Vad är solinverter?

1. Vad är solinverter?

En solinverterare, även känd som en fotovoltaisk (PV) inverterare, är en typ av strömriktare som omvandlar den variabla likströmsutgången (DC) från en fotovoltaisk solpanel till ett nytta frekvens växelström (AC) som kan matas in i ett kommersiellt elnät eller användas av en lokal, off-grid elektriska nätverk. Som en väsentlig komponent i ett solenergisystem är det används för att säkerställa att den genererade solenergin är lämplig för användning i hemmet apparater eller försörjningssystem. Generellt är solomriktare finns i olika storlekar och typer beroende på de specifika kraven på en solenergianläggning.

2. Strukturen av solinverterare

En solomriktare består huvudsakligen av DC-ingång, AC-utgång, transformator, en kylsystem samt ett styrsystem, alla arbetar tillsammans för att säkerställa den normala driften av solomriktaren.

Vad är DC-ingång?

DC-ingång, en plats där DC-elektricitet som produceras av solpanelerna finns ansluten till växelriktaren, kan hantera ett spänningsområde som bestäms av specifikationer för omriktaren och bör matcha spänningen som produceras av solenergi paneler. Den har också en strömbrytare eller en säkring som skyddar växelriktaren från överbelastning eller kortslutning. Viktigast av allt, använder solenergiomriktare maximal power point tracking (MPPT) för att få maximal effekt från PV-matris.

Vad är AC-utgång?

AC-utgång är utformad för att omvandla likström som genereras av en solpanel till användbar växelström, vilket också kallas den maximala uteffekten eller den nominella uteffekt och beror på många faktorer som temperatur, luftfuktighet och mängden solljus tillgängligt för solpanelen för att generera likström. Därför spelar AC-utgången en viktig roll för att säkerställa att AC-utgången på solomriktaren är tillräcklig för att uppfylla effektkraven för elektrisk belastning.

Vad är transformator?

Transformatorn fungerar för att omvandla växelriktarens DC-utgång till växelström som kan matas tillbaka till nätet. Och det kan hjälpa energi som genereras av paneler matas tillbaka in i nätet för att förbättra effektiviteten hos solomriktaren. Historiskt sett har det funnits oro för att ha transformatorlös elektrisk system matas in i det allmänna elnätet. Så transformator är utformad för att ge isolering från nätet, eventuella fel eller kortslutningar i växelriktaren kommer inte att påverka elnätet. Dessutom ser transformatorn också till att AC-utgången växelriktaren är synkroniserad med spänningen och frekvensen för den elektriska nät, så att den genererade strömmen kan användas av andra förbrukare på nätet. Numera använder växelriktarna främst den nyare högfrekvenstransformatorn.

Vad är ett kylsystem?

SOM en väsentlig komponent i en solomriktare är kylsystemet speciellt utformad för att avleda värmen som genereras av växelriktaren under dess drift. Den kan delas in i passiv kyla och aktiv kyla. Jämfört till passiv kyla är aktiv kyla mer lämpad för större växelriktare och kan reglera temperaturen mer exakt. Dessutom det aktiva kylsystemet kan klassificeras ytterligare i

till luftkylning och vätskekylning. Totalt sett är luftkylning billigare medan flytande kylning är dyrare och effektivare.

Vad är ett kontrollsystem?

Används för att hantera kraftflödet, ett styrsystem består huvudsakligen av en mikrokontroller eller digital signalprocessor (DSP), kraftelektronik och sensorer. Som hjärnan i kontrollsystemet, mikrokontroller eller DSP övervakar kontinuerligt PV-matrisens spänning, batterispänningen, laddningstillstånd (SOC) samt nätspänningen och frekvensen. Kraftelektronik uppnår omvandlingar av effekt genom olika typer av effektomvandlingstopologier. Medan sensorerna ger återkopplingssignaler till mikrokontrollern eller DSP, som aktivera styrning med sluten slinga av effektomvandlaren.

3. Utvecklingshistorien för solomriktare

Den första generationen solväxelriktare utvecklades på 1980-talet med begränsad till några kilowatts effekt. Men framsteg i makten elektronik och digital styrteknik i slutet av 1990-talet möjliggjorde utveckling av effektivare och pålitligare solomriktare. Och sedan i i början av 2000-talet introducerades den andra generationen solomriktare med ström konverteringsförmåga och började bli allmänt antagen inom solenergiindustrin. Den tredje generationen av solväxelriktare dök upp i mitten av 2010-talet och var kännetecknas av högre effekttäthet, förbättrad effektomvandlingseffektivitet och avancerade funktioner som förbättrad övervaknings- och kontrollfunktionalitet. Nuförtiden, med utvecklingen av teknologier, blir hybridväxelriktare en ny trend genom att kombinera sol- och energilagringsfunktioner till en enda enhet att främja en förändring mot en mer hållbar och ren energiframtid.

