태양 에너지의 새로운 게임 체인저, 마이크로 인버터
마이크로 인버터는 태양 전지 어레이와 함께 사용되어 생성된 에너지(직류)를 가정용으로 사용 가능한 전력(교류)으로 변환하는 장치입니다. 10년이 채 안 되어 태양열 시장에 진입한 이후, 개별 PV 모듈에서 나오는 DC를 가정 및 사업체에서 사용 가능한 AC 전력으로 변환하는 마이크로 인버터는 시스템 설계자 및 설치자로부터 열렬한 환영을 받았습니다. 이들은 날마다 점점 더 크고 정교한 태양열 설치에 나타나고 있으며, 이러한 추세는 조만간 바뀌지 않을 것입니다. 청정 에너지에 대한 수요 증가는 태양열 시장 성장의 주요 동인 중 하나입니다. 따라서 여러 회사에서 태양열 마이크로 인버터를 개발하고 있습니다. 마이크로 인버터는 여러 가지 이점을 제공합니다. 열 부하 및 고전력에 노출되지 않으므로 수명이 더 깁니다. 또한 마이크로 인버터의 경우 단일 장애 지점이 없으므로 패널 하나에 결함이 발생하더라도 전체 시스템에 영향을 미치지 않습니다. 여러 회사에서 고급 그리드 기능으로 개발된 완전히 네트워크화된 소프트웨어 정의 인버터인 스마트 마이크로 인버터를 구축하기 시작했습니다.
마이크로 인버터는 새로운 시장이 장치의 이점을 활용하기 위해 서두르면서 미국 이외의 지역에서 수요가 높습니다. 인도의 과학자들은 인도에서 마이크로 인버터 기반 시스템을 설계하고 통합하고 있습니다. 여러 새로운 회사가 시장에 진출하여 두 개의 가장 큰 PV 인버터 제조업체인 SMA 및 Power-One을 포함하여 제품을 출시했습니다. UnivDatos Market Insights에서 발행한 보고서에 따르면, 전 세계 태양열 마이크로 인버터 시장은 2018년에 9억 7,750만 달러로 평가되었으며 2025년까지 56억 460만 달러에 이를 것으로 예상되며 2019-2025년 예측 기간 동안 28.4%의 폭발적인 CAGR을 보입니다.
마이크로 인버터 뒤에 숨겨진 아이디어
기존의 태양열 시스템은 하나의 인버터로만 구성되었습니다. 따라서 인버터 고장의 경우 대체 에너지 전송이 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 스트링 인버터의 아이디어가 제안되고 구현되었습니다. 스트링 인버터를 사용하더라도 PV 시스템은 가정용 애플리케이션을 위한 플러그 앤 플레이 장치로 적합하지 않았습니다. 따라서 PV 모듈 내부에 인버터가 있는 시스템을 설계하는 것이 바람직합니다. 그러면 모든 모듈에 대한 안정적인 작동과 최대 전력점 추적(MPPT)이 보장됩니다.
스트링 또는 중앙 인버터 대비 마이크로 인버터의 장점 및 단점
마이크로 인버터의 장점
- 그늘 내성 각 태양 전지판이 다른 전지판과 독립적으로 생산하기 때문에 태양 전지판의 성능은 인접한 태양 전지판에 영향을 미치지 않습니다. 따라서 음영 처리된 태양 전지판은 독립적으로 작동하므로 다른 태양 전지판의 성능을 반드시 떨어뜨리지는 않습니다. 스트링 인버터의 경우에는 그렇지 않습니다.
- 공기 냉각 불필요 마이크로 인버터는 크기가 매우 작고 태양 전지판 뒷면에 장착할 수 있습니다. 크기가 작기 때문에 중앙 인버터와 같이 별도의 냉각 장치가 필요하지 않습니다. 따라서 열 형태로 손실되는 양이 적습니다.
- 비용 효율적 마이크로 인버터는 개별적으로 기존 인버터보다 저렴합니다. 기존 인버터가 고장나면 교체 비용이 많이 들지만 마이크로 인버터의 경우 기존 인버터에 비해 처리해야 하는 전기의 양이 적기 때문에 고장이 발생할 가능성이 훨씬 적습니다.
- 간편한 설치 마이크로 인버터가 있는 태양 전지판을 설치하는 것이 훨씬 쉽고 빠르므로 기존 인버터에 비해 설치 비용이 절감됩니다.
- 유연성 마이크로 인버터의 주요 장점 중 하나는 유연성과 확장성입니다. 최소한의 태양열 모듈 세트로 시작하여 대형 중앙 집중식 인버터를 교체할 필요 없이 필요와 예산이 늘어남에 따라 모듈을 추가할 수 있습니다.
마이크로 인버터의 단점
- 높은 초기 비용 마이크로 인버터의 주요 단점 중 하나는 높은 초기 비용입니다. 그러나 태양 전지 어레이(일련의 태양 전지판)를 설치하는 데 기술적인 문제가 있거나 전체 시스템의 성능을 저하시킬 수 있는 음영 문제가 있는 경우 해당 비용을 정당화할 수 있습니다.
- 추가 모니터링 장치 필요: 각 인버터는 태양 전지판 아래에 독립적으로 위치하므로 스트링 인버터와 같이 온보드 디스플레이 시스템이 없으므로 통신 버스 및 공통 모니터링 시스템이 필요합니다.
결론
마이크로 인버터는 어레이 크기가 작고 모든 패널의 성능을 최대화하는 것이 중요한 곳에서 흔해졌습니다. 마이크로 인버터는 패널 공간이 제한되어 어레이 크기가 제한되고 인근 나무 또는 기타 물체로 인한 음영 문제가 있는 주거용 시장에서 가장 성공적이었습니다. 태양열 시스템은 효율성이 낮고 효율적인 에너지 수확을 위해 전력 전자 기반 시스템과 함께 사용됩니다. 마이크로 인버터 기술은 떠오르는 분야이며 새로운 연구를 위한 좋은 공간을 제공합니다.