TLL Media | Инженеринг ревю | IndustryInfoBG | South-East European INDUSTRIAL Market | Български Технически Каталог | Енерджи Инфо БГ | ТД ИНСТАЛАЦИИ | Екология & Инфраструктура
 
 
 
TLL Media Българското специализирано техническо списание за енергетика
НАЧАЛО     ENGLISH
Търси
TLL Media
TLL Media
ИздателствотоЗа изданиетоАрхивАбонамент РекламаКонтактиПредстоящо
TLL Media
 

ВЕИ ЕНЕРГЕТИКA

Енерджи ревю » Сп. Енерджи ревю - брой 6, 2017, Декември
Иновации при соларните инвертори

Пазарът на инвертори за търговски фотоволтаични системи продължава да се развива с бързи темпове. Това може да се обясни отчасти със съществената роля, която те изпълняват в соларните инсталации. Въпреки че инверторите отговарят само за около 10% от цената на фотоволтаичната система, в действителност те оказват влияние върху приблизително 30% от разходите, управляват 100% от произведената енергия и контролират разходите по експлоатация и поддръжка.

Понастоящем на пазара се предлагат предимно два вида инвертори – централни и стрингови. Всеки от тях има своите предимства и недостатъци. Посредством технологични иновации могат да бъдат разработени решения, съчетаващи преимуществата на двата вида инвертори, същевременно елиминирайки недостатъците им.

През изминалото десетилетие централните инвертори се превърнаха в стандарт за търговските фотоволтаични системи. Основната причина за тази тенденция е тяхната икономия от мащаба, която осигурява възможност за по-ниска цена на ват за големи инвертори, намалявайки по този начин първоначалните разходи за фотоволтаичната инсталация. С утвърждаване на индустрията обаче се наблюдава отдръпване от централните инвертори. Това се дължи предимно на разходите, свързани с големите тегло и габарити на централните инвертори – техните размери обуславят необходимостта от голяма земна площ или покривно пространство.

Други причини за този преход са опасенията от намалено време на работа на системата и усложнените експлоатация и поддръжка. Когато възникне неизправност в един централен инвертор, тя води до продължителен престой на цялата система и нужда от специализирана и скъпа поддръжка за отстраняване на проблема. Тези недостатъци са водещите фактори за прехода от централни към стрингови инвертори в търговските фотоволтаични системи.

Стринговите инвертори преодоляват много от отрицателните страни, присъщи на централните инвертори. Например тъй като са по-лесни за транспортиране и монтаж, те предлагат възможност за улеснени експлоатация, поддръжка и инсталация, опростена подмяна (изисква се по-малко персонал и с по-ниска квалификация), по-продължителна работа на системата и по-малка необходимост от пространство. Допълнителна полза от употребата на стрингови инвертори е, че предлагат множество точки за следене на максималната мощност, както и мониторинг с по-висока резолюция в сравнение с централните.

Внедряването на стрингови инвертори обаче внася определена сложност във фотоволтаичната система, особено по отношение на монтажа. Вместо една променливотокова връзка например, за стринговите инвертори са необходими няколко. Това също означава, че инверторите трябва да бъдат конфигурирани и пуснати в експлоатация поотделно. Всичко това води до времеемка и оскъпена процедура на монтаж.

Фотоволтаичната индустрия се нуждае от иновативна технология, която може да преодолее недостатъците на всеки един от двата вида инверторна архитектура, като същевременно комбинира положителните им характеристики. Новите по-големи стрингови инвертори предлагат точно това. Те са достатъчно леки, за да могат да бъдат монтирани от двама човека, и както и при традиционните стрингови инвертори няма необходимост от специализирано оборудване, тъй като лесно могат да бъдат инсталирани на стената, без да се губи излишно площ.

В допълнение към по-бързия монтаж, тези по-големи стрингови инвертори могат да се предлагат предварително опроводени, а тяхната повишена мощност означава по-малко променливотокови връзки. Тъй като по същество тези съоръжения са стрингови инвертори, те работят независимо един от друг. Това ограничава престоя само до засегнатото оборудване и опростява обслужването и поддръжката. Също толкова важен е фактът, че цената за ват на тези инвертори е конкурентна.

Също както иновациите като силовата електроника на ниво модул подпомогнаха индустрията в преодоляването на недостатъците на фотоволтаичните системи, например енергийните ограничения, липсата на гъвкавост в дизайна, проблемите, свързани с прозрачността на мониторинга и безопасността, нови инверторни решения биха спомогнали за напредъка на PV сектора. През следващите години този вид иновации ще са от критично значение за увеличаването на достъпността на фотоволтаичната технология по целия свят.

Микроинвертори
Микроинверторите доведоха до революция на пазара за сградни соларни системи, позволявайки на потребителите да оптимизират производството си на енергия. Вместо да се използва стрингов инвертор, който функционира като централен за всички соларни панели, може да се инсталират малки микроинвертори на всеки отделен модул. В този случай генерираният постоянен ток се преобразува в променлив директно на ниво панел. Всички изходящи токове от инверторите се комбинират и се подават към електроразпределителната мрежа, точно както става при употребата на система от стрингови инвертори.

Изборът на микроинвертор пред стрингов има редица предимства. Например ако възникне неизправност в микроинвертора, производството на електроенергия се преустановява само при модула, към който е монтиран инверторът. При стринговия инвертор тази ситуация би повлияла на целия стринг, което съответно би довело до пълна загуба на захранване.

