Ano ang solar inverter?

1. Ano ang solar inverter?

Ang solar inverter, na kilala rin bilang isang photovoltaic (PV) inverter, ay isang uri ng power inverter na nagko-convert ng variable direct current (DC) na output ng a photovoltaic solar panel sa isang utility frequency alternating current (AC) na maaaring i-feed sa isang komersyal na electrical grid o ginagamit ng isang lokal, off-grid network ng kuryente. Bilang isang mahalagang bahagi ng isang solar energy system, ito ay ginagamit upang matiyak na ang nabuong solar power ay angkop para gamitin sa tahanan mga kagamitan o sistema ng pamamahagi ng suplay. Karaniwan ang mga solar inverters ay magagamit sa iba't ibang laki at uri depende sa mga partikular na pangangailangan ng isang pag-install ng solar power.

2. Ang istraktura ng solar inverter

Ang isang solar inverter ay pangunahing binubuo ng DC input, AC output, transpormer, a cooling system pati na rin ang control system, lahat ng mga ito ay nagtutulungan upang matiyak ang normal na operasyon ng solar inverter.

Ano ang DC input?

DC input, isang lugar kung saan ang DC electricity na ginawa ng mga solar panel ay nakakonekta sa inverter, maaaring hawakan ang isang hanay ng boltahe na tinutukoy ng mga detalye ng inverter at dapat tumugma sa boltahe na ginawa ng solar mga panel. Nagtatampok din ito ng circuit breaker o fuse na nagpoprotekta sa inverter mula sa overloading o short-circuits. Pinakamahalaga, ginagamit ang mga solar inverters maximum power point tracking (MPPT) upang makuha ang maximum na posibleng kapangyarihan mula sa PV array.

Ano ang output ng AC?

Ang AC output ay idinisenyo upang i-convert ang DC power na nabuo ng isang solar panel sa nagagamit na AC power, na tinutukoy din bilang maximum power output o ang na-rate output power at dependents sa maraming salik tulad ng temperatura, halumigmig, at ang dami ng sikat ng araw na magagamit para sa solar panel upang makabuo ng DC power. Samakatuwid, ang AC output ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagtiyak na ang AC output ng ang solar inverter ay sapat upang matugunan ang mga kinakailangan ng kapangyarihan ng pagkarga ng kuryente.

Ano ang transformer?

Ang transformer ay gumagana upang i-convert ang DC output ng inverter sa AC power na maaaring ibalik sa grid. At makakatulong ito sa enerhiya na nalilikha ng mga panel na ibinalik sa grid upang mapabuti ang kahusayan ng solar inverter. Sa kasaysayan, may mga alalahanin tungkol sa pagkakaroon ng walang transformer na elektrikal system feed sa pampublikong utility grid. Kaya ang transpormer ay idinisenyo upang magbigay paghihiwalay mula sa grid, ang anumang mga fault o shorts sa inverter ay hindi makakaapekto ang electrical grid. Bukod dito, tinitiyak din ng transpormer na ang output ng AC ng inverter ay naka-synchronize sa boltahe at dalas ng electrical grid, upang ang power na nabuo ay magagamit ng ibang mga consumer sa grid. Sa ngayon, pangunahing ginagamit ng mga inverters ang mas bagong high-frequency na transpormer.

Ano ang isang cooling system?

BILANG mahalagang bahagi ng solar inverter, ang cooling system ay espesyal na idinisenyo upang mawala ang init na nabuo ng inverter sa panahon nito operasyon. Maaari itong nahahati sa passive cooling at active cooling. Kumpara sa passive cooling, ang active cooling ay mas angkop para sa mas malalaking inverters at lata ayusin ang temperatura nang mas tumpak. Bukod pa rito ang aktibong sistema ng paglamig maaaring higit pang uriin sa

sa air-cooling at liquid cooling. Sa kabuuan, mas mura ang air-cooling habang ang liquid cooling ay mas mahal at episyente.

Ano ang isang sistema ng kontrol?

