Kas ir saules invertors?

1. Kas ir saules invertors?

Saules invertors, kas pazīstams arī kā fotoelektriskais (PV) invertors, ir sava veida jaudas invertors, kas pārveido mainīgas līdzstrāvas (DC) izvadi a fotoelektrisko saules bateriju paneli uz komunālo frekvences maiņstrāvu (AC), kas var ievadīt komerciālā elektrotīklā vai izmantot vietējam, ārpus tīkla elektrotīkls. Tā ir būtiska saules enerģijas sistēmas sastāvdaļa izmanto, lai nodrošinātu, ka saražotā saules enerģija ir piemērota lietošanai mājās ierīces vai piegādes sadales sistēmas. Parasti saules invertori ir pieejami dažādos izmēros un tipos atkarībā no īpašajām prasībām saules enerģijas instalācija.

2.Saules invertora uzbūve

Saules invertors galvenokārt sastāv no līdzstrāvas ieejas, maiņstrāvas izejas, transformatora, a dzesēšanas sistēma, kā arī vadības sistēma, tās visas strādā kopā, lai nodrošinātu normālu saules invertora darbību.

Kas ir līdzstrāvas ieeja?

Līdzstrāvas ievade, vieta, kur atrodas saules paneļu saražotā līdzstrāvas elektrība savienots ar invertoru, var apstrādāt sprieguma diapazonu, ko nosaka invertora specifikācijām, un tai jāatbilst saules enerģijas radītajam spriegumam paneļi. Tam ir arī ķēdes pārtraucējs vai drošinātājs, kas aizsargā invertoru no pārslodzes vai īssavienojumiem. Vissvarīgākais ir izmantot saules invertorus maksimālā jaudas punkta izsekošana (MPPT), lai iegūtu maksimālo iespējamo jaudu no PV masīvs.

Kas ir maiņstrāvas izeja?

Maiņstrāvas izeja ir paredzēta, lai pārveidotu saules paneļa radīto līdzstrāvas enerģiju izmantojamā maiņstrāvas jauda, ​​ko dēvē arī par maksimālo izejas jaudu vai nominālo izejas jauda un atkarīga no daudziem faktoriem, piemēram, temperatūras, mitruma un saules gaismas daudzums, kas pieejams saules panelim līdzstrāvas ģenerēšanai. Tāpēc maiņstrāvas izejai ir svarīga loma, lai nodrošinātu, ka maiņstrāvas izvade saules enerģijas pārveidotājs ir pietiekams, lai izpildītu jaudas prasības elektriskā slodze.

Kas ir transformators?

Transformatora funkcijas, lai pārveidotu invertora līdzstrāvas izeju maiņstrāvā ko var ievadīt atpakaļ tīklā. Un tas var palīdzēt enerģijai, ko rada paneļi tiek ievadīti atpakaļ tīklā, lai uzlabotu saules enerģijas invertora efektivitāti. Vēsturiski ir bijušas bažas par elektrisko beztransformatoru izmantošanu sistēmas tiek ievadītas komunālajā tīklā. Tātad transformators ir paredzēts, lai nodrošinātu izolācija no elektrotīkla, invertora kļūmes vai īssavienojumi neietekmēs elektrisko tīklu. Turklāt transformators nodrošina arī maiņstrāvas izvadi invertora spriegums un frekvence ir sinhronizēta ar elektriskās strāvas spriegumu un frekvenci tīklu, lai saražoto elektroenerģiju varētu izmantot citi tīkla patērētāji. Mūsdienās invertori galvenokārt izmanto jaunāku augstfrekvences transformatoru.

Kas ir dzesēšanas sistēma?

