マイクロインバーター：太陽エネルギーの新ゲームチェンジャー
マイクロインバーターは、太陽光発電アレイで使用され、生成されたエネルギー（直流）を家庭で使用可能な電力（交流）に変換するデバイスです。10年足らずで太陽光発電市場に参入して以来、マイクロインバーター 個々のPVモジュールからの直流を家庭や事業所向けの利用可能な交流電力に変換するマイクロインバーターは、システム設計者や設置業者に熱狂的に受け入れられています。より大規模で洗練された太陽光発電設備に日々登場しており、この傾向はすぐに変わることはありません。クリーンエネルギーに対する需要の高まりは、太陽光発電市場の成長の主な推進要因の一つです。したがって、いくつかの企業が太陽光発電マイクロインバーターを開発しています。マイクロインバーターはいくつかの利点を提供します。熱負荷や高電力にさらされないため、長持ちします。さらに、マイクロインバーターの場合、単一障害点がないため、1つのパネルに障害が発生してもシステム全体が影響を受けないことを意味します。いくつかの企業が、高度なグリッド機能を備えて開発された、完全にネットワーク化され、ソフトウェア定義されたインバーターである、スマートマイクロインバーターの構築を開始しました。
マイクロインバーターは、新しい市場がこのデバイスを利用しようと殺到しているため、米国外で需要が高まっています。インドの科学者たちは、マイクロインバーターベースのシステムを設計し、インドで統合しています。いくつかの新しい企業が市場に参入し、2つの最大のPVインバーターメーカーであるSMAとPower-Oneを含む製品をリリースしました。UnivDatos Market Insightsが発表したレポートによると、2018年の世界の太陽光発電マイクロインバーター市場は9億7,750万米ドルと評価され、2019年から2025年の予測期間中に28.4％の爆発的なCAGRで、2025年までに56億460万米ドルに達すると予測されています。
マイクロインバーターの背後にあるアイデア
従来の太陽光発電システムは、1つのインバーターのみで構成されていました。したがって、インバーターが故障した場合、代替のエネルギー伝送はありません。この問題を解決するために、ストリングインバーターのアイデアが提案され、実装されました。ストリングインバーターであっても、PVシステムは家庭用アプリケーションのプラグアンドプレイデバイスとしては適していませんでした。したがって、PVモジュール内にインバーターを備えたシステムを設計することが望ましく、すべてのモジュールに対して安定した動作と最大電力点追従（MPPT）を保証します。
ストリングまたはセントラルインバーターに対するマイクロインバーターの利点と欠点
マイクロインバーターの利点
- 日陰に強い各ソーラーパネルが他のパネルとは独立して発電しているため、ソーラーパネルの性能は隣接するソーラーパネルに影響を与えません。したがって、日陰のあるソーラーパネルは、他のソーラーパネルの性能を必ずしも低下させません。これに対し、ストリングインバーターは異なります。
- 空冷不要マイクロインバーターは非常に小型のインバーターで、ソーラーパネルの背面に収まります。そのサイズのため、セントラルインバーターのような個別の冷却を行う必要はありません。したがって、熱の形で損失が少なくなります。
- 費用対効果マイクロインバーターは、個別に従来のインバーターよりも安価です。従来のインバーターが故障すると交換に費用がかかりますが、マイクロインバーターの場合は、従来のインバーターと比較して処理しなければならない電力量が少ないため、故障する可能性がはるかに低いです
- 設置の容易さ iマイクロインバーターを使用したソーラーパネルの設置は、従来のインバーターと比較してはるかに簡単かつ高速であり、設置コストの削減につながります。
- 柔軟性マイクロインバーターの主な利点の1つは、その柔軟性と拡張性です。大規模な集中インバーターの交換を必要とすることなく、最小限のソーラーモジュールから開始し、ニーズと予算に合わせてモジュールを追加できます
マイクロインバーターの欠点
- 初期費用が高いマイクロインバーターの主な欠点の1つは、初期費用が高いことです。ただし、ソーラーアレイ（一連のソーラーパネル）の設置に技術的な課題がある場合、またはシステム全体の性能低下を引き起こす可能性のある日陰の問題がある場合には、その費用は正当化される可能性があります。
- 追加の監視デバイスが必要です:各インバーターがソーラーパネルの下に独立して配置されているため、ストリングインバーターのように、通信バスと共通の監視システムが必要になります
結論
マイクロインバーターは、アレイサイズが小さく、すべてのパネルから性能を最大化することが懸念される場合に一般的になっています。マイクロインバーターは、パネルのスペースが限られており、近くの木やその他の物体による日陰が問題となることが多い住宅市場で最も成功を収めています。太陽光発電システムは効率が低く、効率的なエネルギーハーベスティングのための電力電子ベースのシステムと組み合わせて使用されます。マイクロインバーター技術は、今後の分野であり、新しい研究の良い余地を提供します。