Ginagamit upang pamahalaan ang daloy ng kuryente, ang isang control system ay pangunahing binubuo ng isang micro-controller o digital signal processor (DSP), power electronics at mga sensor. Bilang utak ng control system, micro-controller o DSP patuloy na sinusubaybayan ang PV array boltahe，ang boltahe ng baterya, estado ng pagsingil (SOC) pati na rin ang grid boltahe at dalas. Nakakamit ng power electronics ang conversion ng kapangyarihan sa pamamagitan ng iba't ibang uri ng power conversion topologies. Habang ang mga sensor ay nagbibigay ng mga signal ng feedback sa micro-controller o DSP, na paganahin ang closed-loop na kontrol ng power converter.

3. Ang kasaysayan ng pag-unlad ng solar inverter

Ang unang henerasyon ng mga solar inverters ay binuo noong 1980s kasama ang limitado sa ilang kilowatts ng power output. Gayunpaman, ang mga pagsulong sa kapangyarihan electronics at digital control technology noong huling bahagi ng 1990s ay nagbigay-daan sa pagbuo ng mas mahusay at maaasahang solar inverters. At pagkatapos ay sa unang bahagi ng 2000s, ang ikalawang henerasyon ng mga solar inverters ay ipinakilala na may kapangyarihan kakayahan ng conversion at nagsimulang malawak na pinagtibay sa industriya ng solar. Ang ikatlong henerasyon ng mga solar inverters ay lumitaw noong kalagitnaan ng 2010s at naging nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na densidad ng kuryente, pinahusay na kahusayan sa conversion ng kuryente, at mga advanced na tampok tulad ng pinahusay na pag-andar ng pagsubaybay at kontrol. Ngayong mga araw na ito, sa pag-unlad ng mga teknolohiya, ang mga hybrid inverters ay nagiging bago trend sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng solar at energy storage function sa iisang device upang isulong ang pagbabago tungo sa mas napapanatiling at malinis na enerhiya sa hinaharap.

4.Ang mga uri ng solar inverter

Sa pangkalahatan, ang solar inverter ay maaaring nahahati sa apat na uri: off-grid inverters, on-grid inverter, backup inverter ng baterya at intelligent na hybrid inverter.

l Ang off-grid inverter ay ginagamit sa mga stand-alone na power system kung saan ang inverter kumukuha ng DC energy nito mula sa mga bateryang sinisingil ng photovoltaic arrays. At ito ay karaniwang nilagyan ng built-in na charger ng baterya upang mag-imbak ng labis na enerhiya na ginawa sa araw para gamitin kung kinakailangan. Karaniwan ang mga ito ay hindi nag-interface sa anumang paraan sa utility grid, at dahil dito ay hindi kinakailangan na magkaroon ng anti-islanding proteksyon. Tulad ng para sa mga pakinabang nito, ang ganitong uri ng inverter ay idinisenyo upang mahawakan ang pagbabagu-bago ng sikat ng araw at naghahatid ng matatag, maaasahang pinagmumulan ng AC power, maaari ka ring bumuo ng kuryente nang hindi umaasa sa power grid, na maaaring maging kapaki-pakinabang lalo na kung nakatira ka sa isang liblib na lugar kung saan mayroong access sa grid limitado. Gayunpaman, walang perpekto, limitado ang kapasidad nito, buhay ng baterya at ang pagiging tugma ay dapat na karapat-dapat ng pansin. Kasabay nito, ang malawak kapansin-pansin ang mga aplikasyon. Una, maaari itong magamit sa mga off-grid solar system na hindi konektado sa electrical grid, at ang mga sistemang ito ay karaniwan matatagpuan sa mga malalayong cabin, bangka, at RV.

