Co to jest falownik solarny?

1. Co to jest falownik solarny?

Inwerter fotowoltaiczny (PV) to rodzaj falownika fotowoltaicznego falownik mocy, który przetwarza zmienny prąd stały (DC) na wyjściu a panel fotowoltaiczny na prąd przemienny o częstotliwości sieciowej (AC). może być zasilany komercyjną siecią elektryczną lub używany przez lokalną sieć poza siecią sieć elektryczna. Jest niezbędnym elementem systemu energii słonecznej wykorzystywane w celu zapewnienia, że ​​wytworzona energia słoneczna nadaje się do wykorzystania w domu urządzeń lub systemów dystrybucji zasilania. Generalnie są to falowniki fotowoltaiczne dostępne w różnych rozmiarach i typach, w zależności od konkretnych wymagań instalację fotowoltaiczną.

2.Budowa falownika słonecznego

Falownik solarny składa się głównie z wejścia prądu stałego, wyjścia prądu przemiennego, transformatora, a układ chłodzenia oraz układ sterowania, wszystkie one współpracują ze sobą, aby zapewnić normalnej pracy falownika solarnego.

Co to jest wejście DC?

Wejście prądu stałego, miejsce, w którym znajduje się prąd stały wytwarzany przez panele słoneczne podłączony do falownika, może obsłużyć zakres napięcia określony przez specyfikacji falownika i powinien odpowiadać napięciu wytwarzanemu przez energię słoneczną panele. Posiada również wyłącznik automatyczny lub bezpiecznik chroniący falownik przed przeciążeniem lub zwarciem. Co najważniejsze, wykorzystują falowniki fotowoltaiczne śledzenie maksymalnego punktu mocy (MPPT), aby uzyskać maksymalną możliwą moc z Układ fotowoltaiczny.

Co to jest wyjście AC?

Wyjście prądu przemiennego służy do konwersji prądu stałego generowanego przez panel słoneczny na użyteczna moc prądu przemiennego, określana również jako maksymalna moc wyjściowa lub moc znamionowa moc wyjściowa i zależy od wielu czynników, takich jak temperatura, wilgotność i ilość światła słonecznego dostępnego dla panelu słonecznego w celu wygenerowania prądu stałego. Dlatego wyjście AC odgrywa ważną rolę w zapewnieniu, że wyjście AC falownik solarny jest wystarczający, aby spełnić wymagania mocy obciążenie elektryczne.

Co to jest transformator?

Funkcje transformatora umożliwiające konwersję sygnału wyjściowego DC falownika na prąd przemienny które można ponownie wprowadzić do sieci. I może pomóc energii wytwarzanej przez panele wprowadzane z powrotem do sieci w celu poprawy wydajności falownika słonecznego. Historycznie rzecz biorąc, istniały obawy dotyczące stosowania urządzeń elektrycznych beztransformatorowych systemy zasilają sieć użyteczności publicznej. Transformator ma więc zapewniać izolacji od sieci, wszelkie usterki lub zwarcia w falowniku nie będą miały wpływu sieć elektryczną. Co więcej, transformator zapewnia również moc wyjściową prądu przemiennego falownika jest zsynchronizowany z napięciem i częstotliwością sieci elektrycznej sieci energetycznej, tak aby wytworzona energia mogła być wykorzystana przez innych odbiorców w sieci. Obecnie w falownikach wykorzystuje się głównie nowszy transformator wysokiej częstotliwości.

Co to jest układ chłodzenia?

Jako istotny element falownika słonecznego, układ chłodzenia jest specjalnie zaprojektowany do odprowadzania ciepła generowanego przez falownik podczas jego pracy działanie. Można je podzielić na chłodzenie pasywne i aktywne. W porównaniu do chłodzenia pasywnego, aktywne chłodzenie jest bardziej odpowiednie dla większych falowników i może dokładniej regulować temperaturę. Dodatkowo aktywny układ chłodzenia można dalej podzielić na

w chłodzeniu powietrzem i chłodzeniu cieczą. W sumie chłodzenie powietrzem jest tańsze podczas gdy chłodzenie cieczą jest droższe i wydajniejsze.

Co to jest system kontroli?

Służy do zarządzania przepływem mocy, system sterowania składa się głównie z: mikrokontroler lub cyfrowy procesor sygnałowy (DSP), elektronika mocy i czujniki. Jako mózg systemu sterowania, mikrokontroler lub DSP stale monitoruje napięcie panelu fotowoltaicznego, napięcie akumulatora i stan naładowania (SOC), a także napięcie i częstotliwość sieci. Energoelektronika osiąga konwersje mocy poprzez różne typy topologii konwersji mocy. Chwila czujniki dostarczają sygnały zwrotne do mikrokontrolera lub DSP, który umożliwiają sterowanie przetwornicą mocy w pętli zamkniętej.

