Čo je solárny invertor?

1. Čo je solárny invertor?

Solárny invertor, tiež známy ako fotovoltaický (PV) invertor, je typ výkonový menič, ktorý konvertuje výstup s premenlivým jednosmerným prúdom (DC) a fotovoltaický solárny panel do sieťovej frekvencie striedavého prúdu (AC), ktorý môžu byť napájané do komerčnej elektrickej siete alebo používané v miestnej, mimo siete elektrickej siete. Ako základná súčasť solárneho energetického systému je Používa sa na zabezpečenie toho, aby bola generovaná solárna energia vhodná na použitie v domácnosti spotrebičov alebo napájacích rozvodov. Vo všeobecnosti sú solárne invertory dostupné v rôznych veľkostiach a typoch v závislosti od konkrétnych požiadaviek solárne zariadenie.

2. Štruktúra solárneho invertora

Solárny invertor sa skladá hlavne z DC vstupu, AC výstupu, transformátora, a chladiaci systém, ako aj riadiaci systém, všetky spolupracujú na zabezpečení normálnu prevádzku solárneho invertora.

Čo je DC vstup?

DC vstup, miesto, kde je DC elektrina vyrobená solárnymi panelmi pripojený k meniču, zvládne rozsah napätia určený špecifikácie meniča a mali by zodpovedať napätiu produkovanému solárnou energiou panelov. Obsahuje tiež istič alebo poistku, ktorá chráni menič z preťaženia alebo skratu. Najdôležitejšie je použitie solárnych invertorov sledovanie maximálneho bodu výkonu (MPPT) na získanie maximálneho možného výkonu z FV pole.

Čo je AC výstup?

AC výstup je určený na premenu jednosmerného prúdu generovaného solárnym panelom na použiteľný striedavý výkon, ktorý sa označuje aj ako maximálny výkon alebo menovitý výstupný výkon a závisí od mnohých faktorov, ako je teplota, vlhkosť a množstvo slnečného svetla dostupného pre solárny panel na výrobu jednosmerného prúdu. Preto výstup striedavého prúdu zohráva dôležitú úlohu pri zabezpečovaní toho, aby výstup striedavého prúdu bol solárny invertor je dostatočný na splnenie požiadaviek na napájanie elektrická záťaž.

Čo je transformátor?

Transformátor funguje na konverziu jednosmerného výstupu meniča na striedavý prúd ktoré možno privádzať späť do siete. A môže pomôcť energii generovanej panely privádzané späť do siete na zlepšenie účinnosti solárneho invertora. Historicky existovali obavy z beztransformátorovej elektriny systémy napájajú do verejnej siete. Transformátor je teda navrhnutý tak, aby poskytoval izoláciu od siete, žiadne poruchy alebo skraty v striedači neovplyvnia elektrickej siete. Okrem toho transformátor zabezpečuje aj výstup striedavého prúdu meniča je synchronizovaná s napätím a frekvenciou el siete, aby vyrobenú energiu mohli využiť iní odberatelia v sieti. V súčasnosti sa v striedačoch používa hlavne novší vysokofrekvenčný transformátor.

Čo je to chladiaci systém?

Ako základná súčasť solárneho invertora je chladiaci systém špeciálne navrhnuté na odvádzanie tepla generovaného meničom počas jeho trvania prevádzka. Dá sa rozdeliť na pasívne chladenie a aktívne chladenie. Porovnané k pasívnemu chladeniu je aktívne chladenie vhodnejšie pre väčšie meniče a plechovky presnejšie regulovať teplotu. Okrem toho systém aktívneho chladenia možno ďalej klasifikovať

na chladenie vzduchom a chladenie kvapalinou. Celkovo je vzduchové chladenie lacnejšie zatiaľ čo kvapalinové chladenie je drahšie a efektívnejšie.

Čo je to riadiaci systém?