Bilang karagdagan, ginagamit ang mga off-grid inverters para sa mga solusyon sa mobile power tulad ng camping, boating o road trip sa power portable mga aparato, ilaw, at pagpapalamig. Samantala, malawak din itong inilalapat sa emergency backup power, renewable energy system pati na rin sa remote mga sistema ng pagsubaybay. Batay sa kalidad, ang mga off-grid inverters ay maaaring higit pa nahahati sa purong sine wave at binagong sine wave，pure sine wave inverter gumagawa ng mas mataas na kalidad na AC output na katulad ng power na makukuha mula sa ang grid at mas angkop para sa ilang sensitibong electronic device kapag ginawa paghahambing sa binagong sine wave.

l Ang on-grid inverter ay idinisenyo upang i-synchronize sa boltahe ng grid, frequency, at phase upang mapanatili ang isang matatag na supply ng kuryente. Ang Ang mga hakbang sa proteksyon laban sa pag-isla ng mga off-grid inverters ay tumutulong sa pagsara awtomatikong sa pagkawala ng supply ng utility para sa kaligtasan. Maraming on-grid inverters ang idinisenyo upang maikonekta sa isang grid ng utility, at hindi gagana kapag ginawa nila hindi nakita ang presensya ng grid. Naglalaman ang mga ito ng espesyal na circuitry sa tiyak tumugma sa boltahe, dalas at yugto ng grid. Sa loob ng maraming taon, on-grid inverter ay nakakuha ng katanyagan dahil sa iba't ibang benepisyo nito. Halimbawa, pinapayagan nito mga customer upang makatipid sa mga gastos at maiwasan ang panganib ng pagkawala ng kuryente. Sa ibig sabihin oras, hindi nito kailangan ng karagdagang kagamitan tulad ng mga baterya at may mas mataas mga rating ng kahusayan kumpara sa mga off-grid inverters. Batay sa mga ito, ito ay malawak ginagamit sa mga pampublikong lugar, tulad ng mga komersyal na ari-arian, pamahalaan pasilidad, agrikultura at iba pa.

Kilalang-kilala na ang mga pampublikong lugar ay dinisenyo para sa mga aktibidad sa paglilibang at bukas sa lahat ng miyembro ng komunidad, nag-aalok ng hanay ng mga amenities at serbisyo, na nangangailangan ng malaking halaga ng paggamit ng kuryente na humahantong sa mataas na singil sa kuryente. Samakatuwid, ang paggamit ng Ang on-grid solar inverters sa mga komersyal na ari-arian ay naging popular kamakailan taon dahil sa kanilang kahusayan at pagiging epektibo sa gastos. Pinapayagan din ng prosesong ito mga customer upang makabuo ng kanilang sariling kuryente mula sa mga nababagong pinagkukunan, bawasan ang kanilang pag-asa sa mga fossil fuel at babaan ang kanilang mga gastos sa enerhiya.

l Battery backup inverter ay isang espesyal na inverter na idinisenyo upang gumuhit enerhiya mula sa baterya, pamahalaan ang singil ng baterya sa pamamagitan ng onboard charger, at mag-export ng labis na enerhiya sa utility grid. Ang inverter na ito ay may kakayahang mag-supply Ang enerhiya ng AC sa mga napiling load sa panahon ng pagkawala ng utility at nahahati sa grid-tied battery backup inverters, off-grid battery backup inverters at hybrid mga backup inverter ng baterya. Dahil sa mga pagtutukoy na ito, ang backup ng baterya Ang inverter ay nagbibigay ng tuluy-tuloy na supply ng kuryente sa panahon ng pagkawala ng kuryente at paggulong ng kuryente proteksyon upang maprotektahan ang mga appliances at electronics mula sa pinsala. At nito Ang portability ay ginagawa din itong unang pagpipilian para sa mga panlabas na aktibidad. At sa remote mga lokasyon, ang backup ng baterya inverter ay ginagamit upang makabuo ng kapangyarihan para sa iba't-ibang mga application kung saan ang access sa isang power grid ay hindi magagamit o magagawa.

