinėse patalpose, vyriausybėje įrenginiai, žemės ūkis ir pan.

Gerai žinoma, kad viešosios erdvės yra skirti laisvalaikiui ir yra atviri visiems bendruomenės nariams, siūlo daugybę patogumų ir paslaugų, kurioms reikia didelių sumų elektros energijos suvartojimas, dėl kurio susidaro didelės sąskaitos už elektrą. Todėl naudojimas Pastaruoju metu išpopuliarėjo tinkliniai saulės energijos inverteriai komercinėse patalpose metų dėl jų efektyvumo ir ekonomiškumo. Šis procesas taip pat leidžia vartotojų patiems gamintis elektros energiją iš atsinaujinančių šaltinių, sumažinti savo priklausomybę nuo iškastinio kuro ir sumažina jų energijos sąnaudas.

l Baterijos atsarginis keitiklis yra specialus keitiklis, skirtas traukti energijos iš akumuliatoriaus, valdykite akumuliatoriaus įkrovą naudodami integruotą įkroviklį ir perteklinę energiją eksportuoti į komunalinius tinklus. Šis keitiklis gali maitinti Kintamosios srovės energija į pasirinktas apkrovas komunalinių paslaugų nutraukimo metu ir yra padalinta į Prie tinklo prijungti akumuliatoriaus atsarginiai keitikliai, išjungti tinklo akumuliatoriaus atsarginiai keitikliai ir hibridiniai akumuliatoriaus atsarginiai keitikliai. Dėl šių specifikacijų akumuliatoriaus atsarginė kopija keitiklis užtikrina nuolatinį maitinimą elektros energijos tiekimo nutraukimo ir maitinimo šuolių metu apsauga, apsauganti prietaisus ir elektroniką nuo pažeidimų. Ir jos Dėl perkeliamumo jis taip pat yra pirmasis pasirinkimas užsiėmimams lauke. Ir nuotoliniu būdu vietose, akumuliatoriaus atsarginis keitiklis naudojamas generuoti energiją įvairiems taikomosios programos, kuriose prieiga prie elektros tinklo nėra arba neįmanoma.

Už Pavyzdžiui, kasybos vietose ar naftos platformose maitinimui naudojamas atsarginis akumuliatoriaus keitiklis telekomunikacijų įranga ir mokslininkai, atliekantys tyrimus nuotoliniu būdu vietos dažnai naudojasi atsarginiais baterijos keitikliais, kad maitintų savo įrangą, pvz kaip stebėjimo stotys, jutikliai ar duomenų kaupikliai. Ištikus ekstremalioms situacijoms, pvz., stichinių nelaimių ar nelaimingų atsitikimų atveju, gali būti naudojami atsarginiai akumuliatoriaus keitikliai maitinti būtiniausius įrenginius, tokius kaip medicinos prietaisai, ryšių sistemos, vanduo siurbliai ir apšvietimo sistemos, siekiant pagerinti reakcijos laiką ir sutaupyti gyvybes.

l Išmanieji hibridiniai inverteriai, taip pat žinomi kaip hibridiniai saulės keitikliai, yra a tipo keitiklis, galintis konvertuoti nuolatinę saulės kolektorių energiją į kintamosios srovės energiją naudoti namuose arba tiekti perteklinę energiją atgal į tinklą. Šie inverteriai yra unikalus jų savarankiškas suvartojimas naudojant saugyklą, o tai naudinga nuolatinis energijos tiekimas elektros energijos tiekimo nutraukimo ar energijos trūkumo metu. Tai taip pat vaidina svarbų vaidmenį užkertant kelią tinklo perkrovimui didžiausios paklausos laikotarpiais ir kad energija efektyviai paskirstoma ten, kur jos labiausiai reikia. Kada Kalbant apie naudojimą, išmanusis hibridinis keitiklis dažniausiai naudojamas saulės baterijoje elektros energijos tiekimas, naudojant atsinaujinančią energiją namų vartojimui, ypač saulės fotovoltinės įrangos. Elektra gaminama iš saulės baterijų tik dieną, o generacijos pikas – apie vidurdienį. Karta svyruoja ir negali būti sinchronizuojamas su apkrovos elektros suvartojimu.

