Je, inverter ya jua ni nini?

1. Je, inverter ya jua ni nini?

Inverter ya jua, pia inajulikana kama inverter ya photovoltaic (PV), ni aina ya kibadilishaji nguvu ambacho hubadilisha pato la mkondo wa moja kwa moja (DC) wa a paneli ya jua ya photovoltaic ndani ya mkondo wa mzunguko wa matumizi unaopishana (AC) ambao inaweza kulishwa kwenye gridi ya umeme ya kibiashara au kutumiwa na eneo la ndani, nje ya gridi ya taifa mtandao wa umeme. Kama sehemu muhimu ya mfumo wa nishati ya jua, ni kutumika kuhakikisha kwamba nishati ya jua inayozalishwa inafaa kwa matumizi ya nyumbani vifaa au mifumo ya usambazaji wa usambazaji. Kwa ujumla inverters za jua ni inapatikana kwa ukubwa na aina tofauti kulingana na mahitaji maalum ya ufungaji wa nishati ya jua.

2.Muundo wa inverter ya jua

Kibadilishaji cha jua kinaundwa zaidi na pembejeo za DC, pato la AC, kibadilishaji, a mfumo wa kupoeza pamoja na mfumo wa udhibiti, zote zinafanya kazi pamoja ili kuhakikisha operesheni ya kawaida ya inverter ya jua.

Uingizaji wa DC ni nini?

Pembejeo ya DC, mahali ambapo umeme wa DC unaozalishwa na paneli za jua ni kushikamana na inverter, inaweza kushughulikia mbalimbali voltage kuamua na vipimo vya inverter na inapaswa kufanana na voltage zinazozalishwa na jua paneli. Pia ina kivunja mzunguko au fuse ambayo inalinda inverter kutoka kwa upakiaji kupita kiasi au mzunguko mfupi. Muhimu zaidi, inverters za jua hutumia upeo wa ufuatiliaji wa pointi za nguvu (MPPT) ili kupata nguvu ya juu iwezekanavyo kutoka kwa safu ya PV.

Pato la AC ni nini?

Pato la AC limeundwa kubadilisha nishati ya DC inayozalishwa na paneli ya jua kuwa nishati ya AC inayoweza kutumika, ambayo pia inajulikana kama kiwango cha juu cha pato la umeme au iliyokadiriwa nguvu ya pato na tegemezi kwa sababu nyingi kama vile joto, unyevu, na kiasi cha mwanga wa jua unaopatikana kwa paneli ya jua kuzalisha umeme wa DC. Kwa hiyo, pato la AC lina jukumu muhimu katika kuhakikisha kwamba pato la AC la inverter ya jua inatosha kukidhi mahitaji ya nguvu ya mzigo wa umeme.

Transfoma ni nini?

Transfoma hufanya kazi ili kubadilisha pato la DC la kibadilishaji kuwa nishati ya AC ambayo inaweza kurudishwa kwenye gridi ya taifa. Na inaweza kusaidia nishati inayotokana na paneli zinazorejeshwa kwenye gridi ya taifa ili kuboresha ufanisi wa kibadilishaji umeme cha jua. Kihistoria, kumekuwa na wasiwasi juu ya kuwa na umeme usio na kibadilishaji mifumo huingia kwenye gridi ya matumizi ya umma. Kwa hivyo transformer imeundwa kutoa kutengwa kutoka kwa gridi ya taifa, makosa yoyote au kifupi katika inverter haitaathiri gridi ya umeme. Aidha, transformer pia kuhakikisha kwamba pato AC ya inverter ni synchronized na voltage na mzunguko wa umeme gridi ya taifa, ili nguvu zinazozalishwa zitumike na watumiaji wengine kwenye gridi ya taifa. Siku hizi, inverters hutumia kibadilishaji kipya zaidi cha masafa ya juu.

Mfumo wa baridi ni nini?