Para sa halimbawa, sa mga lugar ng pagmimina o oil rig, ginagamit ang backup inverter ng baterya sa pagpapaandar kagamitan sa telekomunikasyon, at mga siyentipiko na nagsasagawa ng pananaliksik sa malayong lugar ang mga lokasyon ay madalas na umaasa sa mga backup na inverter ng baterya upang palakasin ang kanilang kagamitan, tulad bilang mga istasyon ng pagsubaybay, sensor, o data logger. Kapag may mga emergency, tulad ng mga natural na sakuna o aksidente, maaaring magamit ang mga backup inverter ng baterya kapangyarihan mahahalagang kagamitan, tulad ng mga medikal na aparato, mga sistema ng komunikasyon, tubig mga bomba, at mga sistema ng pag-iilaw na may layuning mapabuti ang mga oras ng pagtugon at makatipid buhay.

l Intelligent hybrid inverters, na kilala rin bilang hybrid solar inverters, ay a uri ng inverter na maaaring mag-convert ng DC power mula sa solar panels sa AC power para sa gamitin sa bahay o para magsupply ng sobrang kuryente pabalik sa grid. Ang mga inverter na ito ay natatangi sa kanilang sariling pagkonsumo sa paggamit ng imbakan, na kapaki-pakinabang sa ang patuloy na supply ng kuryente sa panahon ng blackout o power shortages. Ito rin gumaganap ng isang papel sa pagpigil sa grid mula sa overload sa panahon ng peak demand na panahon at ang enerhiyang iyon ay mahusay na naipamahagi sa kung saan ito higit na kailangan. kailan pagdating sa paggamit, ang intelligent hybrid inverter ay karaniwang ginagamit sa solar mga aplikasyon ng kuryente na gumagamit ng nababagong enerhiya para sa pagkonsumo sa bahay, lalo na para sa mga pag-install ng solar photovoltaic. Ang kuryente mula sa mga solar panel ay nabuo lamang sa araw, na may peak generation sa bandang tanghali. Ang henerasyon ay nagbabago at maaaring hindi kasabay ng pagkonsumo ng kuryente ng isang load.

5. Ang mga uso sa pag-unlad ng solar inverters

Ang lumalagong pag-aampon ng renewable energy sources kasabay ng regulasyon Ang mga hakbang ng mga pamahalaan upang mabawasan ang mga nakakapinsalang emisyon ay humantong sa isang mabilis na paglaki sa solar inverters, lalo na ang paglago ng central inverters, na kung saan ay inaasahang mangibabaw sa merkado at payagan ang mga array ng PV batay sa pinakamataas na boltahe ng 1500V, habang nangangailangan ng mas kaunting BOS (balanse ng system) mga bahagi.

Mas maraming off-grid inverters ang lumabas sa merkado ngayong taon, lalo na sa mga iyon mga lugar kung saan mas karaniwan ang pagkawala ng kuryente, tulad ng Pakistan, Pilipinas, at South Africa, c. Bilang tugon dito, ang kaalaman mula sa hindi gaanong grid-stable na mga lugar naging mas kapaki-pakinabang. Higit pa, sa pagtaas ng pamumuhunan sa renewable sektor ng enerhiya at isang pagtaas sa deployment ng solar inverters laban sa conventional microinverters, ang residential solar PV inverter market forecast ay inaasahang mananatiling matatag sa mga darating na taon. Halimbawa, ayon sa ulat ng Global Market Insights Inc., ang residential solar PV inverter market ay maglalarawan ng paglago ng 4% CAGR hanggang 2028. Kung tumitingin sa mga bagong teknolohiya, Ang mga silicon carbide semiconductor PV inverters ay patuloy na nagpapakita ng malaki pagkakataon para sa industriya, ngunit kinokontrol ng mga de-koryenteng sasakyan ang demand, mga gastos mananatiling mataas, at ang mga topologies ng inverter na pinapagana ng IGBT sa solar ay nananatiling nangingibabaw uri.