3.Historia rozwoju falownika fotowoltaicznego

Pierwsza generacja falowników fotowoltaicznych została opracowana w latach 80 ograniczona do kilku kilowatów mocy wyjściowej. Jednak postęp w mocy elektronika i cyfrowa technologia sterowania pod koniec lat 90. umożliwiły opracowanie bardziej wydajnych i niezawodnych falowników fotowoltaicznych. A potem w na początku XXI wieku wprowadzono drugą generację falowników słonecznych z zasilaniem możliwości konwersji i zaczęły być powszechnie stosowane w branży fotowoltaicznej. Trzecia generacja falowników fotowoltaicznych pojawiła się w połowie 2010 roku i była charakteryzuje się większą gęstością mocy, poprawioną efektywnością konwersji mocy oraz zaawansowane funkcje, takie jak ulepszone funkcje monitorowania i sterowania. Obecnie wraz z rozwojem technologii falowniki hybrydowe stają się nowością trend polegający na łączeniu funkcji energii słonecznej i magazynowania energii w jednym urządzeniu promowanie przejścia w kierunku bardziej zrównoważonej i czystej przyszłości energetycznej.

4. Rodzaje falowników fotowoltaicznych

Ogólnie rzecz biorąc, falowniki słoneczne można podzielić na cztery rodzaje: poza siecią falowniki, falownik on-grid, falownik podtrzymujący akumulator i inteligentną hybrydę falownik.

l Falownik off-grid jest stosowany w autonomicznych systemach zasilania, w których falownik czerpie energię prądu stałego z akumulatorów ładowanych przez panele fotowoltaiczne. I tak jest zwykle wyposażone we wbudowaną ładowarkę do przechowywania nadmiaru wyprodukowanej energii w ciągu dnia do stosowania w razie potrzeby. Zwykle nie łączą się one w żaden sposób z siecią elektroenergetyczną i jako takie nie wymagają zabezpieczenia przed wyspą ochrona. Jeśli chodzi o zalety, ten rodzaj falownika jest przeznaczony do obsługi wahania nasłonecznienia i zapewniają stałe, niezawodne źródło prądu przemiennego, można również wytwarzać energię elektryczną bez konieczności korzystania z sieci energetycznej, która może być szczególnie przydatne, jeśli mieszkasz na odludziu, gdzie jest dostęp do sieci ograniczony. Jednak nic nie jest idealne, jego ograniczona pojemność, żywotność baterii i kompatybilność powinna być warta uwagi. Jednocześnie jest rozległy aplikacje są godne uwagi. Po pierwsze, można go zastosować w instalacjach fotowoltaicznych typu off-grid które nie są podłączone do sieci elektrycznej, a systemy te są powszechnie stosowane można je znaleźć w odległych kabinach, łodziach i pojazdach kempingowych.

Ponadto stosowane są falowniki off-grid do mobilnych rozwiązań zasilania, takich jak kemping, pływanie łódką lub wycieczki samochodowe, do zasilania urządzeń przenośnych urządzeń, oświetlenia i chłodnictwa. Tymczasem są one również szeroko stosowane w awaryjne zasilanie awaryjne, systemy energii odnawialnej, a także zdalne systemy monitorowania. W zależności od jakości falowniki off-grid mogą być dalej podzielony na czystą falę sinusoidalną i zmodyfikowaną falę sinusoidalną, falownik czystej fali sinusoidalnej wytwarza wyższą jakość prądu przemiennego, podobną do dostępnej mocy sieci i jest bardziej odpowiedni dla niektórych wrażliwych urządzeń elektronicznych w porównaniu do zmodyfikowanej fali sinusoidalnej.

l Falownik sieciowy przeznaczony jest do synchronizacji z napięciem sieciowym, częstotliwość i faza, aby utrzymać stabilne dostawy energii elektrycznej. The środki zabezpieczające przed wyspą falowników poza siecią pomagają w wyłączeniu automatycznie w przypadku utraty zasilania ze względów bezpieczeństwa. Wiele inwerterów sieciowych tak jest przeznaczone do podłączenia do sieci elektroenergetycznej i nie będą wtedy działać nie wykrywają obecności siatki. Zawierają specjalne obwody umożliwiające precyzyjne wykonanie dopasować napięcie, częstotliwość i fazę sieci. Od lat falownik on-grid zyskał popularność ze względu na różnorodne zalety. Na przykład pozwala klientom, aby zaoszczędzić na kosztach i uniknąć ryzyka przerw w dostawie prądu. W środku czasie, nie potrzebuje dodatkowego wyposażenia, takiego jak baterie i ma wyższą wydajności w porównaniu z inwerterami off-grid. Na tej podstawie jest to powszechne używane w miejscach publicznych, takich jak nieruchomości komercyjne, instytucje rządowe obiekty, rolnictwo i tak dalej.