Riadiaci systém, ktorý sa používa na riadenie toku energie, pozostáva najmä z a mikrokontrolér alebo digitálny signálový procesor (DSP), výkonová elektronika a senzory. Ako mozog riadiaceho systému, mikrokontroléra alebo DSP nepretržite monitoruje napätie FV poľa, napätie batérie, stav nabitia (SOC), ako aj sieťové napätie a frekvenciu. Výkonová elektronika dosahuje konverzie výkonu prostredníctvom rôznych typov topológií konverzie výkonu. Zatiaľ čo snímače poskytujú spätnoväzbové signály mikrokontroléru alebo DSP, ktorý umožňuje reguláciu výkonového meniča v uzavretej slučke.

3. História vývoja solárneho invertoru

Prvá generácia solárnych invertorov bola vyvinutá v 80. rokoch 20. storočia s obmedzený na niekoľko kilowattov výkonu. Avšak pokroky v moci elektronika a digitálna riadiaca technika koncom 90. rokov umožnili vývoj účinnejších a spoľahlivejších solárnych invertorov. A potom v začiatkom roku 2000 bola predstavená druhá generácia solárnych invertorov s výkonom schopnosť konverzie a začali byť široko prijímané v solárnom priemysle. Tretia generácia solárnych invertorov sa objavila v polovici roku 2010 a bola vyznačujúce sa vyššou hustotou výkonu, zlepšenou účinnosťou premeny energie a pokročilé funkcie, ako je vylepšená funkcia monitorovania a ovládania. V súčasnosti, s rozvojom technológií, sa hybridné meniče stávajú novinkou trend prostredníctvom kombinovania solárnych funkcií a funkcií ukladania energie do jedného zariadenia podporovať posun smerom k udržateľnejšej a čistejšej energetickej budúcnosti.

4. Typy solárnych invertorov

Vo všeobecnosti možno solárny invertor rozdeliť do štyroch druhov: off-grid invertory, on-grid invertor, záložný batériový invertor a inteligentný hybrid striedač.

l Off-grid invertor sa používa v samostatných energetických systémoch, kde je invertor čerpá svoju jednosmernú energiu z batérií nabíjaných fotovoltaickými poľami. A je to tak zvyčajne vybavené vstavanou nabíjačkou batérií na ukladanie prebytočnej vyrobenej energie počas dňa na použitie v prípade potreby. Normálne tieto nie sú prepojené žiadnym spôsobom s rozvodnou sieťou a ako také sa od nich nevyžaduje ochrana proti ostrovčekom ochranu. Pokiaľ ide o jeho výhody, tento druh meniča je navrhnutý tak, aby ovládal kolísanie slnečného svetla a poskytuje stabilný a spoľahlivý zdroj striedavého prúdu, môžete tiež vyrábať elektrinu bez toho, aby ste sa spoliehali na elektrickú sieť, ktorá môže byť obzvlášť užitočné, ak žijete v odľahlej oblasti, kde je prístup do siete obmedzené. Nič však nie je dokonalé, jeho obmedzená kapacita, výdrž batérie a kompatibilita by si mala zaslúžiť pozornosť. Zároveň je rozsiahla aplikácie sú pozoruhodné. Po prvé, môže byť použitý v solárnych systémoch mimo siete ktoré nie sú pripojené k elektrickej sieti a tieto systémy sú bežne nájdené vo vzdialených kajutách, člnoch a obytných autách.

Okrem toho sa používajú invertory mimo siete pre mobilné napájacie riešenia, ako je kempovanie, člnkovanie alebo výlety na napájací prenosný počítač zariadenia, osvetlenie a chladenie. Medzitým sú tiež široko používané do núdzového záložného napájania, systémov obnoviteľnej energie, ako aj na diaľku monitorovacie systémy. Na základe kvality môžu byť invertory mimo siete ďalej rozdelené na čistú sínusovú vlnu a modifikovanú sínusovú vlnu, čistý sínusový menič produkuje striedavý výstup vyššej kvality, ktorý je podobný dostupnému napájaniu mriežky a je vhodnejšia pre niektoré citlivé elektronické zariadenia pri výrobe porovnanie s modifikovanou sínusoidou.