Para sa mga bansa, ang mga bansang Asyano tulad ng India at China ay tinawag na pinakamalaking nag-aambag sa lumalaking pangangailangan sa merkado. Sa mabilis na pag-aampon ng berde enerhiya, ang solar-grid integration ay isa na ngayong karaniwang kasanayan sa buong mundo, kaya ang Ang Australian Energy Market Operator (AEMO) ay naglathala ng isang ulat na nakatuon sa pinapabilis ang pagpapakilala ng mga grid-scale inverters upang i-back up ang Australia hinaharap na sistema ng kuryente sa paglipat nito sa mga mapagkukunang nakabatay sa inverter tulad ng solar PV.

Gayunpaman, ang mga teknikal na disbentaha ng mga string inverters ay inaasahang makakahadlang sa paglago ng solar PV inverters market sa panahon ng pagtataya. Sa konklusyon, ang pagkakataon ay kasama ng hamon, bago at mas mahusay na mga inverter ay dumating sa merkado sa lahat ng mga klase mula sa isang umuunlad na industriya, ngunit sumakal ang mga puntos manatili para sa mga pangunahing bahagi kabilang ang insulated-gate bipolar transistors (IGBTs) at mga advanced na chips.

6. Ang mga uso para sa solar na industriya sa 2023

Ang mataas na presyo ng mga bilihin at mga bottleneck ng supply chain ay humantong sa pagtaas ng humigit-kumulang 20% ​​sa mga presyo ng solar panel sa nakaraang taon. Gayunpaman, pagpupulong ang mga layunin ng internasyonal na enerhiya at klima ay nangangailangan ng pandaigdigang pag-deploy ng solar PV upang lumago sa isang hindi pa nagagawang sukat. Mga kritikal na sektor tulad ng polysilicon, ang mga ingot at wafer ay makakaakit sa karamihan ng pamumuhunan upang suportahan ang paglaki demand. Habang kasabay nito ang pangangailangan ng solar PV para sa mga kritikal na mineral mabilis na tumaas sa isang pathway sa net zero emissions.

Ngayon, ang bahagi ng China sa lahat ng yugto ng pagmamanupaktura ng mga solar panel (tulad ng polysilicon, ingots, wafers, cell at modules) ay lumampas sa 80%, kaya ang mundo ay halos ganap na umaasa sa China para sa supply ng mga pangunahing bloke ng gusali para sa solar produksyon ng panel hanggang 2025. Gayunpaman, ang mataas na antas ng heograpikal konsentrasyon sa mga pandaigdigang supply chain, at mga paghihigpit sa kalakalan ay humantong sa isang nadagdagan ang pagtuon sa lokal na pagmamanupaktura ng solar at imbakan ng enerhiya, lalo na sa Estados Unidos at Europa. Isang diin sa pagbabawas ng pag-asa sa imported ang gas ay naging sanhi ng renewable energy upang maging sentro ng supply ng enerhiya mga estratehiya.

Nararapat ding banggitin na sa 2023, ang ibinahagi na solar ay kakalat sa bagong mga segment ng consumer at makakuha ng lupa sa mga bagong merkado. Mga bagong uri ng kabahayan at ang maliliit na negosyo ay magkakaroon ng access habang nagiging available ang shared solar options, at ang mga sistema ng PV ay inaasahang lalong ikakabit sa imbakan ng enerhiya.

7. Ang pagtatasa ng pamumuhunan ng solar inverter

Ang laki ng pandaigdigang solar (PV) inverter market ay inaasahang aabot sa $17.9 bilyon pagsapit ng 2030, nagrerehistro ng CAGR na 8.8% mula 2021 hanggang 2030，na nakasalalay sa ilang mga kadahilanan.

Pagsusuri ng End-User

Sa pamamagitan ng end user, ang segment ng mga utility ang may hawak ng pinakamalaking bahagi, sa mga tuntunin ng kita, at inaasahang lalago sa isang CAGR na 8.3%, na iniambag ng pagtaas ng pamumuhunan sa sukat ng utility solar power plants, solar park, at iba pang solar na istruktura. Bilang karagdagan, tumaas ang mga proyekto sa pagtatayo tulad ng desentralisadong solar power plants, rural electrification projects, solar power mga halaman sa anyong tubig & bubong, komersyal na gusali, at iba pang nagmamaneho ang paglago ng solar (PV) inverter market para sa mga utility segment sa kabuuan ang globo.