Kama sehemu muhimu ya inverter ya jua, mfumo wa baridi ni iliyoundwa mahsusi kusambaza joto linalotokana na kibadilishaji joto wakati wake operesheni. Inaweza kugawanywa katika baridi passiv na baridi kazi. Ikilinganishwa kwa upoezaji wa kupita kiasi, upoaji amilifu unafaa zaidi kwa vibadilishaji vigeuzi vikubwa na vinaweza kudhibiti joto kwa usahihi zaidi. Zaidi ya hayo mfumo wa baridi wa kazi inaweza kuainishwa zaidi katika

ndani ya baridi ya hewa na baridi ya kioevu. Kwa jumla, baridi ya hewa ni nafuu zaidi wakati baridi ya kioevu ni ghali zaidi na yenye ufanisi.

Mfumo wa udhibiti ni nini?

Itumike kudhibiti mtiririko wa nguvu, mfumo wa kudhibiti unajumuisha a kidhibiti kidogo au kichakataji cha mawimbi ya dijiti (DSP), umeme wa nguvu na vihisi. Kama ubongo wa mfumo wa kudhibiti, micro-controller au DSP hufuatilia kila mara voltage ya safu ya PV, voltage ya betri, hali ya malipo (SOC) pamoja na voltage ya gridi na mzunguko. Umeme wa umeme unafanikisha ubadilishaji wa nguvu kupitia aina mbalimbali za topolojia za ubadilishaji nishati. Wakati sensorer hutoa ishara za maoni kwa mtawala mdogo au DSP, ambayo wezesha udhibiti wa kitanzi kilichofungwa cha kibadilishaji nguvu.

3. Historia ya maendeleo ya inverter ya jua

Kizazi cha kwanza cha inverters za jua kilitengenezwa katika miaka ya 1980 na mdogo kwa kilowati chache za pato la nguvu. Walakini, maendeleo ya nguvu elektroniki na teknolojia ya udhibiti wa dijiti mwishoni mwa miaka ya 1990 iliwezesha maendeleo ya inverters za jua zenye ufanisi zaidi na za kuaminika. Na kisha katika mapema miaka ya 2000, kizazi cha pili cha inverters za jua kilianzishwa kwa nguvu uwezo wa ubadilishaji na kuanza kupitishwa sana katika tasnia ya jua. Kizazi cha tatu cha inverters za jua kiliibuka katikati ya miaka ya 2010 na vilikuwa inayojulikana na msongamano wa juu wa nguvu, ufanisi wa ubadilishaji wa nguvu ulioboreshwa, na vipengele vya juu kama vile ufuatiliaji na udhibiti ulioimarishwa. Siku hizi, pamoja na maendeleo ya teknolojia, inverters za mseto huwa mpya mwelekeo kwa kuchanganya kazi za kuhifadhi nishati ya jua na nishati kwenye kifaa kimoja ili kukuza mabadiliko kuelekea mustakabali endelevu na safi wa nishati.

4.Aina za inverter ya jua

Kwa ujumla, inverter ya jua inaweza kugawanywa katika aina nne: off-gridi inverta, kigeuzi kwenye gridi ya taifa, kibadilishaji chelezo cha betri na mseto wa akili inverter.

l Inverter ya Off-gridi hutumiwa katika mifumo ya nguvu ya kusimama pekee ambapo inverter huchota nishati yake ya DC kutoka kwa betri zinazochajiwa na safu za photovoltaic. Na ndivyo ilivyo kawaida huwa na chaja ya betri iliyojengewa ndani ili kuhifadhi nishati ya ziada inayozalishwa wakati wa mchana kwa matumizi inapohitajika. Kawaida hizi haziingiliani kwa njia yoyote na gridi ya matumizi, na kwa hivyo hazihitajiki kuwa na anti-islanding ulinzi. Kuhusu faida zake, aina hii ya inverter imeundwa kushughulikia mabadiliko ya mwanga wa jua na kutoa chanzo thabiti na cha kuaminika cha nishati ya AC, unaweza pia kuzalisha umeme bila kutegemea gridi ya umeme, ambayo inaweza kuwa muhimu hasa ikiwa unaishi katika eneo la mbali ambapo ufikiaji wa gridi ya taifa upo mdogo. Walakini, hakuna kitu kamili, uwezo wake mdogo, maisha ya betri na utangamano unapaswa kustahili kuzingatiwa. Wakati huo huo, ni pana maombi ni muhimu. Kwanza, inaweza kutumika katika mifumo ya jua isiyo na gridi ya taifa ambazo hazijaunganishwa kwenye gridi ya umeme, na mifumo hii ni ya kawaida kupatikana katika cabins za mbali, boti, na RVs.