l On-grid invertor je navrhnutý tak, aby sa synchronizoval s napätím siete, frekvenciu a fázu na udržanie stabilnej dodávky elektriny. The ochranné opatrenia proti ostrovčekom invertorov mimo siete pomáhajú vypnúť automaticky pri strate napájania z bezpečnostných dôvodov. Mnoho on-grid invertorov je navrhnuté na pripojenie k rozvodnej sieti a nebudú fungovať, keď budú fungovať nezistí prítomnosť mriežky. Obsahujú špeciálne obvody na presné zodpovedajú napätiu, frekvencii a fáze siete. Po celé roky invertor na sieti si získal popularitu vďaka svojim rôznym výhodám. Napríklad umožňuje zákazníkom ušetriť na nákladoch a vyhnúť sa riziku výpadkov elektriny. V priemere čas, nepotrebuje ďalšie vybavenie, ako sú batérie a má vyššiu hodnotenia účinnosti v porovnaní s invertormi mimo siete. Na základe toho je to široké používané vo verejných priestoroch, ako sú komerčné nehnuteľnosti, vláda zariadenia, poľnohospodárstvo a pod.

Je dobre známe, že verejné priestory sú určené na voľnočasové aktivity a sú otvorené pre všetkých členov komunity, ponúka celý rad vybavenia a služieb, ktoré si vyžadujú veľké množstvo spotreba elektriny, ktorá vedie k vysokým účtom za elektrinu. Preto použitie on-grid solárne invertory v komerčných nehnuteľnostiach sa v poslednej dobe stali populárnymi rokov z dôvodu ich efektívnosti a nákladovej efektívnosti. Tento proces tiež umožňuje odberateľov na výrobu vlastnej elektriny z obnoviteľných zdrojov, znížiť ich spoliehať sa na fosílne palivá a znížiť ich náklady na energiu.

l Batériový záložný menič je špeciálny menič, ktorý je určený na ťahanie energie z batérie, spravujte nabíjanie batérie pomocou vstavanej nabíjačky a export prebytočnej energie do rozvodnej siete. Tento menič je schopný napájať AC energie do vybraných záťaží počas výpadku siete a sú rozdelené na záložné batériové invertory viazané na sieť, záložné batériové invertory mimo siete a hybridné záložné batériové invertory. Vzhľadom na tieto špecifikácie je záložná batéria invertor poskytuje nepretržité napájanie počas výpadkov prúdu a prepätia ochrana na ochranu spotrebičov a elektroniky pred poškodením. A jeho prenosnosť z neho robí prvú voľbu pre outdoorové aktivity. A na diaľku miestach, záložný menič batérie sa používa na výrobu energie pre rôzne aplikácie, kde prístup k elektrickej sieti nie je dostupný alebo možný.

Pre napríklad v banských lokalitách alebo ropných plošinách sa na napájanie používa záložný batériový invertor telekomunikačné zariadenia a vedci vykonávajúci výskum na diaľku miesta sa často spoliehajú na záložné batériové invertory na napájanie svojich zariadení, napr ako monitorovacie stanice, senzory alebo datalogery. Keď sa stretnete s núdzovými situáciami, ako sú prírodné katastrofy alebo nehody, možno použiť záložné batériové invertory napájanie nevyhnutných zariadení, ako sú lekárske prístroje, komunikačné systémy, voda čerpadlá a osvetľovacie systémy s cieľom zlepšiť časy odozvy a ušetriť žije.

l Inteligentné hybridné invertory, známe aj ako hybridné solárne invertory, sú a typ meniča, ktorý dokáže konvertovať jednosmerný prúd zo solárnych panelov na striedavý prúd použitie v domácnosti alebo na dodávanie prebytočnej energie späť do siete. Tieto meniče sú unikátne svojou vlastnou spotrebou s využitím skladu, čo je prospešné pre nepretržitá dodávka energie počas výpadkov alebo výpadkov prúdu. To tiež zohráva úlohu pri predchádzaní preťaženiu siete počas období špičky a že energia je efektívne distribuovaná tam, kde je najviac potrebná. Kedy Pokiaľ ide o využitie, v solárnych zariadeniach sa zvyčajne používa inteligentný hybridný invertor energetické aplikácie využívajúce obnoviteľnú energiu pre domácu spotrebu, najmä pre solárne fotovoltaické inštalácie. Elektrina sa vyrába zo solárnych panelov len cez deň, s vrcholnou tvorbou okolo poludnia. Generácia kolíše a nemusia byť synchronizované so spotrebou elektrickej energie záťaže.

