Ce este invertorul solar?

1. Ce este invertorul solar?

Un invertor solar, cunoscut și sub numele de invertor fotovoltaic (PV), este un tip de invertor de putere care convertește ieșirea variabilă de curent continuu (DC) a unui panou solar fotovoltaic într-o frecvență de utilitate curent alternativ (AC) care poate fi alimentat într-o rețea electrică comercială sau utilizat de un local, în afara rețelei reteaua electrica. Ca o componentă esențială a unui sistem de energie solară, este folosit pentru a se asigura că energia solară generată este adecvată pentru utilizare în casă aparate sau sisteme de distribuție a alimentării. În general, invertoarele solare sunt disponibil în diferite dimensiuni și tipuri în funcție de cerințele specifice ale o instalație de energie solară.

2. Structura invertorului solar

Un invertor solar este compus în principal din intrare DC, ieșire AC, transformator, a sistem de răcire, precum și un sistem de control, toate lucrează împreună pentru a asigura funcționarea normală a invertorului solar.

Ce este intrarea DC?

Intrare DC, un loc în care se află electricitatea DC produsă de panourile solare conectat la invertor, poate gestiona un domeniu de tensiune determinat de specificațiile invertorului și ar trebui să se potrivească cu tensiunea produsă de solar panouri. Are, de asemenea, un întrerupător sau o siguranță care protejează invertorul de la suprasarcină sau scurtcircuite. Cel mai important, folosesc invertoarele solare urmărirea punctului de putere maximă (MPPT) pentru a obține puterea maximă posibilă de la matrice fotovoltaica.

Ce este ieșirea AC?

Ieșirea AC este proiectată pentru a converti energia DC generată de un panou solar în puterea AC utilizabilă, care se mai numește și puterea maximă de ieșire sau puterea nominală puterea de ieșire și depinde de mulți factori, cum ar fi temperatura, umiditatea și cantitatea de lumină solară disponibilă pentru panoul solar pentru a genera curent continuu. Prin urmare, ieșirea AC joacă un rol important în asigurarea că ieșirea AC de invertorul solar este suficient pentru a satisface cerințele de putere ale sarcina electrica.

Ce este transformatorul?

Transformatorul funcționează pentru a converti ieșirea DC a invertorului în curent alternativ care poate fi alimentat înapoi în rețea. Și poate ajuta energia generată de panouri reintroduse în rețea pentru a îmbunătăți eficiența invertorului solar. Din punct de vedere istoric, au existat preocupări cu privire la utilizarea electrică fără transformator sistemele se alimentează în rețeaua de utilități publice. Deci, transformatorul este proiectat să ofere izolarea de rețea, orice defecțiuni sau scurtcircuitați ale invertorului nu vor afecta reteaua electrica. În plus, transformatorul asigură și ieșirea AC a invertorului este sincronizată cu tensiunea și frecvența electrică rețea, astfel încât puterea generată să fie utilizabilă de către alți consumatori din rețea. În zilele noastre, invertoarele folosesc în principal noul transformator de înaltă frecvență.

Ce este un sistem de răcire?

CA o componentă esențială a unui invertor solar, sistemul de răcire este special conceput pentru a disipa căldura generată de invertor în timpul acestuia operare. Poate fi împărțit în răcire pasivă și răcire activă. Comparativ la răcirea pasivă, răcirea activă este mai potrivită pentru invertoarele mai mari și poate reglați temperatura mai precis. În plus, sistemul de răcire activ pot fi clasificate în continuare în

în răcire cu aer și răcire cu lichid. În total, răcirea cu aer este mai ieftină în timp ce răcirea cu lichid este mai costisitoare și mai eficientă.

Ce este un sistem de control?

Folosit pentru a gestiona fluxul de putere, un sistem de control constă în principal din a micro-controler sau procesor de semnal digital (DSP), electronică de putere și senzori. Ca creierul sistemului de control, micro-controler sau DSP monitorizează continuu tensiunea matricei fotovoltaice, tensiunea bateriei, starea de încărcare (SOC), precum și tensiunea și frecvența rețelei. Electronica de putere atinge conversii de putere prin diferite tipuri de topologii de conversie a puterii. în timp ce senzorii furnizează semnale de feedback către micro-controler sau DSP, care permite controlul în buclă închisă a convertorului de putere.