4.Typerna av solomriktare

Generellt sett kan solinverterare delas in i fyra typer: off-grid växelriktare, on-grid inverter, batteri backup växelriktare och intelligent hybrid växelriktare.

l Off-grid växelriktare används i fristående kraftsystem där växelriktaren hämtar sin DC-energi från batterier som laddas av solceller. Och det är det vanligtvis utrustad med en inbyggd batteriladdare för att lagra överskottsenergi som produceras under dagen för användning vid behov. Normalt sett gränsar dessa inte på något sätt med elnätet och behöver därför inte ha anti-ö skydd. När det gäller dess fördelar är denna typ av växelriktare utformad för att hantera solljusets fluktuationer och leverera en stadig, pålitlig strömkälla, du kan också generera elen utan att förlita dig på elnätet, vilket kan vara särskilt användbart om du bor i ett avlägset område där nätaccess är begränsad. Men ingenting är perfekt, dess begränsade kapacitet, batteritid och kompatibilitet bör vara värd uppmärksamhet. Samtidigt är det omfattande ansökningar är anmärkningsvärda. För det första kan den användas i off-grid solsystem som inte är anslutna till elnätet, och dessa system är vanliga finns i avlägsna hytter, båtar och husbilar.

Dessutom används off-grid växelriktare för mobila kraftlösningar som camping, båtturer eller roadtrips till power portable apparater, belysning och kylning. Samtidigt används de också i stor utsträckning till reservkraft för nödsituationer, förnybara energisystem samt fjärrstyrda övervakningssystem. Baserat på kvaliteten kan växelriktare utanför nätet vara längre uppdelad i ren sinusvåg och modifierad sinusvåg, ren sinusvågsomriktare ger en växelströmsutgång av högre kvalitet som liknar den ström som är tillgänglig från nätet och är mer lämpad för vissa känsliga elektroniska enheter när de görs jämförelse med modifierad sinusvåg.

l On-grid inverter är designad för att synkronisera med nätets spänning, frekvens och fas för att upprätthålla en stabil elförsörjning. De anti-öskyddsåtgärder för växelriktare utanför nätet hjälper till att stänga av automatiskt vid förlust av elförsörjning för säkerhets skull. Många on-grid växelriktare är utformade för att anslutas till ett elnät och kommer inte att fungera när de gör det inte upptäcka närvaron av nätet. De innehåller speciella kretsar för att exakt matcha nätets spänning, frekvens och fas. I flera år, on-grid inverter har vunnit popularitet på grund av dess olika fördelar. Det tillåter till exempel kunder för att spara på kostnaderna och undvika risken för strömavbrott. På sikt tid, det behöver inte extra utrustning som batterier och har högre effektivitetsklasser jämfört med växelriktare utanför nätet. Baserat på dessa är det brett används i offentliga områden, såsom kommersiella fastigheter, myndigheter anläggningar, jordbruk och så vidare.

Det är välkänt att allmänna utrymmen är det designad för fritidsaktiviteter och är öppna för alla medlemmar i samhället, erbjuder en rad bekvämligheter och tjänster som kräver stora mängder elanvändning som leder till höga elräkningar. Därför är användningen av on-grid solvärmare i kommersiella fastigheter har blivit populärt på senare tid år på grund av deras effektivitet och kostnadseffektivitet. Denna process tillåter också kunder att generera sin egen el från förnybara källor, minska sina beroende av fossila bränslen och sänka deras energikostnader.

l Batteribackup-växelriktare är en speciell växelriktare som är designad för att dra energi från ett batteri, hantera batteriladdningen via en inbyggd laddare och exportera överskottsenergi till elnätet. Denna växelriktare kan försörja AC-energi till utvalda laster under ett nätavbrott och delas in i nätbundna batteribackupväxelriktare, off-grid batteribackupväxelriktare och hybrid batteribackup-växelriktare. På grund av dessa specifikationer, batteribackup växelriktaren ger kontinuerlig strömförsörjning under strömavbrott och strömstörningar skydd för att skydda apparater och elektronik från skador. Och dess portabilitet gör den också till förstahandsvalet för utomhusaktiviteter. Och i fjärrkontrollen platser, batteri backup inverter används för att generera ström för olika applikationer där tillgång till ett elnät inte är tillgänglig eller genomförbar.