Powszechnie wiadomo, że przestrzenie publiczne są przeznaczone do spędzania wolnego czasu i otwarte dla wszystkich członków społeczności, oferując szereg udogodnień i usług, które wymagają dużych ilości zużycie energii elektrycznej, co prowadzi do wysokich rachunków za energię elektryczną. Dlatego użycie Falowniki fotowoltaiczne on-grid w obiektach komercyjnych stały się ostatnio popularne lat ze względu na ich wydajność i opłacalność. Ten proces również na to pozwala klientom możliwość wytwarzania własnej energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, zmniejszyć jej zużycie uzależnienie od paliw kopalnych i obniżenie kosztów energii.

l Falownik rezerwowy akumulatorowy to specjalny falownik przeznaczony do rysowania energię z akumulatora, zarządzać ładowaniem akumulatora za pomocą wbudowanej ładowarki oraz eksportować nadwyżkę energii do sieci energetycznej. Ten falownik może zasilać Energia prądu przemiennego do wybranych odbiorów podczas przerwy w dostawie prądu i dzieli się na inwertery akumulatorowe podłączone do sieci, inwertery akumulatorowe poza siecią i hybrydowe falowniki z zasilaniem bateryjnym. Ze względu na te specyfikacje, podtrzymanie bateryjne falownik zapewnia ciągłość zasilania podczas przerw w dostawie prądu oraz skoków napięcia ochrona chroniąca urządzenia i elektronikę przed uszkodzeniem. I to przenośność sprawia, że ​​jest to również pierwszy wybór podczas zajęć na świeżym powietrzu. I zdalnie lokalizacjach, falownik rezerwowy akumulatorowy służy do wytwarzania energii dla różnych celów zastosowań, w których dostęp do sieci energetycznej nie jest dostępny lub wykonalny.

Dla na przykład w kopalniach lub na platformach wiertniczych do zasilania używany jest falownik rezerwowy z akumulatorem sprzęt telekomunikacyjny oraz naukowcy prowadzący badania na odległość Lokalizacje często korzystają z falowników rezerwowych akumulatorowych do zasilania swoich urządzeń, np jako stacje monitorujące, czujniki lub rejestratory danych. Kiedy spotykasz się z sytuacjami awaryjnymi, takich jak klęski żywiołowe lub wypadki, można zastosować falowniki awaryjne zasilać niezbędny sprzęt, taki jak urządzenia medyczne, systemy łączności, woda pompy i systemy oświetleniowe w celu skrócenia czasu reakcji i oszczędności żyje.

l Inteligentne inwertery hybrydowe, zwane także hybrydowymi inwerterami fotowoltaicznymi, to: typ falownika, który może przekształcić prąd stały z paneli słonecznych na prąd przemienny do użytku w domu lub do dostarczania nadmiaru energii z powrotem do sieci. Są to falowniki wyjątkowe pod względem własnego zużycia z wykorzystaniem magazynowania, co jest korzystne ciągłe dostarczanie energii podczas przerw w dostawie prądu lub niedoborów prądu. To także odgrywa rolę w zapobieganiu przeciążeniu sieci w okresach szczytowego zapotrzebowania oraz aby energia była efektywnie rozprowadzana tam, gdzie jest najbardziej potrzebna. Gdy jeśli chodzi o użytkowanie, w instalacjach fotowoltaicznych zwykle stosuje się inteligentny falownik hybrydowy aplikacje energetyczne wykorzystujące energię odnawialną do użytku domowego, zwłaszcza dla instalacje fotowoltaiczne. Wytwarzany jest prąd z paneli słonecznych tylko w ciągu dnia, ze szczytem generacji około południa. Pokolenie się zmienia i może nie być zsynchronizowane ze zużyciem energii elektrycznej przez obciążenie.