Kwa kuongeza, inverters za off-gridi hutumiwa kwa suluhu za nishati ya rununu kama vile kupiga kambi, kuendesha mashua au safari za barabarani hadi kwenye simu inayobebeka vifaa, taa, na friji. Wakati huo huo pia hutumiwa sana katika nishati ya dharura ya chelezo, mifumo ya nishati mbadala na vile vile ya mbali mifumo ya ufuatiliaji. Kulingana na ubora, inverters off-gridi inaweza kuwa zaidi kugawanywa katika safi sine wimbi na iliyopita sine wimbi, safi sine wimbi inverter hutoa pato la hali ya juu la AC ambalo ni sawa na nguvu inayopatikana kutoka gridi ya taifa na inafaa zaidi kwa baadhi ya vifaa nyeti vya elektroniki wakati wa kufanya kulinganisha na wimbi la sine lililobadilishwa.

l Inverter kwenye gridi ya taifa imeundwa kusawazisha na voltage ya gridi ya taifa, frequency, na awamu ya kudumisha ugavi imara wa umeme. The hatua za ulinzi dhidi ya kisiwa cha inverters za nje ya gridi ya taifa husaidia kuzima kiotomatiki baada ya kupoteza usambazaji wa matumizi kwa usalama. Inverters nyingi kwenye gridi ya taifa ni iliyoundwa kuunganishwa kwenye gridi ya matumizi, na haitafanya kazi wakati wa kufanya hivyo si kugundua uwepo wa gridi ya taifa. Zina vyenye mzunguko maalum kwa usahihi mechi ya voltage, mzunguko na awamu ya gridi ya taifa. Kwa miaka, inverter kwenye gridi ya taifa imepata umaarufu kwa sababu ya faida zake mbalimbali. Kwa mfano, inaruhusu wateja kuokoa gharama na kuepuka hatari ya kukatika kwa umeme. Kwa maana kwa wakati, haihitaji vifaa vya ziada kama vile betri na ina juu zaidi ukadiriaji wa ufanisi ikilinganishwa na vibadilishaji vya umeme vya nje ya gridi ya taifa. Kulingana na haya, ni pana kutumika katika maeneo ya umma, kama vile mali ya biashara, serikali vifaa, kilimo na kadhalika.

Inajulikana kuwa maeneo ya umma ni iliyoundwa kwa shughuli za burudani na iko wazi kwa wanajamii wote, kutoa huduma na huduma mbalimbali, ambayo inahitaji kiasi kikubwa cha matumizi ya umeme ambayo husababisha bili kubwa za umeme. Kwa hiyo, matumizi ya inverters za jua kwenye gridi ya taifa katika mali ya kibiashara zimekuwa maarufu hivi karibuni miaka kutokana na ufanisi wao na gharama nafuu. Utaratibu huu pia unaruhusu wateja kuzalisha umeme wao wenyewe kutoka vyanzo mbadala, kupunguza yao kutegemea nishati ya mafuta na kupunguza gharama zao za nishati.

l Kigeuzi chelezo cha betri ni kibadilishaji kigeuzi maalum ambacho kimeundwa kuchora nishati kutoka kwa betri, dhibiti chaji ya betri kupitia chaja iliyo kwenye ubao, na safirisha nishati ya ziada kwenye gridi ya matumizi. Inverter hii ina uwezo wa kusambaza Nishati ya AC kwa mizigo iliyochaguliwa wakati wa kukatika kwa matumizi na imegawanywa katika vibadilishaji vigeuzi vya chelezo vya betri iliyounganishwa na gridi, vibadilishaji chelezo vya betri zisizo kwenye gridi ya taifa na mseto inverters chelezo ya betri. Kwa sababu ya vipimo hivi, chelezo ya betri inverter hutoa usambazaji wa umeme unaoendelea wakati wa kukatika kwa umeme na kuongezeka kwa nguvu ulinzi wa kulinda vifaa na umeme kutokana na uharibifu. Na yake kubebeka pia hufanya kuwa chaguo la kwanza kwa shughuli za nje. Na kwa mbali maeneo, kibadilishaji chelezo cha betri kinatumika kutoa nguvu kwa anuwai programu ambapo ufikiaji wa gridi ya nishati haupatikani au inawezekana.