För Till exempel på gruvplatser eller oljeriggar, används batteribackupväxelriktare för att driva telekommunikationsutrustning och forskare som bedriver forskning på fjärr platser förlitar sig ofta på batteribackupväxelriktare för att driva sin utrustning, till exempel som övervakningsstationer, sensorer eller dataloggrar. När man möter nödsituationer, såsom naturkatastrofer eller olyckor, kan batteribackupväxelriktare användas till driva viktig utrustning, såsom medicinsk utrustning, kommunikationssystem, vatten pumpar och belysningssystem med syfte att förbättra svarstider och spara liv.

l Intelligenta hybridväxelriktare, även känd som hybridsolväxelriktare, är en typ av växelriktare som kan omvandla likström från solpaneler till växelström för använda i hemmet eller för att leverera överskottsström tillbaka till elnätet. Dessa växelriktare är unika i sin egen konsumtion med användning av lagring, vilket är fördelaktigt för den kontinuerliga tillförseln av ström under strömavbrott eller strömbrist. Det också spelar en roll för att förhindra att nätet överbelastas under perioder med hög efterfrågan och att energin distribueras effektivt dit den behövs som mest. När det gäller användningen, intelligent hybrid inverter används vanligtvis i solenergi krafttillämpningar som använder förnybar energi för hemkonsumtion, särskilt för solcellsanläggningar. El från solpaneler genereras endast under dagen, med toppgenerering runt middagstid. Generationen fluktuerar och kanske inte synkroniseras med en lasts elförbrukning.

5. Utvecklingstrenderna för solväxelriktare

Det växande antagandet av förnybara energikällor i takt med lagstiftning åtgärder från regeringar för att minimera skadliga utsläpp har lett till en snabb tillväxt i solväxelriktare, särskilt tillväxten av centrala växelriktare, som är förväntas dominera marknaden och tillåta solcellspaneler baserade på en maximal spänning på 1500V, samtidigt som det kräver färre BOS (systembalans) komponenter.

Fler off-grid växelriktare dök upp på marknaden i år, speciellt på dessa platser där strömavbrott är vanligare, som Pakistan, Filippinerna, och Sydafrika, ca. Som svar på det, know-how från mindre nätstabila platser blev mer användbar. Dessutom med ökande investeringar i det förnybara energisektorn och ett uppsving i utbyggnaden av solväxelriktare mot konventionella mikroväxelriktare, bostadsmarknaden för solcells-PV-växelriktare förväntas vara fortsatt stark under de kommande åren. Till exempel, enligt rapporter från Global Market Insights Inc., marknaden för solcellsväxelriktare för bostäder kommer att visa en tillväxt på 4% CAGR fram till 2028. Om man tittar på ny teknik, PV-växelriktare med halvledare av kiselkarbid fortsätter att visa betydande möjlighet för branschen, men elfordon styr efterfrågan, kostnaderna förbli hög, och IGBT-drivna växelriktartopologier i solenergi är fortfarande de dominerande typ.

När det gäller länder, kallades asiatiska länder som Indien och Kina vara största bidragsgivarna till den växande efterfrågan på marknaden. Med ett snabbt antagande av grönt energi, sol-nätintegration är nu en vanlig praxis över hela världen, så det Australian Energy Market Operator (AEMO) har publicerat en rapport med fokus på påskynda introduktionen av växelriktare i nätskala för att backa upp Australiens framtida kraftsystem i sin övergång till inverterbaserade resurser som solenergi PV.

Tekniska nackdelar med strängväxelriktare förväntas dock hämma tillväxten av marknaden för solcellsinverterare under prognosperioden. I slutsats, möjlighet kommer tillsammans med utmaning, nya och bättre växelriktare kom till marknaden i alla klasser från en blomstrande industri, men choke points kvarstår för nyckelkomponenter inklusive bipolära transistorer med isolerad grind (IGBT) och avancerade marker.

6.Trenderna för solenergiindustrin i 2023

Höga råvarupriser och flaskhalsar i leveranskedjan ledde till en ökning med cirka 20 % i solpanelspriser under det senaste året. Dock möte internationella energi- och klimatmål kräver global utbyggnad av solenergi PV att växa i en aldrig tidigare skådad skala. Kritiska sektorer som polykisel, göt och wafers skulle locka majoriteten av investeringarna för att stödja odlingen efterfrågan. Samtidigt som solcellers efterfrågan på kritiska mineraler kommer öka snabbt på väg mot nettonollutsläpp.