5.Trendy rozwojowe inwerterów fotowoltaicznych

Rosnące wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w połączeniu z przepisami środków podjętych przez rządy w celu zminimalizowania szkodliwych emisji doprowadziło do szybkiego wzrostu w falownikach fotowoltaicznych, zwłaszcza rozwój falowników centralnych, które są Oczekuje się, że zdominują rynek i umożliwią tworzenie paneli fotowoltaicznych opartych na maksymalnym napięciu 1500 V, a jednocześnie wymagają mniej BOS (równowaga systemu) komponenty.

W tym roku na rynku pojawiło się więcej falowników off-grid, zwłaszcza tych miejsca, w których przerwy w dostawie prądu są częstsze, takie jak Pakistan, Filipiny, i Republika Południowej Afryki, ok. W odpowiedzi na to know-how z miejsc mniej stabilnych sieciowo stał się bardziej użyteczny. Co więcej, wraz ze wzrostem inwestycji w OZE sektorze energetycznym i gwałtownym wzrostem liczby falowników fotowoltaicznych konwencjonalne mikroinwertery, prognoza rynku mieszkaniowych falowników fotowoltaicznych oczekuje się, że w nadchodzących latach pozostanie silna. Na przykład według raporty Global Market Insights Inc., rynku falowników fotowoltaicznych do zastosowań mieszkaniowych będzie przedstawiać wzrost o 4% CAGR do 2028 r. Jeśli szukasz nowych technologii, Półprzewodnikowe falowniki fotowoltaiczne z węglika krzemu nadal wykazują znaczny udział szansa dla branży, ale pojazdy elektryczne kontrolują popyt i koszty pozostają wysokie, a topologie falowników zasilanych IGBT w instalacjach fotowoltaicznych pozostają dominujące typ.

Jeśli chodzi o kraje, za kraje azjatyckie, takie jak Indie i Chiny, uważano w największym stopniu przyczyniają się do rosnącego popytu na rynku. Wraz z szybkim przyjęciem zieleni energii, integracja sieci fotowoltaicznych jest obecnie powszechną praktyką na całym świecie, dlatego też Australijski Operator Rynku Energii (AEMO) opublikował raport skupiający się na: przyspieszenie wprowadzenia falowników sieciowych w celu wsparcia australijskich rozwiązań przyszłego systemu elektroenergetycznego w jego przejściu na źródła oparte na falownikach, takie jak energia słoneczna PV.

Oczekuje się jednak, że wady techniczne falowników stringowych utrudnią ten proces wzrost rynku falowników fotowoltaicznych w okresie prognozy. W Podsumowując, szansa wiąże się z wyzwaniem, nowe i lepsze falowniki weszły na rynek we wszystkich klasach z kwitnącej branży, ale miały wąskie gardła pozostają w przypadku kluczowych komponentów, w tym tranzystorów bipolarnych z izolowaną bramką (IGBT) i zaawansowane chipy.

6.Trendy w branży fotowoltaicznej w 2023

Wysokie ceny towarów i wąskie gardła w łańcuchu dostaw doprowadziły do ​​wzrostu w zeszłym roku około 20% cen paneli słonecznych. Jednak spotkanie międzynarodowe cele w zakresie energii i klimatu wymagają globalnego wykorzystania energii słonecznej Energia fotowoltaiczna będzie rosła na niespotykaną dotąd skalę. Sektory krytyczne, takie jak polikrzem, wlewki i płytki przyciągnęłyby większość inwestycji wspierających rozwój popyt. Jednocześnie wzrośnie zapotrzebowanie fotowoltaiki na krytyczne minerały szybko wzrosnąć na drodze do zerowej emisji netto.

Dziś udział Chin we wszystkich etapach produkcji paneli fotowoltaicznych (np polikrzem, wlewki, płytki, ogniwa i moduły) przekracza 80%, więc świat będzie niemal całkowicie polega na Chinach w zakresie dostaw kluczowych elementów składowych energii słonecznej produkcji paneli do 2025 r. Jednak wysoki poziom geograficzny koncentracja w globalnych łańcuchach dostaw i ograniczenia handlowe doprowadziły do: w szczególności większy nacisk na lokalną produkcję energii słonecznej i magazynów energii w Stanach Zjednoczonych i Europie. Nacisk na zmniejszenie zależności od importu gaz spowodował, że energia odnawialna stała się centrum zaopatrzenia w energię strategie.

Warto również wspomnieć, że w 2023 roku rozproszona energetyka słoneczna rozprzestrzeni się na tzw nowe segmenty konsumentów i zyskać popularność na nowych rynkach. Nowe typy gospodarstw domowych a małe przedsiębiorstwa uzyskają dostęp, gdy staną się dostępne współdzielone opcje fotowoltaiczne, Oczekuje się, że systemy fotowoltaiczne będą w coraz większym stopniu powiązane z magazynowaniem energii.