KĀ būtiska saules enerģijas invertora sastāvdaļa, dzesēšanas sistēma ir īpaši izstrādāts, lai izkliedētu invertora radīto siltumu tā laikā darbība. To var iedalīt pasīvajā dzesēšanā un aktīvajā dzesēšanā. Salīdzinājumā uz pasīvo dzesēšanu, aktīvā dzesēšana ir vairāk piemērota lielākiem invertoriem un var precīzāk regulēt temperatūru. Papildus aktīvā dzesēšanas sistēma var klasificēt tālāk

gaisa dzesēšanai un šķidruma dzesēšanai. Kopumā gaisa dzesēšana ir lētāka savukārt šķidruma dzesēšana ir dārgāka un efektīvāka.

Kas ir kontroles sistēma?

Izmanto, lai pārvaldītu jaudas plūsmu, vadības sistēma galvenokārt sastāv no a mikrokontrolleris vai digitālais signālu procesors (DSP), jaudas elektronika un sensori. Kā vadības sistēmas smadzenes, mikrokontrolleris vai DSP nepārtraukti uzrauga PV masīva spriegumu, akumulatora spriegumu, uzlādes stāvokli (SOC), kā arī tīkla spriegumu un frekvenci. Jaudas elektronika sasniedz jaudas konversijas, izmantojot dažāda veida jaudas pārveidošanas topoloģijas. Kamēr sensori nodrošina atgriezeniskās saites signālus mikrokontrollerim vai DSP, kas iespējot strāvas pārveidotāja slēgtā cikla vadību.

3. Saules invertora attīstības vēsture

Pirmā saules enerģijas invertoru paaudze tika izstrādāta 1980. gados ar ierobežota līdz dažiem kilovatiem jaudas. Tomēr sasniegumi pie varas elektronika un digitālās vadības tehnoloģija 1990. gadu beigās ļāva efektīvāku un uzticamāku saules enerģijas invertoru izstrāde. Un tad iekšā 2000. gadu sākumā tika ieviesti otrās paaudzes saules invertori ar jaudu pārveidošanas iespējas un sāka plaši izmantot saules enerģijas nozarē. Trešā saules enerģijas invertoru paaudze parādījās 2010. gadu vidū un bija ko raksturo lielāks jaudas blīvums, uzlabota jaudas pārveidošanas efektivitāte un uzlabotas funkcijas, piemēram, uzlabota uzraudzības un kontroles funkcionalitāte. Mūsdienās, attīstoties tehnoloģijām, hibrīdinvertori kļūst par jaunu tendence, apvienojot saules un enerģijas uzglabāšanas funkcijas vienā ierīcē veicināt pāreju uz ilgtspējīgāku un tīrāku enerģijas nākotni.

4.Saules invertora veidi

Vispārīgi runājot, saules invertorus var iedalīt četros veidos: ārpus tīkla invertori, on-grid invertors, akumulatora rezerves invertors un inteliģentais hibrīds invertors.

l Off-grid invertoru izmanto autonomās energosistēmās, kur invertors gūst līdzstrāvas enerģiju no akumulatoriem, kas uzlādēti ar fotoelementu blokiem. Un tā ir parasti aprīkots ar iebūvētu akumulatora lādētāju, lai uzglabātu lieko saražoto enerģiju dienas laikā lietošanai, kad nepieciešams. Parasti tie nekādā veidā nesaskaras ar komunālo tīklu, un kā tādiem nav obligāti jābūt pretsaloniem aizsardzība. Runājot par tā priekšrocībām, šāda veida invertors ir paredzēts darbam saules gaismas svārstības un nodrošināt vienmērīgu, uzticamu maiņstrāvas avotu, jūs varat arī ražot elektroenerģiju, nepaļaujoties uz elektrotīklu, kas var būt īpaši noderīgi, ja dzīvojat attālā vietā, kur ir piekļuve tīklam ierobežots. Tomēr nekas nav ideāls, tā ierobežotā jauda, ​​akumulatora darbības laiks un saderībai ir jāpievērš uzmanība. Tajā pašā laikā tā ir plaša pieteikumi ir ievērības cienīgi. Pirmkārt, to var izmantot ārpus tīkla saules enerģijas sistēmās kas nav pieslēgti elektrotīklam, un šīs sistēmas parasti ir atrodami attālās kajītēs, laivās un RV.