5. Saulės inverterių plėtros tendencijos

Augantis atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimas kartu su reguliavimu vyriausybių priemonės, kuriomis siekiama sumažinti kenksmingų teršalų išmetimą, paskatino spartų augimą saulės inverteriuose, ypač augant centriniams inverteriams, kurie yra tikimasi, kad dominuos rinkoje ir leis PV matricas, pagrįstas maksimalia įtampa 1500 V, o tuo pačiu metu reikia mažiau BOS (sistemos balanso) komponentai.

Šiais metais rinkoje atsirado daugiau off-grid keitiklių, ypač tuose vietose, kur dažniau nutrūksta elektros tiekimas, pavyzdžiui, Pakistane, Filipinuose, ir Pietų Afrika, c. Atsakant į tai, know-how iš mažiau tinklelio stabilių vietų tapo naudingesnis. Be to, didėjant investicijoms į atsinaujinančius energijos šaltinius energijos sektoriuje ir saulės energijos inverterių diegimo padidėjimo prieš įprastiniai mikroinverteriai, gyvenamųjų namų saulės PV keitiklių rinkos prognozė tikimasi, kad ateinančiais metais išliks stiprus. Pavyzdžiui, pagal „Global Market Insights Inc.“, gyvenamųjų namų saulės PV inverterių rinkos, ataskaitos parodys 4 % CAGR augimą iki 2028 m. Jei žiūrite į naujas technologijas, Silicio karbido puslaidininkiniai PV inverteriai ir toliau rodo daug galimybė pramonei, tačiau elektromobiliai kontroliuoja paklausą, išlaidas išlieka aukštas, o IGBT maitinamų keitiklių topologijos saulės kolektoriuose išlieka dominuojančios tipo.

Kalbant apie šalis, Azijos šalys, tokios kaip Indija ir Kinija, buvo vadinamos labiausiai prisideda prie augančios rinkos paklausos. Greitai pritaikius žalią energijos, saulės energijos tinklų integravimas dabar yra įprasta praktika visame pasaulyje, todėl Australijos energijos rinkos operatorius (AEMO) paskelbė ataskaitą, kurioje daugiausia dėmesio skiriama paspartinti tinklo masto keitiklių, skirtų atsarginėms Australijos inverteriams, įvedimą būsimos elektros energijos sistemos pereinant prie inverteriais pagrįstų išteklių, tokių kaip saulės energija PV.

Tačiau tikimasi, kad techniniai styginių keitiklių trūkumai trukdys saulės PV inverterių rinkos augimas prognozuojamu laikotarpiu. Į Išvada, galimybė ateina kartu su iššūkiu, naujais ir geresniais inverteriais atėjo į rinką visose klasėse iš klestinčios pramonės, tačiau užspringo taškai lieka pagrindiniams komponentams, įskaitant izoliuotus dvipolius tranzistorius (IGBT) ir pažangūs lustai.

6. Saulės energijos pramonės tendencijos 2023

Aukštos prekių kainos ir tiekimo grandinės kliūtys lėmė didėjimą apie 20 % saulės baterijų kainų per praėjusius metus. Tačiau susitikimas tarptautiniams energetikos ir klimato tikslams reikia pasauliniu mastu diegti saulės energiją PV augs precedento neturinčiu mastu. Svarbūs sektoriai, tokie kaip polisilicis, luitai ir plokštelės pritrauktų didžiąją dalį investicijų auginimui paremti paklausa. Tuo pačiu metu saulės energijos poreikis kritinėms mineralinėms iškasenoms padidės sparčiai didėja, kad išmetamų teršalų kiekis būtų nulinis.

Šiandien Kinijos dalis visuose saulės kolektorių gamybos etapuose (pvz polisilicis, luitai, plokštelės, elementai ir moduliai) viršija 80%, taigi pasaulis beveik visiškai pasikliauja Kinija, tiekdama pagrindinius saulės energijos statybinius blokus plokščių gamyba iki 2025 m. Tačiau aukštas geografinis lygis koncentracija pasaulinėse tiekimo grandinėse ir prekybos apribojimai lėmė didesnis dėmesys vietinei saulės ir energijos kaupimo įrenginių gamybai Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Europoje. Dėmesys priklausomybės nuo importo mažinimui dėl dujų atsinaujinanti energija tapo energijos tiekimo centru strategijos.

Taip pat verta paminėti, kad 2023 m. paskirstyta saulės energija išplis į naujų vartotojų segmentų ir įsitvirtinti naujose rinkose. Nauji namų ūkių tipai ir mažos įmonės turės prieigą, kai bus prieinamos bendros saulės energijos galimybės, Tikimasi, kad fotovoltinės sistemos vis dažniau bus sujungtos su energijos kaupimu.