С цел оптимизиране на производителността на системата, потребителите могат да ориентират соларните модули по различни направления. Използването на стрингов инвертор обаче налага всички панели да са обърнати в една и съща посока. Микроинверторите, от друга страна, позволяват на потребителите да свързват модули с различна ориентация в пространството.

Ако в близост до покрива, на който е разположена фотоволтаичната система, има високи сгради или дървета, засенчването може да се окаже проблем. Със стрингов инвертор, ако един или два от панелите са засенчени, производителността на целия стринг може да се повлияе в значителна степен. С микроинвертор обаче засегната ще бъде само производителността на засенчените модули.

Следва все пак да се отбележи, че макар микроинверторите да са идеалното решение за малки (1-4 kW) сградни системи, стринговите инвертори все пак са по-икономически изгодни за по-големите соларни инсталации, тъй като микроинверторните решения обикновено са с 5 до 25% по-скъпи.

Смарт инвертори
Повечето от предлаганите на пазара днес инвертори не са интелигентни - те осигуряват променлив ток с правилните напрежение и честота, съвместими с разпределителната мрежа, но иначе са пасивни устройства. Те не могат да засекат промените в мрежата и да се саморегулират спрямо тях.

Новите интелигентни инвертори обаче могат да предотвратят срива на една фотоволтаична система, когато той не е напълно неизбежен. По този начин в действителност те могат да увеличат стабилността на мрежата чрез предотвратяване на влошаванията на напрежението и честотата, до които се стига при внезапното изключване на стотици или хиляди фотоволтаични панели.

Смарт инверторите са на път да отговорят на една от основните нужди на бързоразвиващия се сектор на електроразпределителните дружества. С инсталирането на все повече и повече покривни системи се намалява необходимостта от големи централизирани инсталации. Вследствие на това увеличаващ се брой от тези инсталации се закриват и операторите на електроразпределителната мрежа са принудени да търсят начини за осигуряване на високото ниво на надеждност, което клиентите им досега са приемали за даденост.

Комбинацията от интелигентни инвертори и нови методи за управление ще бъде от съществено значение за подпомагане на комуналните дружества в прехода към електроразпределителната мрежа на бъдещето, в която голям дял от енергията ще е генерирана от соларни и вятърни системи.

Например при неочакваното спиране на една електроцентрала на въглища, мрежовото напрежение може да падне с до 10%. За да се възстанови нормалната му стойност, техниците следва навременно да подадат допълнително захранване по линията. Друга възможност е да се ограничи потреблението чрез автоматизиран механизъм, който уведомява клиентите при високи цени на електроенергията или при понижена надеждност на мрежата. В такива случаи загубата на още генератори на енергия е нежелателна, но всъщност се стига точно до това, когато конвенционалните инвертори масово се изключат. По този начин малкият спад в напрежението може да доведе до мащабна загуба на захранване.

За разлика от конвенционалните, интелигентните инвертори могат да преодолеят подобни спадове в напрежението или честотата, или други краткотрайни смущения. Ако тези инвертори поддържат и възможност за комуникация, операторите могат да ги следят и управляват в зависимост от променящите се условия.

DC оптимизатори
Тези устройства се свързват към всеки модул (панел) с цел увеличаване на количеството изходяща енергия от фотоволтаичната система чрез непрекъснато следене на точката на максимална мощност на всеки отделен модул. Това позволява гъвкава инсталационна конструкция с множество посоки на ориентация, ъгли на наклон и видове панели в един стринг. Подобно на микроинверторите, DC оптимизаторите могат да проследяват производителността на всеки модул и да предават данните към централизиран портал за ефективен системен мониторинг на ниво панел. DC оптимизаторите включват и уникална функция за автоматично изключване на постояннотоковото напрежение на панелите при повреда в инвертора или електроразпределителната мрежа.

Инвертори с резервно захранване
Въпреки че мрежата обикновено е доста надеждна, прекъсванията в подаването на ток все пак се случват. Една от новостите на пазара, разработена от един от водещите производители в световен мащаб, е инвертор с мощност 3-7 kW, включващ резервна мощност от до 1500 W при дневна светлина в случай на повреда в електроразпределителната мрежа. Това предоставя резервно захранване без необходимостта от допълнителни скъпи батерии. Тези 1500 W допълнителна мощност са достатъчни за захранване на лаптопи, мобилни телефони и др.

Високонапреженови (1000 VDC) инвертори
Ръстът при търговските фотоволтаични инсталации се свързва най-вече с понижаващите се цени на соларните панели. Високонапреженовите инвертори обаче също спомогнаха за допълнителното намаляване на разходите за монтаж и експлоатация.
Тези инвертори могат да увеличат производството на енергия и спестяванията от материали, както и да редуцират средните разходи за производство на енергия (LCOE). Благодарение на по-високите напрежения потребителите ще могат да се облагодетелстват от по-ниски инсталационни разходи, по-добра инверторна ефективност, по-малко системни загуби на мощност и намален брой системни компоненти.

Една 1000 VDC система може потенциално да осигури приблизително 40% спестявания от опроводяване и до 2% подобрение в ефективността. Именно затова тези системи са предпочитаният стандарт в Европа от няколко години насам. Единственият недостатък на тези високонапреженови инвертори е, че за момента те могат да бъдат използвани само за наземни фотоволтаични системи.



Етикети:   соларни инвертори   централни инвертори   стрингови инвертори   микро инвертори   смарт инвертори   фотоволтаични инсталации  

« Назад
BPVA
Екология и Инфраструктура
 
TLL Media
WebDesignBG            © 2017 TLL Media        Начало   |   Права за ползване   |   XML    
TLL Media
TLL Media