Pagsusuri ng Uri ng Produkto

Sa pamamagitan ng uri ng produkto, ang mga sentral na inverter ay inaasahang mangibabaw sa merkado dahil sa pagtaas ng pamumuhunan sa komersyal & mga proyektong pang-industriya sa buong mundo at ang mga insentibo ng mga pamahalaan.

Pagsusuri ng Uri ng Parirala

Sa pamamagitan ng parirala, ang mga three-phase inverters, na nagte-trend na nilagyan ng 1,500-volt solar arrays, ay inaasahang mapanatili ang pangingibabaw nito, na iniuugnay sa ang pagkakaroon ng kahalagahan mula sa power generation, distribution, at transmission sektor.

Panrehiyong Pagsusuri

Nakuha ng Asia-Pacific ang pinakamataas na bahagi sa solar (PV) inverter market sa 2020, sa mga tuntunin ng kita, at inaasahang mapanatili ang pangingibabaw nito sa panahon ang panahon ng pagtataya. Ito ay maiugnay sa pagkakaroon ng mga pangunahing manlalaro at malaki base ng mamimili sa rehiyon. Halimbawa, ang China ay tahanan ng 10 nangungunang mundo mga supplier ng solar PV manufacturing equipment.

8. Mga bagay na dapat isaalang-alang para sa isang de-kalidad na solar inverter

Kapag bumibili ng optical solar inverter, hindi lamang ang presyo at kalidad ang dapat isinasaalang-alang, ngunit din ang katatagan at pagiging maaasahan, at kung maaari itong matugunan ang mga kinakailangan ng pagiging tugma ng kagamitan sa network at paghahatid ng data.

l Kapasidad

Ang kapasidad ng inverter ay ang pinakamataas na load na maaari mong ikonekta ang inverter. Kapag pumipili ng isang inverter, ito ay kinakailangan upang piliin ang isa sa iyo kailangan.

l Baterya

Kailangang gumana ang inverter kasama ang isang baterya, kaya suriin ang kapasidad ng baterya para sa kung magkano ang maaaring i-offload ng isang solar invert at kung anong mga load ang maaaring suportahan kung kailan may mga pagkawala ng kuryente ay makakatulong upang maiwasan ang mga hindi kinakailangang problema.

l Surge power at iba pang power considerations

Karaniwan ang isang inverter ay kailangang mag-supply ng dalawang uri ng kapangyarihan - peak power at karaniwan kapangyarihan, ang peak power ay tumutukoy sa pinakamataas na kapangyarihan na maaaring ibigay ng inverter habang karaniwang kapangyarihan ay kung ano ang inverter ay upang i-supply sa isang matatag na batayan.Samakatuwid, pareho sa kanila ay dapat isaalang-alang.

l MPPT

Sinusubaybayan at ino-optimize ng MPPT ang mga solar panel para sa matamis na lugar na ito (Maximum power point) upang makuha ang pinakamataas na output ng kuryente mula sa mga Solar panel, na isa ring mahalagang punto para isaalang-alang.

l Programmable Controls Para sa Regulasyon At Pagsubaybay

Ang output ng solar panel ay hindi matatag dahil sa maraming kadahilanan, kaya ang isang inverter ay kinakailangan upang ayusin ang output upang matiyak ang matatag na output ng kuryente. Alinsunod dito, kapag pagbili ng inverter, tingnan kung may mga programmable na kontrol sa anyo ng display panel o mayroong suporta para sa mga mobile app para sa pagsubaybay ng kapangyarihan mula sa ang mga solar panel.

Sa napakaraming solar inverters sa merkado, hindi mo sinasabi na kailangan mo magkaroon ng kamalayan sa mga masalimuot na kasangkot sa pagbili ng mga Solar inverters. Sana ang nasa itaas makatutulong ang impormasyon.