Kwa kwa mfano, katika tovuti za uchimbaji madini au mitambo ya mafuta, kibadilishaji chelezo cha betri kinatumika kuwasha vifaa vya mawasiliano ya simu, na wanasayansi kufanya utafiti katika kijijini mahali mara nyingi hutegemea vibadilishaji chelezo vya betri ili kuwasha vifaa vyao, kama vile kama vituo vya ufuatiliaji, vitambuzi, au viweka kumbukumbu vya data. Wakati wa kukutana na dharura, kama vile majanga ya asili au ajali, vibadilishaji chelezo vya betri vinaweza kutumika vifaa muhimu vya nguvu, kama vile vifaa vya matibabu, mifumo ya mawasiliano, maji pampu, na mifumo ya taa kwa lengo la kuboresha nyakati za majibu na kuokoa maisha.

l Vibadilishaji vibadilishaji vya akili vya mseto, pia vinajulikana kama vibadilishaji umeme vya mseto wa jua, ni a aina ya kigeuzi kinachoweza kubadilisha nguvu ya DC kutoka kwa paneli za jua hadi nguvu ya AC kwa tumia nyumbani au kusambaza nishati ya ziada kwenye gridi ya taifa. Inverters hizi ni kipekee katika matumizi yao binafsi na matumizi ya hifadhi, ambayo ni ya manufaa kwa usambazaji wa umeme unaoendelea wakati wa kukatika kwa umeme au uhaba wa umeme. Pia ina jukumu la kuzuia gridi ya taifa isijae kupita kiasi wakati wa nyakati za mahitaji ya juu zaidi na nishati hiyo inasambazwa kwa ufanisi mahali inapohitajika zaidi. Wakati inakuja kwa matumizi, inverter ya mseto yenye akili kawaida hutumiwa katika jua maombi ya nguvu kwa kutumia nishati mbadala kwa matumizi ya nyumbani, hasa kwa mitambo ya photovoltaic ya jua. Umeme kutoka kwa paneli za jua huzalishwa tu wakati wa mchana, na kizazi kilele karibu adhuhuri. Kizazi kinabadilikabadilika na huenda isioanishwe na matumizi ya umeme ya mzigo.

5.Mitindo ya maendeleo ya vibadilishaji vya jua

Kupitishwa kwa kuongezeka kwa vyanzo vya nishati mbadala sanjari na udhibiti hatua zinazochukuliwa na serikali kupunguza utoaji unaodhuru zimesababisha ukuaji wa haraka katika inverters ya jua, hasa ukuaji wa inverters kati, ambayo ni inatarajiwa kutawala soko na kuruhusu safu za PV kulingana na voltage ya juu zaidi ya 1500V, wakati huo huo inahitaji BOS chache (usawa wa mfumo) vipengele.

Vigeuzi zaidi vya nje vya gridi ya taifa viliibuka kwenye soko mwaka huu, haswa kwa hizo mahali ambapo kukatika kwa umeme ni kawaida zaidi, kama vile Pakistan, Ufilipino, na Afrika Kusini, c. Kwa kujibu hilo, ujuzi kutoka kwa sehemu zisizo na utulivu wa gridi ya taifa ikawa muhimu zaidi. Zaidi ya hayo, kwa kuongezeka kwa uwekezaji katika zinazoweza kurejeshwa sekta ya nishati na kuongezeka kwa uwekaji wa vibadilishaji umeme vya jua dhidi ya vibadilishaji vidogo vya kawaida, utabiri wa soko la vibadilishaji umeme vya jua PV inatarajiwa kubaki imara katika miaka ijayo. Kwa mfano, kulingana na ripoti za Global Market Insights Inc., soko la kibadilishaji umeme la miale ya jua PV itaonyesha ukuaji wa 4% CAGR hadi 2028. Ikiwa unatafuta teknolojia mpya, inverters za PV za semiconductor ya silicon carbide zinaendelea kuonyesha kwa kiasi kikubwa fursa kwa tasnia, lakini magari ya umeme yanadhibiti mahitaji, gharama kubaki juu, na topolojia za kibadilishaji umeme zinazoendeshwa na IGBT kwenye sola zinabaki kutawala aina.