7. Investicijų į saulės keitiklį analizė

Tikimasi, kad pasaulinė saulės (PV) inverterių rinkos dydis sieks 17,9 mlrd iki 2030 m. registruojant 8,8% CAGR nuo 2021 iki 2030 m., o tai priklauso nuo kelių veiksnius.

Galutinio vartotojo analizė

Pagal galutinį vartotoją komunalinių paslaugų segmentas užima didžiausią dalį pajamų ir tikimasi, kad CAGR išaugs 8,3 proc., kurį prisidės investicijų padidėjimas į komunalinių paslaugų masto saulės elektrines, saulės energijos parkus ir kitos saulės struktūros. Be to, didėja statybos projektų, tokių kaip decentralizuotos saulės elektrinės, kaimo elektrifikavimo projektai, saulės energija augalai vandens telkinyje & stogai, komerciniai pastatai ir kiti važiuoja saulės energijos (PV) inverterių rinkos augimas komunalinių paslaugų segmente Žemės rutulys.

Produkto tipo analizė

Tikimasi, kad pagal gaminio tipą rinkoje dominuos centriniai keitikliai dėl didėjančių investicijų į komerciją & pramoniniai projektai visame pasaulyje ir vyriausybių paskatos.

Frazės tipo analizė

Žodžiu, trifaziai keitikliai, kurie yra linkę turėti 1500 voltų įtampą saulės masyvų, tikimasi išlaikyti savo dominavimą, kuris yra priskiriamas įgyja svarbą dėl energijos gamybos, paskirstymo ir perdavimo sektoriuje.

Regioninė analizė

Azijos ir Ramiojo vandenyno regionas užėmė didžiausią saulės energijos (PV) inverterių rinkos dalį 2020 m., kalbant apie pajamas, ir tikimasi išlaikyti savo dominavimą per šį laikotarpį prognozuojamas laikotarpis. Tai siejama su pagrindinių žaidėjų buvimu ir didžiuliu vartotojų bazę regione. Pavyzdžiui, Kinija yra 10 geriausių pasaulyje vieta saulės PV gamybos įrangos tiekėjai.

8. Dalykai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis aukštos kokybės saulės energijos keitiklį

Perkant optinį saulės keitiklį turi būti ne tik kaina ir kokybė atsižvelgta, bet ir stabilumą bei patikimumą, ir ar jis gali atitikti tinklo įrangos suderinamumo ir duomenų perdavimo reikalavimus.

l Talpa

Inverterio galia yra didžiausia apkrova, prie kurios galima prijungti inverteris. Renkantis keitiklį, būtina pasirinkti tą, kurį jūs reikia.

l Baterija

Inverteris turi veikti kartu su baterija, todėl patikrinkite akumuliatoriaus talpą už kiek saulės invertas gali iškrauti ir kokias apkrovas kada galima palaikyti yra elektros energijos tiekimas gali padėti išvengti nereikalingų rūpesčių.

l Viršįtampio galia ir kiti galios aspektai

Paprastai keitiklis turi tiekti dviejų tipų galią - didžiausią galią ir įprastą galia, didžiausia galia reiškia didžiausią galią, kurią keitiklis gali tiekti įprastą galią keitiklis turi tiekti nuolat.Todėl tiek iš jų turėtų būti svarstoma.

l MPPT

MPPT seka ir optimizuoja saulės baterijas šiai mielai vietai (maksimali galia tašką), kad gautumėte didžiausią saulės baterijų galią, kuri taip pat yra a svarbus dalykas, kurį reikia apsvarstyti.

l Programuojami reguliavimo ir stebėjimo valdikliai

Saulės baterijos išėjimas nėra pastovus dėl daugelio veiksnių, todėl keitiklis yra reikalingas išėjimui reguliuoti, kad būtų užtikrinta pastovi galia. Atitinkamai, kada perkant keitiklį, patikrinkite, ar yra programuojamų valdiklių ekrano skydeliai arba palaikomos programos mobiliesiems, skirtos energijos tiekimui stebėti saulės kolektorių.

Kadangi rinkoje yra tiek daug saulės energijos keitiklių, savaime suprantama, kad jums to reikia atkreipkite dėmesį į sudėtingumą, susijusią su saulės inverterių pirkimu. Tikiuosi aukščiau informacija bus naudinga.