5. Vývojové trendy solárnych invertorov

Rastúce prijímanie obnoviteľných zdrojov energie v tandeme s reguláciou opatrenia vlád na minimalizáciu škodlivých emisií viedli k rýchlemu rastu v solárnych invertoroch najmä rast centrálnych invertorov, ktoré sú Očakáva sa, že ovládne trh a umožní FV polia založené na maximálnom napätí 1500 V, pričom zároveň vyžaduje menej BOS (rovnováha systému) komponentov.

Tento rok sa na trhu objavilo viac invertorov mimo siete, najmä v týchto miesta, kde sú výpadky elektriny bežnejšie, ako napríklad Pakistan, Filipíny, a Južná Afrika, c. V reakcii na to know-how z menej mriežkovo stabilných miest sa stal užitočnejším. A čo viac, s rastúcimi investíciami do obnoviteľných zdrojov energetického sektora a nárast nasadenia solárnych invertorov proti konvenčné mikroinvertory, predpoveď trhu s rezidenčnými solárnymi PV invertormi Očakáva sa, že v nasledujúcich rokoch zostane silná. Napríklad podľa správy Global Market Insights Inc., trhu rezidenčných solárnych PV invertorov bude zobrazovať rast 4% CAGR do roku 2028. Ak sa pozriete na nové technológie, Polovodičové fotovoltaické invertory z karbidu kremíka naďalej vykazujú značné výsledky príležitosť pre priemysel, ale elektrické vozidlá kontrolujú dopyt, náklady zostávajú vysoké a topológie invertorov napájané IGBT v solárnej energii zostávajú dominantné typu.

Pokiaľ ide o krajiny, ázijské krajiny ako India a Čína boli označené najväčším prispievateľom k rastúcemu dopytu na trhu. S rýchlym prijatím zelene energie, integrácia solárnej siete je teraz bežnou praxou na celom svete, takže Austrálsky operátor trhu s energiou (AEMO) zverejnil správu zameranú na urýchlenie zavádzania sieťových invertorov na zálohovanie Austrálie budúci energetický systém pri prechode na zdroje založené na invertoroch, ako je solárna energia PV.

Očakáva sa však, že technické nedostatky reťazcových invertorov budú brzdiť rast trhu solárnych PV invertorov počas prognózovaného obdobia. In Na záver, príležitosť prichádza spolu s výzvou, novými a lepšími invertormi prišiel na trh vo všetkých triedach z prosperujúceho priemyslu, ale škrtil body zostávajú pre kľúčové komponenty vrátane bipolárnych tranzistorov s izolovaným hradlom (IGBT) a pokročilé čipy.

6. Trendy pre solárny priemysel v 2023

Vysoké ceny komodít a úzke miesta v dodávateľskom reťazci viedli k zvýšeniu o približne 20 % v cenách solárnych panelov za posledný rok. Avšak, stretnutie medzinárodné ciele v oblasti energetiky a klímy si vyžadujú globálne nasadenie solárnej energie PV rásť v bezprecedentnom rozsahu. Kritické sektory ako polysilikón, ingoty a doštičky by prilákali väčšinu investícií na podporu pestovania dopyt. Zatiaľ čo dopyt po kritických mineráloch zo strany solárnej fotovoltaiky bude na ceste k čistým nulovým emisiám.

Dnes je podiel Číny vo všetkých fázach výroby solárnych panelov (ako napr polysilikón, ingoty, doštičky, články a moduly) presahuje 80 %, takže svet bude takmer úplne spoliehajú na Čínu, pokiaľ ide o dodávky kľúčových stavebných blokov pre solárnu energiu výroba panelov do roku 2025. Avšak vysoká úroveň geografického koncentrácia v globálnych dodávateľských reťazcoch a obchodné obmedzenia viedli k zvýšené zameranie na miestnu výrobu solárnych zariadení a skladovanie energie, najmä v Spojených štátoch a Európe. Dôraz na zníženie závislosti od dovozu plyn spôsobil, že obnoviteľná energia sa stala centrom dodávok energie stratégií.