Kwa nchi, nchi za Asia kama India na Uchina ziliitwa kuwa wachangiaji wakubwa kwa mahitaji ya soko yanayokua. Kwa kupitishwa kwa haraka kwa kijani nishati, ujumuishaji wa gridi ya jua sasa ni mazoezi ya kawaida ulimwenguni kote, kwa hivyo Opereta wa Soko la Nishati la Australia (AEMO) amechapisha ripoti inayolenga kuharakisha uanzishwaji wa vibadilishaji vibadilishaji vya gridi ili kuunga mkono za Australia mfumo wa nishati wa siku zijazo katika mpito wake hadi rasilimali zinazotegemea kibadilishaji umeme kama sola PV.

Hata hivyo, vikwazo vya kiufundi vya inverters za kamba vinatarajiwa kuzuia ukuaji wa soko la vibadilishaji vya jua vya PV wakati wa utabiri. Katika hitimisho, fursa inakuja pamoja na changamoto, vibadilishaji vibadilishaji vipya na bora zaidi ilikuja sokoni katika madaraja yote kutoka kwa tasnia inayostawi, lakini ilisonga pointi kubaki kwa vipengele muhimu ikiwa ni pamoja na transistors ya maboksi-lango bipolar (IGBTs) na chips za hali ya juu.

6. Mitindo ya tasnia ya jua katika 2023

Bei za juu za bidhaa na vikwazo vya ugavi vilisababisha ongezeko la karibu 20% katika bei za paneli za jua katika mwaka uliopita. Hata hivyo, mkutano malengo ya kimataifa ya nishati na hali ya hewa yanahitaji kupelekwa kwa jua duniani kote PV kukua kwa kiwango ambacho hakijawahi kutokea. Sekta muhimu kama vile polysilicon, ingo na kaki zinaweza kuvutia uwekezaji mwingi kusaidia ukuaji mahitaji. Wakati huo huo mahitaji ya solar PV ya madini muhimu yatatokea kuongezeka kwa kasi katika njia ya jumla ya uzalishaji sifuri.

Leo, Uchina inashiriki katika hatua zote za utengenezaji wa paneli za jua (kama vile polysilicon, ingoti, kaki, seli na moduli) inazidi 80%, kwa hivyo ulimwengu utafanya karibu kabisa kutegemea China kwa usambazaji wa vitalu muhimu vya ujenzi kwa sola uzalishaji wa jopo hadi 2025. Hata hivyo, kiwango cha juu cha kijiografia mkusanyiko katika minyororo ya ugavi wa kimataifa, na vikwazo vya biashara vimesababisha kuongezeka kwa umakini katika utengenezaji wa ndani wa uhifadhi wa jua na nishati, haswa nchini Marekani na Ulaya. Msisitizo katika kupunguza utegemezi wa bidhaa kutoka nje gesi imesababisha nishati mbadala kuwa kitovu cha usambazaji wa nishati mikakati.

Inafaa pia kutaja kuwa mnamo 2023, sola iliyosambazwa itaenea hadi sehemu mpya za watumiaji na kupata msingi katika masoko mapya. Aina mpya za kaya na biashara ndogo ndogo zitapata ufikiaji kadiri chaguzi za pamoja za jua zinavyopatikana, na mifumo ya PV inatarajiwa kuunganishwa zaidi na uhifadhi wa nishati.

7.Uchambuzi wa uwekezaji wa inverter ya jua

Saizi ya soko la kibadilishaji umeme cha jua (PV) duniani kote inatarajiwa kufikia $17.9 bilioni ifikapo 2030, kusajili CAGR ya 8.8% kutoka 2021 hadi 2030, ambayo inategemea kadhaa sababu.

