Микроинверторы – новый революционный продукт в солнечной энергетике
Микроинвертор – это устройство, используемое с солнечными массивами для преобразования генерируемой энергии (постоянный ток) в полезное электричество для дома (переменный ток). Появившись на рынке солнечной энергетики менее десяти лет назад,микроинверторы которые преобразуют постоянный ток от отдельных фотоэлектрических (PV) модулей в полезную электроэнергию переменного тока для дома и бизнеса, с энтузиазмом принимаются проектировщиками и установщиками систем. Они появляются во все больших и более сложных солнечных установках каждый день, и эта тенденция в ближайшее время не изменится. Растущий спрос на экологически чистую энергию является одним из основных факторов роста рынка солнечной энергии. Следовательно, несколько компаний разрабатывают солнечные микроинверторы. Микроинверторы обеспечивают несколько преимуществ; они служат дольше, поскольку не подвержены тепловым нагрузкам и высокой мощности. Более того, в случае с микроинверторами отсутствует единая точка отказа, что означает, что вся система остается незатронутой, даже если одна панель имеет неисправность. Несколько компаний начали строить интеллектуальные микроинверторы, которые представляют собой полностью сетевые, программно-определяемые инверторы, разработанные с расширенными функциями сети.
Микроинверторы пользуются высоким спросом за пределами Соединенных Штатов, поскольку новые рынки спешат воспользоваться преимуществами этих устройств. Ученые Индии проектируют и интегрируют системы на базе микроинверторов в Индии. Несколько новых компаний вышли на рынок и выпустили свою продукцию, включая двух крупнейших производителей PV-инверторов, SMA и Power-One.Согласно отчету, опубликованному UnivDatos Market Insights, мировой рынок солнечных микроинверторов оценивался в 977,5 млн долларов США в 2018 году и, как ожидается, достигнет 5 604,6 млн долларов США к 2025 году, демонстрируя взрывной среднегодовой темп роста в 28,4% в течение прогнозируемого периода 2019-2025 годов.
Идея микроинверторов
Традиционные солнечные системы состояли только из одного инвертора. Следовательно, в случае сбоя инвертора отсутствует альтернативная передача энергии. Для решения этой проблемы была предложена и реализована идея строкового инвертора. Даже со строковыми инверторами PV-система не подходила в качестве устройства plug and play для бытового применения. Поэтому желательно проектировать системы, которые имеют инверторы внутри PV-модулей, которые обеспечивают стабильную работу и отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) для каждого модуля.
Преимущества и недостатки микроинвертора по сравнению со строковыми или центральными инверторами
Преимущества микроинверторов
- Устойчивость к затенениюпоскольку каждая солнечная панель производит электроэнергию независимо от других панелей; производительность солнечной панели не влияет на соседнюю солнечную панель. Следовательно, затененная солнечная панель не обязательно снизит производительность других солнечных панелей, поскольку они работают независимо. Это не относится к строковым инверторам
- Отсутствие необходимости воздушного охлаждениямикроинверторы — это очень маленькие инверторы, которые можно установить на задней панели солнечной панели. Из-за своего размера нет необходимости иметь отдельное охлаждение, как у центральных инверторов. Следовательно, меньше потерь в виде тепла
- Экономичностьмикроинверторы по отдельности дешевле, чем обычный инвертор. Когда обычный инвертор выходит из строя, его замена обходится дорого, но в случае с микроинверторами вероятность их выхода из строя намного меньше из-за меньшего количества электроэнергии, которую они должны обрабатывать по сравнению с обычным инвертором
- Простота установки iУстановка солнечных панелей с микроинверторами намного проще и быстрее, что приводит к снижению затрат на установку по сравнению с традиционными инверторами
- Гибкостьодним из основных преимуществ микроинверторов является их гибкость и масштабируемость. Можно начать с минимального набора солнечных модулей и добавлять модули по мере роста потребностей и бюджетов, не требуя замены большого централизованного инвертора
Недостатки микроинверторов
- Более высокие первоначальные затратыодним из основных недостатков микроинвертора является его более высокая первоначальная стоимость. Однако его стоимость может быть оправдана в тех случаях, когда существуют технические трудности при установке солнечного массива (серии солнечных панелей) или проблемы с затенением, которые могут привести к снижению производительности всей системы
- Требуется дополнительное устройство мониторинга:Поскольку каждый инвертор независимо расположен под солнечной панелью, требуется шина связи и общая система мониторинга, поскольку имеется бортовая система отображения, как в строковых инверторах
Заключение
Микроинверторы стали обычным явлением там, где размеры массива невелики и необходимо максимизировать производительность от каждой панели. Микроинверторы наиболее успешны на рынке жилья, где ограниченное пространство для панелей ограничивает размер массива, а затенение от близлежащих деревьев или других объектов часто является проблемой. Солнечные системы имеют низкую эффективность и используются совместно с системой на основе силовой электроники для эффективной выработки энергии. Технология микроинверторов — это развивающаяся область, которая предоставляет хорошие возможности для новых исследований.