마이크로 인버터: 태양광 에너지의 새로운 게임 체인저
마이크로 인버터는 태양광 어레이와 함께 사용되어 생성된 에너지(직류)를 가정 및 기업용으로 사용 가능한 전력(교류)으로 변환하는 장치입니다. 10년도 채 안되어 태양광 시장에 진출한 이후,마이크로 인버터 개별 PV 모듈에서 DC를 가정 및 사업용으로 사용 가능한 AC 전력으로 변환하는 마이크로 인버터는 시스템 설계자 및 설치자들에게 열렬히 환영받고 있습니다. 마이크로 인버터는 갈수록 더 크고 정교한 태양광 설치에 매일 등장하고 있으며, 이러한 추세는 조만간 변하지 않을 것입니다. 청정 에너지에 대한 수요 증가는 태양광 시장 성장의 주요 동인 중 하나입니다. 따라서 여러 기업이 태양광 마이크로 인버터를 개발하고 있습니다. 마이크로 인버터는 여러 가지 이점을 제공합니다. 열 부하 및 고전력에 노출되지 않으므로 수명이 더 깁니다. 또한 마이크로 인버터의 경우 단일 고장 지점이 없으므로 한 패널에 결함이 발생하더라도 전체 시스템은 영향을 받지 않습니다. 여러 회사가 완전한 네트워크 연결이 가능하고 소프트웨어 정의된 인버터인 스마트 마이크로 인버터를 구축하기 시작했으며, 이는 고급 그리드 기능을 통해 개발되었습니다.
마이크로 인버터는 신규 시장이 이러한 장치를 활용하기 위해 서두르면서 미국 외 지역에서 높은 수요를 보이고 있습니다. 인도의 과학자들은 인도에서 마이크로 인버터 기반 시스템을 설계하고 통합하고 있습니다. SMA와 Power-One 등 두 개의 가장 큰 PV 인버터 제조업체를 포함하여 여러 신규 회사가 시장에 진출하여 제품을 출시했습니다.UnivDatos Market Insights에서 발표한 보고서에 따르면, 글로벌 태양광 마이크로 인버터 시장 규모는 2018년 9억 7,750만 달러로 평가되었으며, 2019-2025년 예측 기간 동안 28.4%의 폭발적인 연평균 성장률(CAGR)을 보이면서 2025년에는 56억 460만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
마이크로 인버터의 아이디어
기존의 태양광 시스템은 단 하나의 인버터로 구성되었습니다. 따라서 인버터에 고장이 발생할 경우 대체 에너지 전송이 불가능합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 스트링 인버터의 아이디어가 제안되고 구현되었습니다. 스트링 인버터의 경우에도 PV 시스템은 가정용 애플리케이션을 위한 플러그 앤 플레이 장치로 적합하지 않았습니다. 따라서 PV 모듈 내부에 인버터가 있어 모든 모듈에 대해 안정적인 작동과 최대 전력점 추적(MPPT)을 보장하는 시스템을 설계하는 것이 바람직합니다.
스트링 또는 중앙 인버터에 대한 마이크로 인버터의 장단점
마이크로 인버터의 장점
- 음영 허용각 태양광 패널이 다른 패널과 독립적으로 생성되므로, 태양광 패널의 성능은 인접한 태양광 패널에 영향을 미치지 않습니다. 따라서 음영진 태양광 패널이 다른 태양광 패널의 성능을 반드시 저하시키지는 않습니다. 이는 스트링 인버터의 경우에 해당하지 않습니다.
- 공기 냉각 불필요마이크로 인버터는 매우 작은 인버터이며 태양광 패널 뒷면에 장착할 수 있습니다. 크기가 작기 때문에 중앙 인버터처럼 별도의 냉각 장치가 필요하지 않습니다. 따라서 열의 형태로 손실이 적습니다.
- 비용 효율적마이크로 인버터는 개별적으로 기존 인버터보다 저렴합니다. 기존 인버터에 고장이 발생하면 교체하는 데 비용이 많이 들지만, 마이크로 인버터의 경우 기존 인버터에 비해 처리해야 할 전력량이 적기 때문에 고장이 발생할 가능성이 훨씬 적습니다.
- 설치 용이성 i마이크로 인버터를 사용한 태양광 패널 설치는 훨씬 더 쉽고 빨라서 기존 인버터에 비해 설치 비용이 절감됩니다.
- 유연성마이크로 인버터의 주요 장점 중 하나는 유연성과 확장성입니다. 대규모 중앙 집중식 인버터의 교체 없이 최소한의 태양광 모듈 세트로 시작하여 필요와 예산에 따라 모듈을 추가할 수 있습니다.
마이크로 인버터의 단점
- 더 높은 초기 비용마이크로 인버터의 주요 단점 중 하나는 더 높은 초기 비용입니다. 그러나 태양광 어레이(일련의 태양광 패널) 설치에 기술적인 어려움이 있거나 전체 시스템의 성능 저하를 유발할 수 있는 음영 문제가 있는 경우 비용을 정당화할 수 있습니다.
- 추가 모니터링 장치 필요:각 인버터가 태양광 패널 아래에 독립적으로 위치하므로, 스트링 인버터와 같이 온보드 디스플레이 시스템이 있는 통신 버스 및 공통 모니터링 시스템이 필요합니다.
결론
마이크로 인버터는 어레이 크기가 작고 각 패널의 성능을 극대화하는 것이 중요한 곳에서 흔해졌습니다. 마이크로 인버터는 패널 공간이 제한되어 어레이 크기가 제한되고 근처 나무 또는 기타 물체의 음영이 종종 문제가 되는 주거 시장에서 가장 성공적입니다. 태양광 시스템은 효율성이 낮으며 효율적인 에너지 수확을 위해 전력 전자 기반 시스템과 함께 사용됩니다. 마이크로 인버터 기술은 유망한 분야이며 새로운 연구를 위한 좋은 여지를 제공합니다.