Turklāt tiek izmantoti off-grid invertori mobilajiem jaudas risinājumiem, piemēram, kempingiem, laivu braucieniem vai izbraucieniem uz pārnēsājamo ierīces, apgaismojums un dzesēšana. Tikmēr tie tiek plaši izmantoti avārijas rezerves barošanas, atjaunojamās enerģijas sistēmās, kā arī tālvadības pultī uzraudzības sistēmas. Pamatojoties uz kvalitāti, off-grid invertori var būt tālāk sadalīts tīrā sinusoidālā viļņā un modificētajā sinusoidālajā vilnī, tīrā sinusoidālā viļņa invertorā rada augstākas kvalitātes maiņstrāvas izvadi, kas ir līdzīga jaudai, kas pieejama no režģi un ir vairāk piemērots dažām jutīgām elektroniskām ierīcēm, kad tās tiek izgatavotas salīdzinājums ar modificēto sinusoidālo vilni.

l Tīkla invertors ir paredzēts sinhronizācijai ar tīkla spriegumu, frekvenci un fāzi, lai uzturētu stabilu elektroenerģijas piegādi. The Aizsardzības pasākumi ārpus tīkla invertoru nolaišanās palīdz izslēgt automātiski, ja tiek pārtraukta komunālā padeve drošībai. Daudzi tīkla invertori ir paredzēti savienošanai ar komunālo tīklu, un nedarbosies, kad tie darbojas nevar noteikt režģa klātbūtni. Tie satur īpašas shēmas, lai precīzi atbilst tīkla spriegumam, frekvencei un fāzei. Jau gadiem, on-grid invertors ir ieguvusi popularitāti dažādu priekšrocību dēļ. Piemēram, tas ļauj klientiem, lai ietaupītu izmaksas un izvairītos no strāvas padeves pārtraukumu riska. Vidēji laika, tam nav nepieciešams papildu aprīkojums, piemēram, akumulatori, un tas ir augstāks efektivitātes vērtējumi salīdzinājumā ar ārpustīkla invertoriem. Pamatojoties uz tiem, tas ir plaši izmanto sabiedriskās vietās, piemēram, komerciālos īpašumos, valsts pārvaldē iekārtas, lauksaimniecība un tā tālāk.

Ir labi zināms, ka publiskās zonas ir paredzēti brīvā laika aktivitātēm un ir atvērti visiem kopienas locekļiem, piedāvājot dažādas ērtības un pakalpojumus, kam nepieciešams liels daudzums elektroenerģijas patēriņš, kas rada augstus elektrības rēķinus. Tāpēc izmantošana Pēdējā laikā populāri ir komerciālos īpašumos izvietotie saules enerģijas invertori gados to efektivitātes un izmaksu lietderības dēļ. Šis process arī ļauj klientiem pašiem ražot elektroenerģiju no atjaunojamiem avotiem, samazināt savu paļaušanās uz fosilo kurināmo un samazinātu to enerģijas izmaksas.

l Akumulatora rezerves invertors ir īpašs invertors, kas paredzēts vilkšanai enerģiju no akumulatora, pārvaldiet akumulatora uzlādi, izmantojot iebūvēto lādētāju, un eksportēt lieko enerģiju uz komunālo tīklu. Šis invertors spēj nodrošināt piegādi Maiņstrāvas enerģija izvēlētajām slodzēm komunālo pakalpojumu pārtraukuma laikā un tiek sadalīta tīklam piesaistīti akumulatora rezerves invertori, ārpus tīkla akumulatora rezerves invertori un hibrīdi akumulatoru rezerves invertori. Sakarā ar šīm specifikācijām, akumulatora rezerves invertors nodrošina nepārtrauktu strāvas padevi strāvas padeves pārtraukumu un strāvas pārsprieguma laikā aizsardzība, lai aizsargātu ierīces un elektroniku no bojājumiem. Un tā pārnesamība padara to par pirmo izvēli āra aktivitātēm. Un attālināti vietās, akumulatora rezerves invertors tiek izmantots, lai ģenerētu enerģiju dažādiem lietojumprogrammas, kurās piekļuve elektrotīklam nav pieejama vai iespējama.