3. Istoria dezvoltării invertorului solar

Prima generație de invertoare solare a fost dezvoltată în anii 1980 cu limitat la câțiva kilowați de putere de ieșire. Cu toate acestea, progrese în putere electronica și tehnologia de control digital la sfârșitul anilor 1990 au permis dezvoltarea de invertoare solare mai eficiente și mai fiabile. Și apoi în începutul anilor 2000, a doua generație de invertoare solare a fost introdusă cu putere capacitatea de conversie și a început să fie adoptat pe scară largă în industria solară. A treia generație de invertoare solare a apărut la mijlocul anilor 2010 și au fost caracterizat prin densitate mai mare de putere, eficiență îmbunătățită a conversiei puterii și caracteristici avansate, cum ar fi funcționalitatea îmbunătățită de monitorizare și control. În zilele noastre, odată cu dezvoltarea tehnologiilor, invertoarele hibride devin noi tendință prin combinarea funcțiilor solare și de stocare a energiei într-un singur dispozitiv pentru a promova o schimbare către un viitor energetic mai durabil și mai curat.

4. Tipurile de invertoare solare

În general, invertorul solar poate fi împărțit în patru tipuri: off-grid invertoare, invertor on-grid, invertor de rezervă pentru baterie și hibrid inteligent invertor.

l Invertorul off-grid este utilizat în sistemele de alimentare autonome în care invertorul își extrage energia DC din bateriile încărcate de rețele fotovoltaice. Și este echipat de obicei cu un încărcător de baterie încorporat pentru a stoca excesul de energie produsă în timpul zilei pentru utilizare atunci când este necesar. În mod normal, acestea nu interacționează în niciun fel cu rețeaua de utilități, și ca atare nu sunt obligați să aibă anti-insulare protecţie. În ceea ce privește avantajele sale, acest tip de invertor este proiectat să se ocupe fluctuațiile luminii solare și oferă o sursă stabilă și fiabilă de curent alternativ, de asemenea, puteți genera electricitate fără a vă baza pe rețeaua electrică, ceea ce poate fi util mai ales dacă locuiți într-o zonă îndepărtată unde este accesul la rețea limitat. Cu toate acestea, nimic nu este perfect, capacitatea sa limitată, durata de viață a bateriei și compatibilitatea ar trebui să fie demnă de atenție. În același timp, este extins aplicațiile sunt de remarcat. În primul rând, poate fi utilizat în sisteme solare off-grid care nu sunt conectate la rețeaua electrică, iar aceste sisteme sunt de obicei găsite în cabine, bărci și RV-uri îndepărtate.

În plus, sunt utilizate invertoare off-grid pentru soluții de alimentare mobile, cum ar fi campingul, plimbările cu barca sau călătoriile rutiere pentru alimentarea portabilă dispozitive, iluminat și refrigerare. Între timp, acestea sunt, de asemenea, aplicate pe scară largă în energie de rezervă de urgență, sisteme de energie regenerabilă, precum și la distanță sisteme de monitorizare. Pe baza calității, invertoarele off-grid pot fi mai departe împărțit în undă sinusoidală pură și undă sinusoidală modificată, invertor cu undă sinusoidală pură produce o ieșire AC de calitate superioară, care este similară cu puterea disponibilă de la grilă și este mai potrivită pentru unele dispozitive electronice sensibile atunci când sunt fabricate comparație cu unda sinusoidală modificată.

l Invertorul în rețea este proiectat să se sincronizeze cu tensiunea rețelei, frecvență și fază pentru a menține o alimentare stabilă cu energie electrică. The măsurile de protecție anti-insulare ale invertoarelor în afara rețelei ajută la oprire automat la pierderea alimentării cu utilități pentru siguranță. Multe invertoare în rețea sunt concepute pentru a fi conectate la o rețea de utilități și nu vor funcționa atunci când o fac nu detectează prezența rețelei. Acestea conțin circuite speciale pentru a precis potriviți tensiunea, frecvența și faza rețelei. De ani de zile, invertor în rețea a câștigat popularitate datorită diverselor sale beneficii. De exemplu, permite clienții pentru a economisi costuri și pentru a evita riscul întreruperilor de curent. În medie timp, nu are nevoie de echipamente suplimentare, cum ar fi baterii și are mai mult cote de eficiență în comparație cu invertoarele off-grid. Pe baza acestora, este pe scară largă utilizate în zone publice, cum ar fi proprietăți comerciale, guvern facilități, agricultură și așa mai departe.