Idag är Kinas andel i alla tillverkningsstadier av solpaneler (t.ex polykisel, göt, wafers, celler och moduler) överstiger 80 %, så världen kommer nästan helt lita på Kina för leverans av viktiga byggstenar för solenergi panelproduktion fram till 2025. Men den höga nivån av geografiska koncentration i globala leveranskedjor, och handelsrestriktioner har lett till en ökat fokus på framför allt lokal tillverkning av sol- och energilagring i USA och Europa. En betoning på att minska beroendet av importerat gas har fått förnybar energi att bli centrum för energiförsörjningen strategier.

Det är också värt att nämna att 2023 kommer distribuerad solenergi att spridas till nya konsumentsegment och vinna mark på nya marknader. Nya typer av hushåll och småföretag kommer att få tillgång när delade solenergialternativ blir tillgängliga, och PV-system förväntas i allt högre grad kopplas till energilagring.

7. Investeringsanalysen av solinverterare

Den globala marknaden för solar (PV) växelriktare förväntas uppgå till 17,9 miljarder dollar senast 2030, registrera en CAGR på 8,8 % från 2021 till 2030, vilket beror på flera faktorer.

Slutanvändaranalys

Av slutanvändare har försörjningssegmentet den största andelen, vad gäller intäkter, och förväntas växa med en CAGR på 8,3 %, vilket bidrar med ökade investeringar i solkraftsanläggningar, solparker och andra solstrukturer. Dessutom uppgång i byggprojekt som t.ex decentraliserade solkraftverk, elektrifieringsprojekt på landsbygden, solenergi växter på vattenkroppen & hustak, kommersiella byggnader och andra kör tillväxten av solenergi (PV) växelriktare marknaden för verktygssegmentet över jordklotet.

Produkttypsanalys

Efter produkttyp förväntas centrala växelriktare dominera marknaden på grund av de ökande investeringarna i kommersiellt & industriprojekt över hela världen och regeringarnas incitament.

Frastypsanalys

Tre-fas växelriktarna, trendigt att vara utrustade med 1 500 volt solpaneler, förväntas behålla sin dominans, vilket tillskrivs den ökande betydelsen från kraftgenerering, distribution och överföring sektor.

Regional analys

Asien-Stillahavsområdet fick den högsta andelen på marknaden för växelriktare för solenergi (PV). 2020, i termer av intäkter, och förväntas behålla sin dominans under prognosperioden. Detta tillskrivs närvaron av nyckelspelare och enorma konsumentbas i regionen. Till exempel är Kina hem för världens 10 topp leverantörer av utrustning för tillverkning av solceller.

8. Saker att tänka på för en högkvalitativ solomriktare

När du köper en optisk solomriktare måste inte bara priset och kvaliteten vara beaktas, men också stabilitet och tillförlitlighet, och om det kan möta krav på kompatibilitet med nätverksutrustning och dataöverföring.

l Kapacitet

Växelriktarens kapacitet är den maximala belastningen som du kan anslutas till växelriktaren. När du väljer en växelriktare är det nödvändigt att välja den du behov.

l Batteri

Inverter måste fungera tillsammans med ett batteri, så kontrollera batterikapaciteten för hur mycket en solinvert kan avlasta och vilka laster som kan stödjas när det finns strömavbrott kan hjälpa till att undvika onödiga problem.

l Överspänningskraft och andra kraftöverväganden

Vanligtvis behöver en växelriktare leverera två typer av effekt – toppeffekt och vanlig effekt, toppeffekt avser den maximala effekt som växelriktaren kan leverera medan vanlig ström är vad växelriktaren måste leverera på en jämn basis. Därför båda av dem bör övervägas.

l MPPT

MPPT spårar och optimerar solpanelerna för denna sweet spot (Maximal effekt punkt) för att få maximal effekt från solpanelerna, vilket också är en viktig punkt att tänka på.

l Programmerbara kontroller för reglering och övervakning

Utgången från solpaneler är inte stabil på grund av många faktorer, så en växelriktare är det behövs för att reglera uteffekten för att säkerställa en jämn uteffekt. Följaktligen, när köpa en inverter, kolla om det finns programmerbara kontroller i form av displaypaneler eller så finns det stöd för mobilappar för övervakning av ström från solpanelerna.

Med så många solväxelriktare på marknaden är det självklart att du behöver vara medveten om krångligheterna med att köpa solomriktare. Hoppas ovanstående information kommer att vara till hjälp.