Par Piemēram, ieguves vietās vai naftas ieguves platformās barošanai izmanto akumulatora rezerves invertoru telekomunikāciju iekārtas, un zinātnieki, kas veic pētījumus attālināti atrašanās vietas bieži paļaujas uz akumulatora rezerves invertoriem, lai darbinātu savu aprīkojumu, piemēram kā uzraudzības stacijas, sensori vai datu reģistrētāji. Satiekoties ārkārtas situācijās, piemēram, dabas katastrofas vai negadījumi, var izmantot akumulatora rezerves invertorus barošanai nepieciešamās iekārtas, piemēram, medicīnas ierīces, sakaru sistēmas, ūdens sūkņi un apgaismojuma sistēmas ar mērķi uzlabot reakcijas laiku un ietaupīt dzīvības.

l Viedie hibrīdinvertori, kas pazīstami arī kā hibrīdie saules enerģijas invertori, ir a tipa invertors, kas var pārvērst līdzstrāvu no saules paneļiem par maiņstrāvu izmantot mājās vai pārpalikuma enerģijas piegādei atpakaļ tīklā. Šie invertori ir unikāls to pašpatēriņā, izmantojot uzglabāšanu, kas ir izdevīgi nepārtraukta strāvas padeve strāvas padeves pārtraukumu vai elektroenerģijas trūkuma laikā. Tā arī spēlē lomu, lai novērstu tīkla pārslodzi pīķa pieprasījuma periodos un ka enerģija tiek efektīvi sadalīta tur, kur tā ir visvairāk nepieciešama. Kad Runājot par lietojumu, viedo hibrīda invertoru parasti izmanto saules baterijās enerģijas lietojumi, kas izmanto atjaunojamo enerģiju mājas patēriņam, jo ​​īpaši saules fotoelektriskās iekārtas. Elektrība tiek ražota no saules paneļiem tikai dienas laikā, ar maksimumu ap pusdienlaiku. Paaudze svārstās un var nebūt sinhronizēts ar slodzes elektroenerģijas patēriņu.

5.Saules invertoru attīstības tendences

Pieaugošā atjaunojamo enerģijas avotu izmantošana kopā ar regulējumu valdību pasākumi kaitīgo emisiju samazināšanai ir izraisījuši strauju izaugsmi saules invertoros, īpaši centrālo invertoru pieaugums, kas ir paredzams, ka tas dominēs tirgū un ļaus PV blokiem, kuru pamatā ir maksimālais spriegums 1500 V, tajā pašā laikā nepieciešams mazāk BOS (sistēmas līdzsvara) sastāvdaļas.

Šogad tirgū parādījās vairāk off-grid invertoru, īpaši tajos vietās, kur elektroenerģijas padeves pārtraukumi ir biežāki, piemēram, Pakistānā, Filipīnās, un Dienvidāfrika, c. Atbildot uz to, know-how no mazāk režģa stabilām vietām kļuva noderīgāks. Turklāt pieaugot investīcijām atjaunojamos energoresursos enerģētikas sektors un saules enerģijas invertoru izvēršanas pieaugums pret parasto mikroinvertoru, dzīvojamo saules PV invertoru tirgus prognoze sagaidāms, ka arī turpmākajos gados saglabāsies spēcīga. Piemēram, saskaņā ar Global Market Insights Inc., dzīvojamo saules PV invertoru tirgus, ziņojumi atspoguļos CAGR pieaugumu par 4% līdz 2028. gadam. Ja meklē jaunas tehnoloģijas, silīcija karbīda pusvadītāju PV invertori turpina uzrādīt ievērojamu iespēja nozarei, bet elektriskie transportlīdzekļi kontrolē pieprasījumu, izmaksas joprojām ir augsts, un IGBT darbināmās invertoru topoloģijas saules baterijās joprojām dominē veids.