Este bine cunoscut faptul că zonele publice sunt concepute pentru activități de agrement și sunt deschise tuturor membrilor comunității, oferind o gamă largă de facilități și servicii, care necesită cantități mari de consumul de energie electrică care duce la facturi mari de energie electrică. Prin urmare, utilizarea de invertoarele solare în rețea din proprietăți comerciale au devenit populare în ultima perioadă ani datorită eficienței și rentabilității lor. Acest proces permite, de asemenea clienții să-și genereze propria energie electrică din surse regenerabile, să își reducă dependența de combustibilii fosili și să reducă costurile energetice ale acestora.

l Invertorul de rezervă pentru baterie este un invertor special care este proiectat să atragă energie dintr-o baterie, gestionați încărcarea bateriei printr-un încărcător de bord și exporta excesul de energie către rețeaua de utilități. Acest invertor este capabil să alimenteze Energia AC la sarcinile selectate în timpul unei întreruperi de utilități și sunt împărțite în invertoare de rezervă pentru baterie conectate la rețea, invertoare de rezervă pentru baterii în afara rețelei și hibride invertoare de rezervă pentru baterie. Datorită acestor specificații, bateria de rezervă invertorul asigură alimentare continuă în timpul întreruperilor de curent și al supratensiunii protecție pentru a proteja aparatele și electronicele de deteriorare. Și ei portabilitatea îl face, de asemenea, prima alegere pentru activități în aer liber. Și la distanță locații, invertorul de rezervă a bateriei este utilizat pentru a genera energie pentru diverse aplicații în care accesul la o rețea de energie nu este disponibil sau fezabil.

Pentru De exemplu, în site-urile miniere sau platformele petroliere, pentru alimentare este folosit un invertor de rezervă pentru baterie echipamente de telecomunicații și oameni de știință care efectuează cercetări la distanță locațiile se bazează adesea pe invertoare de rezervă pentru a-și alimenta echipamentele, cum ar fi ca stații de monitorizare, senzori sau înregistratoare de date. Când vă întâlniți cu situații de urgență, cum ar fi dezastrele naturale sau accidentele, pot fi folosite invertoarele de rezervă pentru baterie alimentarea echipamentelor esențiale, cum ar fi dispozitive medicale, sisteme de comunicații, apă pompe și sisteme de iluminat cu scopul de a îmbunătăți timpii de răspuns și de a economisi vieți.

l Invertoarele hibride inteligente, cunoscute și sub numele de invertoare solare hibride, sunt a tip de invertor care poate converti curent continuu de la panourile solare în curent alternativ pt utilizat în casă sau pentru a furniza excesul de energie înapoi la rețea. Aceste invertoare sunt unice în autoconsumul lor cu utilizarea stocării, ceea ce este benefic pentru furnizarea continuă de energie în timpul întreruperilor de curent sau penurii de energie. De asemenea joacă un rol în prevenirea supraîncărcării rețelei în perioadele de vârf de cerere și acea energie este distribuită eficient acolo unde este cea mai mare nevoie de ea. Când În ceea ce privește utilizarea, invertorul hibrid inteligent este de obicei folosit în solar aplicații energetice care utilizează energie regenerabilă pentru consumul casnic, în special pentru instalatii solare fotovoltaice. Este generată electricitate din panouri solare numai în timpul zilei, cu vârf de generare în jurul prânzului. Generația fluctuează și poate să nu fie sincronizat cu consumul de energie electrică al unei sarcini.

