Через різноманітність будівель це неминуче призведе до різноманітності встановлення сонячних панелей. Щоб максимізувати ефективність перетворення сонячної енергії, враховуючи при цьому гарний зовнішній вигляд будівлі, це вимагає диверсифікації наших інверторів для досягнення найкращого способу перетворення сонячної енергії. Найпоширенішими методами сонячних інверторів у світі є: централізовані інвертори, стрингові інвертори, багатострунні інвертори та компонентні інвертори. Тепер ми проаналізуємо застосування кількох інверторів.
Централізовані інвертори зазвичай використовуються в системах з великими фотоелектричними електростанціями (≈10 кВт). Багато паралельних фотоелектричних рядків підключено до входу постійного струму одного централізованого інвертора. Як правило, для високої потужності використовуються трифазні силові модулі IGBT. У меншій потужності використовуються польові транзистори та контролер перетворення DSP для покращення якості генерованої електроенергії, що робить її дуже близькою до синусоїдального струму. Найбільшою особливістю є висока потужність та низька вартість системи. Однак на це впливає узгодження фотоелектричних рядків та часткове затінення, що призводить до ефективності та потужності всієї фотоелектричної системи. Водночас на надійність виробництва електроенергії всієї фотоелектричної системи впливає поганий робочий стан групи фотоелектричних блоків. Найновішим напрямком досліджень є використання просторово-векторного модуляційного керування та розробка нових топологій з'єднань інверторів для досягнення високої ефективності в умовах часткового навантаження.
До централізованого інвертора SolarMax можна підключити інтерфейсний блок фотоелектричної панелі для контролю кожного фотоелектричного рядка. Якщо один з рядків працює неправильно, система передасть цю інформацію на пульт дистанційного керування. Водночас, цей рядок можна зупинити дистанційно, щоб вихід з ладу рядка фотоелектричних рядків не зменшив і не вплинув на роботу та вихід енергії всієї фотоелектричної системи.
Стрункові інвертори стали найпопулярнішими інверторами на міжнародному ринку. Струнковий інвертор базується на модульній концепції. Кожен фотоелектричний рядок (1 кВт-5 кВт) проходить через інвертор, має максимальне відстеження пікової потужності на кінці постійного струму та підключається паралельно на кінці змінного струму. Багато великих фотоелектричних електростанцій використовують стрункові інвертори. Перевага полягає в тому, що на це не впливають різниця в модулях та тіні між рядками, і водночас знижує оптимальну робочу точку фотоелектричних модулів.
Невідповідність з інвертором, тим самим збільшуючи обсяг виробленої електроенергії. Ці технічні переваги не тільки знижують вартість системи, але й підвищують її надійність. Водночас між рядками вводиться концепція «головний-підлеглий», тож коли один рядок електричної енергії не може змусити працювати один інвертор у системі, кілька комплектів фотоелектричних рядків з'єднуються разом, і один або кілька з них можуть працювати, щоб виробляти більше електроенергії. Найновіша концепція полягає в тому, що кілька інверторів утворюють «команду», щоб замінити концепцію «головний-підлеглий», що робить надійність системи ще більшою. Наразі безтрансформаторні рядкові інвертори вийшли на перший план.
Багатострунковий інвертор поєднує переваги централізованого інвертора та стрингового інвертора, уникаючи їхніх недоліків, і може застосовуватися для фотоелектричних електростанцій потужністю кілька кіловат. У багатострунковому інверторі передбачено різні окремі функції відстеження піків потужності та перетворювачі постійного струму в постійний. Ці постійні струми перетворюються на змінний струм звичайним інвертором постійного струму в змінний струм і підключаються до мережі. Різні номінальні значення фотоелектричних струн (наприклад: різна номінальна потужність, різна кількість компонентів у кожній струнці, різні виробники компонентів тощо), фотоелектричні модулі різних розмірів або різних технологій, а також струн різного напрямку (наприклад: схід, південь та захід), різних кутів нахилу або тіні, можуть бути підключені до спільного інвертора, і кожна струнця працює на відповідному максимальному піку потужності.
Водночас зменшується довжина кабелю постійного струму, мінімізується ефект тіні між струнами та втрати, спричинені різницею між струнами.
Компонентний інвертор призначений для підключення кожного фотоелектричного компонента до інвертора, і кожен компонент має окреме відстеження пікової максимальної потужності, щоб компонент та інвертор краще узгоджувалися. Зазвичай використовується у фотоелектричних електростанціях потужністю від 50 Вт до 400 Вт, загальний ККД нижчий, ніж у стрінгових інверторів. Оскільки він підключений паралельно до змінного струму, це збільшує складність проводки на стороні змінного струму та ускладнює обслуговування. Ще одне питання, яке необхідно вирішити, - це як ефективніше підключитися до мережі. Простий спосіб - це пряме підключення до мережі через звичайну розетку змінного струму, що може зменшити вартість та встановлення обладнання, але часто стандарти безпеки мережі можуть цього не дозволяти. При цьому енергетична компанія може заперечувати проти безпосереднього підключення пристрою для виробництва електроенергії до звичайних розеток звичайних побутових користувачів. Іншим фактором, пов'язаним з безпекою, є те, чи потрібен ізоляційний трансформатор (високочастотний чи низькочастотний), чи дозволено використовувати безтрансформаторний інвертор.інверторнайширше використовується у скляних навісних стінах.
Час публікації: 29 жовтня 2021 р.
