Ποιοι είναι οι τύποι ηλιακών μετατροπέων;

Τα ηλιακά πάνελ παράγουν ενέργεια συνεχούς ρεύματος (DC), ενώ τα σπίτια και τα δίκτυα χρησιμοποιούν εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Η σύνδεση των δύο απαιτεί μια κρίσιμη συσκευή μετατροπής – ο ηλιακός μετατροπέας. Δεν είναι όμως όλοι οι μετατροπείς ίσοι. Διαφορετικές προσεγγίσεις σχεδιασμού ταιριάζουν σε διάφορες εφαρμογές. Ας συγκρίνουμε τέσσερις κοινές αρχιτεκτονικές ηλιακών μετατροπέων.

• Οι μετατροπείς στοιχειοσειρών είναι ο συμβατικός κεντρικός σχεδιασμός
• Οι μικρομετατροπείς αφιερώνουν έναν μετατροπέα σε κάθε πίνακα
• Τα Optimizer ενισχύουν την απόδοση σε επίπεδο πίνακα πριν από την κεντρική μετατροπή
• Οι υβριδικοί μετατροπείς συνδυάζουν κεντρικές και μικρολειτουργίες

Οι ηλιακοί συλλέκτες εξάγουν μεταβλητά επίπεδα ισχύος DC με βάση τις συνθήκες όπως ο καιρός και η σκίαση. Οι μετατροπείς μετατρέπουν αυτή την ισχύ σε ηλεκτρικό ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος του δικτύου. Η διαμόρφωσή τους επηρεάζει άμεσα την απόδοση, την παρακολούθηση και την αξιοπιστία του συστήματος.

Τύποι ηλιακών μετατροπέων – 4 κύριες παραλλαγές

Ακολουθούν μερικές από τις πιο κοινές παραλλαγές των ηλιακών μετατροπέων:

Μετατροπείς ηλιακών χορδών

Η παραδοσιακή προσέγγιση χρησιμοποιεί έναν ενιαίο κεντρικό μετατροπέα στοιχειοσειρών για μια ολόκληρη συστοιχία. Πολλαπλά ηλιακά πάνελ σύρονται σε σειρά σε μακριές σειρές για να ταιριάζουν με το εύρος τάσης εισόδου DC του μετατροπέα^[1]. Ο μετατροπέας συγχρονίζει τη συνδυασμένη ισχύ εξόδου τους στο δίκτυο AC.

Οι κεντρικοί μετατροπείς προσφέρουν απλότητα με ένα μόνο κουτί μετατροπής. Η λειτουργία υψηλής τάσης ελαχιστοποιεί επίσης τις απώλειες αγωγιμότητας σε σύγκριση με τους μικρομετατροπείς. Αλλά η σκίαση επηρεάζει ολόκληρες χορδές – ένα ηλιακό πάνελ με χαμηλή απόδοση τραβάει όλα τα άλλα προς τα κάτω.

Microinverters 

Τα συστήματα Microinverter διαθέτουν έναν μικρό μετατροπέα που είναι προσαρτημένος κάτω από κάθε ηλιακό πάνελ αντί να συνδέονται τα πάνελ. Αυτό δίνει στα πάνελ ανεξάρτητο έλεγχο της εξόδου τους. Το δίκτυο συνδέει την ισχύ AC κάθε πίνακα μαζί.

Με τη μετατροπή στον πίνακα, οι μικρομετατροπείς αποφεύγουν απώλειες αναντιστοιχίας από σκίαση και διακοπές λειτουργίας. Μπορείτε επίσης να παρακολουθείτε την παραγωγικότητα κάθε πίνακα. Αλλά η προσέγγιση διανομής κοστίζει περισσότερο από τα κεντρικά σχέδια και οι απώλειες αγωγιμότητας είναι υψηλότερες.

Power Optimizers

Τα συστήματα Optimizer υιοθετούν μια υβριδική προσέγγιση. Μια μονάδα βελτιστοποίησης ισχύος συνδέεται σε κάθε ηλιακό πάνελ για να διορθώσει την τάση και να μεγιστοποιήσει την έξοδο. Τα πάνελ συνδέονται μεταξύ τους σε κεντρικές σειρές, οδηγώντας σε τυπικούς μετατροπείς στοιχειοσειρών.

Οι βελτιστοποιητές μετριάζουν την αναντιστοιχία, τα προβλήματα σκίασης και την παρακολούθηση σε επίπεδο πίνακα πριν από τη μετάδοση DC. Έχετε ισχυρή απόδοση χωρίς την πολυπλοκότητα κόστους και διανομής των μικρομετατροπέων.

Υβριδικοί μετατροπείς 

Οι υβριδικοί μετατροπείς ενσωματώνουν τη λειτουργία στοιχειοσειρών και μικρομετατροπέα σε ένα περίβλημα. Μια κεντρική είσοδος χειρίζεται πολλαπλές σειρές πίνακα DC ενώ οι αποκλειστικές έξοδοι συνδέονται σε μεμονωμένα πάνελ.

Αυτό συνδυάζει τα πλεονεκτήματα απόδοσης της διαχείρισης σε επίπεδο πίνακα με τη μετατροπή DC υψηλής τάσης και την αλληλεπίδραση με το δίκτυο της τεχνολογίας χορδών. Παρέχει ευελιξία στο χειρισμό πολύπλοκων συστοιχιών με περιορισμούς μερικής σκίασης.

Σύναψη

Η τεχνολογία ηλιακών μετατροπέων συνεχίζει να προχωρά πέρα από τα παραδοσιακά σχέδια χορδών για την εξαγωγή της μέγιστης ανανεώσιμης ενέργειας. Οι μικρομετατροπείς και οι βελτιστοποιητές αντιμετωπίζουν προβλήματα ασυμφωνίας μονάδων για βέλτιστη χρήση του πίνακα. Οι υβριδικοί μετατροπείς ενσωματώνουν την καλύτερα συγκεντρωμένη τοπολογία με κατανεμημένες δυνατότητες.

Δεν υπάρχει καθολικά ανώτερη προσέγγιση ηλιακού μετατροπέα – διαφορετικές διαμορφώσεις ταιριάζουν σε διάφορες αρχιτεκτονικές και τοποθεσίες ηλιακής συστοιχίας. Η συνεργασία με έμπειρους τεχνικούς ειδικούς βοηθά στην πλοήγηση στην καλύτερη επιλογή μετατροπέα για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος, διατηρώντας παράλληλα υπό έλεγχο το κόστος του κύκλου ζωής.

Για επαγγελματική καθοδήγηση σχετικά με εξειδικευμένα ηλεκτρονικά ηλιακής ενέργειας που υποστηρίζονται από ένα παγκόσμιο αποτύπωμα παραγωγής, οι ιδιοκτήτες συστημάτων σε όλο τον κόσμο απευθύνονται στο TOSUNlux. Το πλήρες φάσμα των ποιοτικών ηλιακών μετατροπέων τους δίνει τη δυνατότητα στους προγραμματιστές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας να κατασκευάζουν με σιγουριά ηλιακές εγκαταστάσεις υψηλής απόδοσης.