7.Analiza inwestycyjna falownika fotowoltaicznego

Oczekuje się, że wielkość globalnego rynku falowników fotowoltaicznych osiągnie 17,9 miliarda dolarów do 2030 r., rejestrując CAGR na poziomie 8,8% w latach 2021–2030, co zależy od kilku czynniki.

Analiza użytkownika końcowego

Według odbiorców końcowych największy udział pod względem liczby odbiorców ma segment użyteczności publicznej przychodów i oczekuje się, że będzie rósł w tempie CAGR wynoszącym 8,3%, do czego przyczynił się wzrost inwestycji w elektrownie słoneczne, parki fotowoltaiczne i inne konstrukcje słoneczne. Ponadto wzrost projektów budowlanych, takich jak zdecentralizowane elektrownie słoneczne, projekty elektryfikacji obszarów wiejskich, energia słoneczna rośliny na zbiorniku wodnym & poruszają się po dachach, budynkach komercyjnych i innych rozwój rynku falowników fotowoltaicznych dla całego segmentu mediów globus.

Analiza typu produktu

Oczekuje się, że według rodzaju produktu na rynku dominować będą falowniki centralne ze względu na rosnące inwestycje w obszarze komercyjnym & projekty przemysłowe na całym świecie oraz zachęty ze strony rządów.

Analiza typu frazy

Krótko mówiąc, falowniki trójfazowe, które są obecnie wyposażone w napięcie 1500 woltów Oczekuje się, że panele słoneczne utrzymają swoją dominację, czemu przypisuje się rosnące znaczenie wytwarzania, dystrybucji i przesyłu energii sektor.

Analiza regionalna

Największy udział w rynku falowników fotowoltaicznych (PV) uzyskał region Azji i Pacyfiku 2020 r. pod względem przychodów i oczekuje się, że w tym okresie utrzyma swoją dominację okres prognozy. Przypisuje się to obecności kluczowych i ogromnych graczy baza konsumentów w regionie. Na przykład w Chinach znajduje się 10 najlepszych na świecie dostawcy sprzętu do produkcji fotowoltaiki.

8. Rzeczy do rozważenia w przypadku wysokiej jakości falownika słonecznego

Kupując optyczny falownik fotowoltaiczny, musi brać pod uwagę nie tylko cena i jakość pod uwagę, ale także stabilność i niezawodność oraz to, czy może spełnić wymagania dotyczące kompatybilności sprzętu sieciowego i transmisji danych.

Pojemność

Moc falownika to maksymalne obciążenie, do jakiego można podłączyć falownik. Wybierając falownik, należy wybrać ten, który Cię interesuje potrzebować.

Bateria

Falownik musi współpracować z akumulatorem, dlatego należy sprawdzić pojemność akumulatora ile inwerter fotowoltaiczny może odciążyć i kiedy obciążenia mogą być obsługiwane występują przerwy w dostawie prądu, co może pomóc uniknąć niepotrzebnych problemów.

l Moc udarowa i inne kwestie związane z zasilaniem

Zwykle falownik musi dostarczać dwa rodzaje mocy – moc szczytową i zwykłą moc, moc szczytowa odnosi się do maksymalnej mocy, jaką falownik może dostarczyć w danym czasie Falownik musi stale dostarczać zwykłą moc. Zatem jedno i drugie z nich powinno zostać rozważone.

l MPPT

MPPT śledzi i optymalizuje panele słoneczne pod kątem tego optymalnego punktu (maksymalna moc punkt), aby uzyskać maksymalną moc wyjściową z paneli słonecznych, która jest również a ważny punkt do rozważenia.

l Programowalne elementy sterujące do regulacji i monitorowania

Moc wyjściowa panelu słonecznego nie jest stała z powodu wielu czynników, dlatego też falownik jest potrzebne do regulacji mocy wyjściowej, aby zapewnić stałą moc wyjściową. Odpowiednio, kiedy kupując falownik sprawdź czy są dostępne programowalne elementy sterujące w postaci panele wyświetlaczy lub dostępna jest obsługa aplikacji mobilnych do monitorowania mocy panele słoneczne.

Przy tak dużej liczbie falowników fotowoltaicznych na rynku jest rzeczą oczywistą, że ich potrzebujesz bądź świadomy zawiłości związanych z zakupem falowników fotowoltaicznych. Mam nadzieję, że powyższe informacje będą pomocne.