5. Tendințele de dezvoltare ale invertoarelor solare

Adoptarea tot mai mare a surselor de energie regenerabilă în tandem cu reglementările măsurile guvernelor pentru a minimiza emisiile nocive au condus la o creștere rapidă în invertoarele solare, în special creșterea invertoarelor centrale, care sunt se așteaptă să domine piața și să permită rețele fotovoltaice bazate pe o tensiune maximă de 1500V, în timp ce, în același timp, necesită mai puține BOS (balanța sistemului) componente.

Mai multe invertoare off-grid au apărut pe piață în acest an, în special la acestea locuri unde întreruperile de curent sunt mai frecvente, cum ar fi Pakistan, Filipine, și Africa de Sud, c. Ca răspuns la aceasta, know-how din locuri mai puțin stabile la rețea a devenit mai util. Mai mult, cu investiții în creștere în surse regenerabile sectorul energetic și o creștere a implementării invertoarelor solare împotriva microinvertoare convenționale, prognoza pieței invertoarelor solare fotovoltaice rezidențiale este de așteptat să rămână puternică în anii următori. De exemplu, conform rapoartele Global Market Insights Inc., piața de invertoare solare fotovoltaice rezidențiale va reprezenta o creștere de 4% CAGR până în 2028. Dacă privim spre noile tehnologii, invertoarele fotovoltaice cu semiconductor din carbură de siliciu continuă să fie considerabile oportunitate pentru industrie, dar vehiculele electrice controlează cererea, costurile rămân ridicate, iar topologiile invertoarelor alimentate cu IGBT în solar rămân dominante tip.

În ceea ce privește țările, țările asiatice precum India și China au fost numite a fi cei mai mari contributori la cererea în creștere a pieței. Odată cu adoptarea rapidă a verdelui energie, integrarea în rețeaua solară este acum o practică comună la nivel mondial, deci Australian Energy Market Operator (AEMO) a publicat un raport care se concentrează pe accelerarea introducerii invertoarelor la scară de rețea pentru a face backup pentru Australia viitorul sistem de alimentare în tranziția către resurse bazate pe invertor, cum ar fi solarul PV.

Cu toate acestea, dezavantajele tehnice ale invertoarelor șir sunt de așteptat să împiedice creșterea pieței de invertoare solare fotovoltaice în perioada de prognoză. În concluzie, oportunitatea vine împreună cu provocare, invertoare noi și mai bune a venit pe piață la toate clasele dintr-o industrie înfloritoare, dar puncte de sufocare rămân pentru componentele cheie, inclusiv tranzistoarele bipolare cu poartă izolată (IGBT) și cipuri avansate.

6.Tendințe pentru industria solară în 2023

Prețurile ridicate ale mărfurilor și blocajele lanțului de aprovizionare au dus la o creștere a aproximativ 20% din prețurile panourilor solare în ultimul an. Cu toate acestea, întâlnire obiectivele internaționale de energie și climă necesită desfășurarea globală a energiei solare PV să crească la o scară fără precedent. sectoare critice, cum ar fi polisiliciul, lingourile și napolitanele ar atrage majoritatea investițiilor pentru a sprijini creșterea cerere. În timp ce, în același timp, cererea solară PV pentru minerale critice va fi crește rapid pe calea către emisii nete zero.

Astăzi, ponderea Chinei în toate etapele de fabricație a panourilor solare (cum ar fi polisiliciu, lingouri, napolitane, celule și module) depășește 80%, așa că lumea va se bazează aproape complet pe China pentru furnizarea de blocuri cheie pentru energie solară producția de panouri până în 2025. Cu toate acestea, nivelul ridicat de geografic concentrarea în lanțurile globale de aprovizionare, iar restricțiile comerciale au condus la o accent sporit pe producția locală de energie solară și de stocare, în special în Statele Unite şi Europa. Un accent pe reducerea dependenței de importuri gazul a făcut ca energia regenerabilă să devină centrul aprovizionării cu energie strategii.

De asemenea, merită menționat că în 2023, solarul distribuit se va răspândi în noi segmente de consumatori și câștigă teren pe noi piețe. Noi tipuri de gospodării iar întreprinderile mici vor avea acces pe măsură ce opțiunile solare partajate vor fi disponibile, și sistemele fotovoltaice sunt de așteptat să fie din ce în ce mai mult atașate cu stocarea energiei.

