Micro Inverters Một Bước Đột Phá Mới Trong Năng Lượng Mặt Trời
Micro inverter là một thiết bị được sử dụng với các dãy năng lượng mặt trời để chuyển đổi năng lượng được tạo ra (dòng điện một chiều) thành điện năng có thể sử dụng cho một ngôi nhà (dòng điện xoay chiều). Kể từ khi tham gia thị trường năng lượng mặt trời chưa đầy một thập kỷ trước, micro inverters chuyển đổi dòng điện DC từ các mô-đun PV riêng lẻ thành dòng điện AC có thể sử dụng được cho gia đình và doanh nghiệp đang được các nhà thiết kế và lắp đặt hệ thống nhiệt tình đón nhận. Chúng đang xuất hiện trong các hệ thống năng lượng mặt trời lớn hơn, phức tạp hơn mỗi ngày, một xu hướng sẽ không thay đổi trong thời gian sớm. Nhu cầu ngày càng tăng về năng lượng sạch là một trong những động lực chính cho sự tăng trưởng của thị trường năng lượng mặt trời. Do đó, một số công ty đang phát triển các micro-inverter năng lượng mặt trời. Các micro inverters mang lại một số lợi ích; chúng tồn tại lâu hơn vì chúng không tiếp xúc với tải nhiệt và công suất cao. Hơn nữa, trong trường hợp của micro inverters, không có điểm hỏng hóc duy nhất, có nghĩa là toàn bộ hệ thống vẫn không bị ảnh hưởng ngay cả khi một tấm bị lỗi. Một số công ty đã bắt đầu xây dựng micro inverters thông minh, là các inverters được kết nối mạng đầy đủ, được xác định bằng phần mềm, được phát triển với chức năng lưới điện tiên tiến.
Micro inverter đang có nhu cầu cao bên ngoài Hoa Kỳ khi các thị trường mới đổ xô tận dụng lợi thế của các thiết bị này. Các nhà khoa học Ấn Độ đang thiết kế và tích hợp các hệ thống dựa trên micro inverter ở Ấn Độ. Một số công ty mới đã gia nhập thị trường và đã phát hành sản phẩm của họ, bao gồm hai nhà sản xuất inverter PV lớn nhất, SMA và Power-One. Theo báo cáo do UnivDatos Market Insights công bố, thị trường Micro inverter năng lượng mặt trời toàn cầu được định giá 977,5 triệu đô la Mỹ vào năm 2018 và dự kiến sẽ đạt 5.604,6 triệu đô la Mỹ vào năm 2025, thể hiện CAGR bùng nổ là 28,4% trong giai đoạn dự báo 2019-2025.
Ý tưởng đằng sau Micro inverters
Các hệ thống năng lượng mặt trời truyền thống chỉ bao gồm một inverter. Do đó, trong trường hợp inverter bị hỏng, không có sự chuyển đổi năng lượng thay thế. Để giải quyết vấn đề này, ý tưởng về một string inverter đã được đề xuất và thực hiện. Ngay cả với string inverters, một hệ thống PV không phù hợp làm thiết bị cắm và chạy cho các ứng dụng gia đình. Do đó, cần thiết kế các hệ thống có inverters bên trong các mô-đun PV, đảm bảo hoạt động ổn định và Theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT) cho mọi mô-đun.
Ưu điểm và Nhược điểm của Micro inverter so với String hoặc Central Inverters
Ưu điểm của Micro inverters
- Chịu được bóng râm vì mỗi Tấm pin mặt trời tạo ra độc lập với các tấm khác; hiệu suất của một Tấm pin mặt trời không ảnh hưởng đến Tấm pin mặt trời lân cận. Do đó, một Tấm pin mặt trời bị che bóng không nhất thiết làm giảm hiệu suất của các tấm pin mặt trời khác vì chúng hoạt động độc lập. Điều này không xảy ra với String Inverters
- Không cần làm mát bằng không khí micro inverters là những inverters rất nhỏ và có thể vừa với mặt sau của một tấm pin mặt trời. Vì kích thước của nó, người ta không cần phải có hệ thống làm mát riêng như các central inverters. Do đó, có ít tổn thất hơn ở dạng nhiệt
- Hiệu quả về chi phí micro inverters riêng lẻ có giá rẻ hơn so với một inverter thông thường. Khi một inverter thông thường bị hỏng, việc thay thế tốn kém nhưng trong trường hợp micro inverters, chúng ít có khả năng bị hỏng hơn vì lượng điện nhỏ hơn mà chúng phải xử lý so với một inverter thông thường
- Dễ dàng cài đặt cài đặt các tấm pin mặt trời với micro inverters dễ dàng và nhanh hơn nhiều, dẫn đến chi phí lắp đặt thấp hơn so với các inverters truyền thống
- Tính linh hoạt một trong những ưu điểm chính của micro inverters là tính linh hoạt và khả năng mở rộng. Người ta có thể bắt đầu với một bộ mô-đun năng lượng mặt trời tối thiểu và thêm mô-đun khi nhu cầu và ngân sách tăng lên mà không cần thay thế một inverter tập trung lớn
Nhược điểm của Microinverter
- Chi phí ban đầu cao hơn một trong những nhược điểm chính của Micro inverter là chi phí ban đầu cao hơn. Tuy nhiên, chi phí của nó có thể được chứng minh trong trường hợp có những thách thức kỹ thuật trong việc lắp đặt một dãy năng lượng mặt trời (chuỗi các tấm pin mặt trời) hoặc các vấn đề về bóng râm có thể khiến toàn bộ hệ thống hoạt động kém hiệu quả
- Yêu cầu thiết bị giám sát bổ sung: Vì mỗi inverter được đặt độc lập bên dưới một tấm pin mặt trời, một bus giao tiếp và một hệ thống giám sát chung là cần thiết vì không có hệ thống hiển thị trên bo mạch như trong string inverters
Kết luận
Micro inverters đã trở nên phổ biến ở những nơi kích thước dãy nhỏ và tối đa hóa hiệu suất từ mọi tấm là một mối quan tâm. Micro inverters đã thành công nhất trong thị trường dân cư, nơi không gian hạn chế cho các tấm pin hạn chế kích thước dãy và bóng râm từ các cây hoặc vật thể gần đó thường là một vấn đề. Các hệ thống năng lượng mặt trời có hiệu suất thấp và được sử dụng để hỗ trợ hệ thống dựa trên điện tử công suất để thu năng lượng hiệu quả. Công nghệ Micro inverter là một lĩnh vực sắp tới và cung cấp một không gian tốt cho nghiên cứu mới.