Za zmienku tiež stojí, že v roku 2023 sa distribuované solárne rozšíria do nové spotrebiteľské segmenty a presadiť sa na nových trhoch. Nové typy domácností a malé podniky získajú prístup, keď budú k dispozícii zdieľané solárne možnosti, Očakáva sa, že fotovoltaické systémy budú čoraz viac spojené so skladovaním energie.

7. Investičná analýza solárneho invertoru

Očakáva sa, že globálny trh so solárnymi (PV) invertormi dosiahne 17,9 miliardy USD do roku 2030, registrácia CAGR 8,8 % od roku 2021 do roku 2030, čo závisí od niekoľkých faktory.

Analýza koncového používateľa

Podľa koncového užívateľa má najväčší podiel segment verejných služieb príjmy a očakáva sa, že porastú o CAGR 8,3 %, k čomu prispieva aj zvýšenie investícií do solárnych elektrární, solárnych parkov a iné solárne štruktúry. Okrem toho stúpajú stavebné projekty ako napr decentralizované solárne elektrárne, vidiecke projekty elektrifikácie, solárna energia rastliny na vodnom útvare & strechy, komerčné budovy a iné rast trhu so solárnymi (PV) invertormi pre segment verejných služieb naprieč zemeguli.

Analýza typu produktu

Podľa typu produktu sa očakáva, že centrálne invertory budú dominovať na trhu kvôli rastúcim investíciám do obchodu & priemyselné projekty na celom svete a stimuly vlád.

Analýza typu fráz

Slovne povedané, trojfázové meniče, trendovo vybavené 1 500 voltmi solárne polia, očakáva sa, že si zachovajú svoju dominanciu, čo sa pripisuje rastúci význam z výroby, distribúcie a prenosu energie sektore.

Regionálna analýza

Ázia a Tichomorie získala najvyšší podiel na trhu solárnych (PV) invertorov v r 2020, pokiaľ ide o príjmy, a očakáva sa, že si počas neho udrží svoju dominanciu prognózované obdobie. To sa pripisuje prítomnosti kľúčových hráčov a obrovské spotrebiteľskej základne v regióne. Napríklad Čína je domovom 10 najlepších na svete dodávatelia zariadení na výrobu solárnych PV.

8. Čo treba zvážiť pri vysokokvalitnom solárnom invertore

Pri kúpe optického solárneho meniča musí byť nielen cena a kvalita zvažuje, ale aj stabilitu a spoľahlivosť a či dokáže splniť požiadavky na kompatibilitu sieťových zariadení a prenos dát.

l Kapacita

Kapacita meniča je maximálna záťaž, ku ktorej sa môžete pripojiť striedač. Pri výbere meniča je potrebné zvoliť ten, ktorý máte vy potrebu.

l Batéria

Invertor musí spolupracovať s batériou, preto skontrolujte kapacitu batérie koľko môže solárny invert odbremeniť a aké záťaže je možné kedy podporovať výpadky prúdu môžu pomôcť vyhnúť sa zbytočným problémom.

l Prepäťový výkon a ďalšie aspekty napájania

Striedač zvyčajne potrebuje dodávať dva typy energie – špičkový a bežný výkon, špičkový výkon sa vzťahuje na maximálny výkon, ktorý môže menič dodať zvyčajný výkon je to, čo musí menič dodávať na stabilnom základe. Preto oboje z nich by sa mali zvážiť.

l MPPT

MPPT sleduje a optimalizuje solárne panely pre tento sladký bod (maximálny výkon bod), aby ste získali maximálny výkon zo solárnych panelov, čo je tiež a dôležitý bod na zváženie.

l Programovateľné ovládacie prvky pre reguláciu a monitorovanie

Výkon solárneho panelu nie je stabilný kvôli mnohým faktorom, takže invertor áno potrebné na reguláciu výkonu, aby sa zabezpečil stabilný výkon. V súlade s tým, kedy nákupe meniča, skontrolujte, či existujú programovateľné ovládacie prvky vo forme zobrazovacích panelov alebo je tu podpora mobilných aplikácií na sledovanie napájania z solárne panely.

S toľkými solárnymi invertormi na trhu je samozrejmé, že ich potrebujete uvedomte si zložitosti spojené s nákupom solárnych invertorov. Dúfam, že vyššie uvedené informácie budú užitočné.