Attiecībā uz valstīm Āzijas valstis, piemēram, Indija un Ķīna, tika sauktas par tām lielākais pieaugošā tirgus pieprasījuma veicinātājs. Ar ātru zaļās krāsas ieviešanu enerģētikas, saules enerģijas tīkla integrācija tagad ir izplatīta prakse visā pasaulē, tāpēc Austrālijas enerģijas tirgus operators (AEMO) ir publicējis ziņojumu, kurā galvenā uzmanība pievērsta paātrināt tīkla mēroga invertoru ieviešanu, lai atbalstītu Austrālijas invertorus nākotnes energosistēmas pārejā uz invertoru bāzes resursiem, piemēram, saules enerģiju PV.

Tomēr sagaidāms, ka virkņu invertoru tehniskie trūkumi traucēs saules PV invertoru tirgus izaugsme prognozētajā periodā. In secinājums, iespēja nāk kopā ar izaicinājumu, jauniem un labākiem invertoriem nāca tirgū visās klasēs no plaukstošas ​​nozares, bet aizrīšanās punkti paliek galvenajām sastāvdaļām, tostarp izolēto vārtu bipolārajiem tranzistoriem (IGBT) un uzlabotas mikroshēmas.

6. Saules enerģijas nozares tendences 2023

Augstās preču cenas un piegādes ķēdes vājās vietas izraisīja pieaugumu aptuveni 20% saules paneļu cenas pēdējā gada laikā. Tomēr tikšanās Starptautisko enerģētikas un klimata mērķu sasniegšanai ir nepieciešama saules enerģijas izmantošana pasaulē PV pieaugs vēl nebijušā mērogā. Kritiskās nozares, piemēram, polisilīcija, lietņi un vafeles piesaistītu lielāko daļu investīciju audzēšanas atbalstam pieprasījums. Tajā pašā laikā saules PV pieprasījums pēc kritiskiem minerāliem būs strauji palielinās līdz neto nullei.

Mūsdienās Ķīnas daļa visos saules paneļu ražošanas posmos (piemēram, polisilīcija, lietņi, vafeles, šūnas un moduļi) pārsniedz 80%, tāpēc pasaule gandrīz pilnībā paļaujas uz Ķīnu, lai piegādātu galvenos saules enerģijas celtniecības blokus paneļu ražošana līdz 2025. gadam. Tomēr augstais ģeogrāfiskais līmenis koncentrācija globālajās piegādes ķēdēs un tirdzniecības ierobežojumi ir izraisījuši pastiprināta koncentrēšanās uz vietējo saules un enerģijas uzglabāšanas ražošanu, jo īpaši ASV un Eiropā. Uzsvars uz atkarības no importa samazināšanu gāze ir likusi par energoapgādes centru kļūt par atjaunojamo enerģiju stratēģijas.

Ir arī vērts pieminēt, ka 2023. gadā izplatītā saules enerģija izplatīsies uz jaunus patērētāju segmentus un ieņemt vietu jaunos tirgos. Jauni mājsaimniecību veidi un mazie uzņēmumi iegūs piekļuvi, tiklīdz būs pieejamas kopīgas saules enerģijas iespējas, Paredzams, ka PV sistēmas arvien vairāk tiks savienotas ar enerģijas uzkrāšanu.

7. Saules invertora investīciju analīze

Paredzams, ka globālais saules (PV) invertoru tirgus apjoms sasniegs 17,9 miljardus ASV dolāru līdz 2030. gadam, reģistrējot CAGR 8,8% apmērā no 2021. līdz 2030. gadam, kas ir atkarīgs no vairākiem faktoriem.