Uchambuzi wa Mtumiaji wa Mwisho

Kwa mtumiaji wa mwisho, sehemu ya huduma inashikilia sehemu kubwa zaidi, kulingana na mapato, na inatarajiwa kukua kwa CAGR ya 8.3%, ambayo inachangiwa na kuongezeka kwa uwekezaji katika mizani ya matumizi ya mitambo ya nishati ya jua, mbuga za jua, na miundo mingine ya jua. Aidha, kupanda kwa miradi ya ujenzi kama vile mitambo ya umeme wa jua iliyogatuliwa, miradi ya usambazaji wa umeme vijijini, umeme wa jua mimea kwenye maji & paa, majengo ya biashara, na wengine huendesha ukuaji wa soko la vibadilishaji umeme vya jua (PV) kwa sehemu ya huduma kote dunia.

Uchambuzi wa Aina ya Bidhaa

Kwa aina ya bidhaa, inverters kuu zinatarajiwa kutawala soko kwa sababu ya kuongezeka kwa uwekezaji katika biashara & miradi ya viwanda kote ulimwenguni na motisha za serikali.

Uchambuzi wa Aina ya Maneno

Kwa maneno, inverters za awamu tatu, zinazoelekea kuwa na vifaa vya 1,500-volt. safu za jua, zinatarajiwa kudumisha utawala wake, ambao unahusishwa na kupata umuhimu kutoka kwa uzalishaji wa umeme, usambazaji na usambazaji sekta.

Uchambuzi wa Kikanda

Asia-Pacific ilipata sehemu kubwa zaidi katika soko la vibadilishaji umeme vya jua (PV) ndani 2020, kwa upande wa mapato, na inatarajiwa kudumisha utawala wake wakati kipindi cha utabiri. Hii inachangiwa na uwepo wa wachezaji muhimu na wakubwa msingi wa watumiaji katika kanda. Kwa mfano, China ni nyumbani kwa 10 bora duniani wauzaji wa vifaa vya utengenezaji wa nishati ya jua PV.

8.Mambo ya kuzingatia kwa inverter yenye ubora wa juu ya jua

Wakati wa kununua inverter ya jua ya macho, si tu bei na ubora lazima iwe kuchukuliwa, lakini pia utulivu na kuegemea, na kama inaweza kukidhi mahitaji ya utangamano wa vifaa vya mtandao na maambukizi ya data.

l Uwezo

Uwezo wa inverter ni mzigo wa juu ambao unaweza kushikamana nao inverter. Wakati wa kuchagua inverter, ni muhimu kuchagua moja wewe haja.

l Betri

Inverter inahitaji kufanya kazi pamoja na betri, kwa hivyo angalia uwezo wa betri kwa kiasi gani kigeuzi cha jua kinaweza kupakia na ni mizigo gani inaweza kuauniwa lini kuna kukatika kwa umeme kunaweza kusaidia kuzuia shida zisizo za lazima.

l Nguvu ya kuongezeka na masuala mengine ya nguvu

Kawaida inverter inahitaji kusambaza aina mbili za nguvu - nguvu ya kilele na ya kawaida nguvu, nguvu ya kilele inahusu nguvu ya juu ambayo kibadilishaji kibadilishaji kinaweza kutoa wakati nguvu ya kawaida ni nini inverter ina ugavi kwa misingi ya kutosha.Kwa hiyo, wote wawili yao inapaswa kuzingatiwa.

l MPPT

MPPT hufuatilia na kuboresha paneli za jua kwa eneo hili tamu (Uwezo wa juu zaidi point) kupata pato la juu zaidi la nguvu kutoka kwa paneli za jua, ambayo pia ni a jambo muhimu la kuzingatia.

l Vidhibiti Vinavyoweza Kupangwa vya Udhibiti na Ufuatiliaji

Pato la paneli ya jua sio thabiti kwa sababu ya sababu nyingi, kwa hivyo inverter iko inahitajika kudhibiti pato ili kuhakikisha pato la nishati thabiti. Ipasavyo, lini kununua inverter, angalia ikiwa kuna udhibiti unaoweza kupangwa kwa namna ya vidirisha vya kuonyesha au kuna usaidizi wa programu za rununu kwa ufuatiliaji wa nguvu kutoka paneli za jua.

Na inverters nyingi za jua kwenye soko, huenda bila kusema unahitaji fahamu ugumu unaohusika katika kununua vibadilishaji umeme vya jua. Matumaini hapo juu habari zitasaidia.