7. Analiza investițiilor invertorului solar

Dimensiunea pieței globale a invertoarelor solare (PV) este de așteptat să atingă 17,9 miliarde de dolari până în 2030, înregistrând un CAGR de 8,8% din 2021 până în 2030, care depinde de mai multe factori.

Analiza utilizatorului final

După utilizator final, segmentul de utilități deține cea mai mare pondere, în ceea ce privește venituri și este de așteptat să crească la un CAGR de 8,3%, care este contribuit de creșterea investițiilor în centralele solare la scară de utilitate, parcuri solare și alte structuri solare. În plus, creșterea proiectelor de construcții, cum ar fi centrale solare descentralizate, proiecte de electrificare rurală, energie solară plante de pe corpul de apă & acoperișurile, clădirile comerciale și altele conduc creșterea pieței de invertoare solare (PV) pentru segmentul de utilități globul.

Analiza tipului de produs

După tipul de produs, se așteaptă ca invertoarele centrale să domine piața din cauza investiţiilor tot mai mari în comerţ & proiecte industriale pe tot globul și stimulentele guvernelor.

Analiza tipului de expresie

Prin expresie, invertoarele trifazate, tind să fie echipate cu 1.500 de volți matricele solare, se anticipează să-și mențină dominația, care este atribuită importanță câștigătoare din generarea, distribuția și transportul de energie sector.

Analiza regională

Asia-Pacific a obținut cea mai mare cotă pe piața invertoarelor solare (PV) în 2020, din punct de vedere al veniturilor, și se anticipează că își va menține dominația pe parcursul perioada de prognoză. Acest lucru este atribuit prezenței jucătorilor cheie și uriaș baza de consumatori din regiune. De exemplu, China găzduiește topul 10 din lume furnizori de echipamente de producție solare fotovoltaice.

8. Lucruri de luat în considerare pentru un invertor solar de înaltă calitate

Când cumpărați un invertor solar optic, nu numai prețul și calitatea trebuie să fie luate în considerare, dar, de asemenea, stabilitatea și fiabilitatea, și dacă poate îndeplini cerințele de compatibilitate a echipamentelor de rețea și de transmitere a datelor.

l Capacitate

Capacitatea invertorului este sarcina maximă la care puteți fi conectat invertorul. Atunci când selectați un invertor, este necesar să îl alegeți pe cel dvs nevoie.

l Bateria

Invertorul trebuie să funcționeze împreună cu o baterie, așa că verificați capacitatea bateriei pentru cât de mult poate descărca un invertit solar și ce sarcini pot fi suportate când există întreruperi de curent poate ajuta la evitarea problemelor inutile.

l Puterea de supratensiune și alte considerații privind puterea

De obicei, un invertor trebuie să furnizeze două tipuri de putere – putere de vârf și obișnuită puterea, puterea de vârf se referă la puterea maximă pe care o poate furniza invertorul în timp ce puterea obișnuită este ceea ce invertorul trebuie să furnizeze în mod constant. Prin urmare, ambele dintre ele ar trebui luate în considerare.

l MPPT

MPPT urmărește și optimizează panourile solare pentru acest punct favorabil (Putere maximă punct) pentru a obține puterea maximă de ieșire de la panourile solare, care este, de asemenea, a punct important de luat în considerare.

l Comenzi programabile pentru reglare și monitorizare

Ieșirea panoului solar nu este constantă din cauza multor factori, așa că este un invertor necesare pentru a regla ieșirea pentru a asigura puterea de ieșire constantă. În consecință, când cumpărând un invertor, verificați dacă există comenzi programabile sub formă de panouri de afișare sau există suport pentru aplicații mobile pentru monitorizarea puterii de la panourile solare.

Cu atât de multe invertoare solare pe piață, este de la sine înțeles că aveți nevoie fiți conștienți de complexitățile implicate în achiziționarea de invertoare solare. Sper cele de mai sus informatiile vor fi de ajutor.