Lietotāja analīze

Pēc galalietotāja komunālo pakalpojumu segmentam ir vislielākā daļa ieņēmumiem, un sagaidāms, ka CAGR pieaugs par 8,3%, ko veicināja investīciju pieaugums komunālo pakalpojumu mēroga saules elektrostacijās, saules enerģijas parkos un citas saules struktūras. Turklāt pieaug būvniecības projektu, piemēram, decentralizētas saules elektrostacijas, lauku elektrifikācijas projekti, saules enerģija augi uz ūdenstilpes & jumti, komerciālās ēkas un citi brauc saules enerģijas (PV) invertoru tirgus pieaugums komunālo pakalpojumu segmentā globuss.

Produkta veida analīze

Paredzams, ka pēc produktu veida tirgū dominēs centrālie invertori pieaugošo investīciju dēļ komerciālajā jomā & industriālie projekti visā pasaulē un valdību stimuliem.

Frāzes veida analīze

Pēc frāzes, trīsfāzu invertori, kas tiek aprīkoti ar 1500 voltu spriegumu saules bloki, ir paredzēts saglabāt savu dominējošo stāvokli, kas tiek attiecināts uz elektroenerģijas ražošanas, sadales un pārvades pieaugošā nozīme nozarē.

Reģionālā analīze

gadā Āzijas un Klusā okeāna reģiona valstis ieguva lielāko daļu saules enerģijas (PV) invertoru tirgū 2020. gadā ieņēmumu ziņā, un ir paredzēts, ka tā saglabās savu dominējošo stāvokli šajā laikā prognozes periods. Tas ir saistīts ar galveno spēlētāju klātbūtni un milzīgu patērētāju bāze reģionā. Piemēram, Ķīna ir pasaules 10 labāko vietu mājvieta saules PV ražošanas iekārtu piegādātāji.

8. Kas jāņem vērā, izvēloties augstas kvalitātes saules enerģijas invertoru

Pērkot optisko saules invertoru, jābūt ne tikai cenai un kvalitātei uzskata, bet arī stabilitāti un uzticamību, un to, vai tā var izpildīt tīkla iekārtu savietojamības un datu pārraides prasības.

l Jauda

Invertora jauda ir maksimālā slodze, pie kuras var pieslēgties invertoru. Izvēloties invertoru, ir nepieciešams izvēlēties sev piemērotāko nepieciešams.

l Akumulators

Invertoram ir jādarbojas kopā ar akumulatoru, tāpēc pārbaudiet akumulatora ietilpību cik daudz saules inverts var atslogot un kādas slodzes var atbalstīt, kad elektroenerģijas padeves pārtraukumi var palīdzēt izvairīties no nevajadzīgām nepatikšanām.

l Pārsprieguma jauda un citi jaudas apsvērumi

Parasti invertoram ir jānodrošina divu veidu jauda – maksimālā jauda un parastais jauda, ​​maksimālā jauda attiecas uz maksimālo jaudu, ko invertors var piegādāt parastā jauda ir tā, kas invertoram ir jānodrošina vienmērīgi. Tāpēc abi no tiem būtu jāapsver.

l MPPT

MPPT izseko un optimizē saules paneļus šai jaukajai vietai (maksimālā jauda punkts), lai iegūtu maksimālo jaudu no saules paneļiem, kas arī ir a svarīgs apsvērums.

l Programmējamas vadības ierīces regulēšanai un uzraudzībai

Saules paneļa jauda nav stabila daudzu faktoru dēļ, tāpēc invertors ir nepieciešams, lai regulētu jaudu, lai nodrošinātu vienmērīgu jaudu. Attiecīgi, kad pērkot invertoru, pārbaudiet, vai ir programmējamas vadības ierīces displeja paneļi vai ir atbalsts mobilajām lietotnēm enerģijas pārraudzībai no saules paneļi.

Tā kā tirgū ir tik daudz saules enerģijas invertoru, tas ir pašsaprotami, ka jums tas ir nepieciešams esiet informēts par sarežģījumiem, kas saistīti ar saules enerģijas invertoru iegādi. Ceru uz augstāk minēto informācija noderēs.