Biến tần chuỗi Microinverter Vs: Tất cả những gì bạn cần biết 

Một thiết bị điện tử được gọi là biến tần năng lượng mặt trời đóng vai trò là bộ điều khiển chính của mảng năng lượng mặt trời. Nó giống như “bộ não” của toàn bộ bộ máy. Hãy tưởng tượng rằng các tấm quang điện (PV) của hệ mặt trời đóng vai trò là công cụ hỗ trợ trên mái nhà hoặc tài sản khác. Họ chịu trách nhiệm chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện bằng cách thu giữ nó. 

Tuy nhiên, hiện tại không thể sử dụng dòng điện một chiều (DC) mà các tấm pin tạo ra (không tính một số trường hợp ngoài lưới điện). Nó cần được biến đổi thành dòng điện xoay chiều trước khi có thể cấp điện cho tủ lạnh hoặc làm lạnh ngôi nhà (AC). Dòng điện một chiều (DC) do các tấm pin mặt trời tạo ra được chuyển đổi thành điện xoay chiều (AC) bằng bộ biến tần năng lượng mặt trời được sử dụng bởi các thiết bị và hệ thống HVAC trong nhà ở.

Bộ chuyển đổi microinverter là gì?

Để điều khiển việc đảo ngược nguồn DC-to-AC cho một bảng điều khiển năng lượng mặt trời, bộ biến tần vi mô là bộ biến tần ghép nối với bảng điều khiển. Không có bộ biến tần tập trung trong các hệ thống sử dụng bộ biến tần siêu nhỏ, đó là cách chúng khác với các hệ thống sử dụng bộ biến tần trung tâm. Thay vào đó, mỗi bảng điều khiển được kết nối với một bộ biến tần vi mô riêng biệt.

Bộ biến tần là thiết bị điện tử công suất cấp mô-đun (MLPE) biến điện một chiều do các tấm pin mặt trời tạo ra thành điện xoay chiều có thể được sử dụng bởi các thiết bị gia dụng và hệ thống HVAC. Chúng được coi là những sản phẩm xa xỉ công nghệ cao.

Nói cách khác, một bộ chuyển đổi vi mô hoạt động tương tự như một bộ biến tần chuỗi nhỏ cho một PV bảng điều khiển nằm trên một bảng điều khiển cụ thể. Trước khi đảo ngược, chúng cũng thực hiện tối ưu hóa DC.

Cách sử dụng?

Mỗi tấm pin mặt trời hoạt động độc lập với những tấm khác khi chúng được kết nối song song. Trong thiết lập này, một bộ chuyển đổi nhỏ gắn phía sau hoặc gần đó chuyển đổi năng lượng mặt trời được tạo ra bởi mỗi bảng điều khiển riêng lẻ từ điện một chiều sang điện xoay chiều.

Bộ chuyển đổi vi mô năng lượng mặt trời hiện đại tối ưu hóa sản lượng năng lượng mặt trời của từng tấm pin trong hệ thống gia đình bạn bằng MPPT và các kỹ thuật tiên tiến khác. Điều này mang lại sự tối ưu hóa tốt nhất và chuyển đổi mượt mà nhất.

Sau khi đảo ngược, điện xoay chiều đi vào nhà của bạn, nơi nó có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị của bạn và sưởi ấm hoặc làm lạnh không gian. Bất kỳ thứ gì bổ sung sẽ được chuyển đến lưới điện tiện ích. (Hoặc, nếu một thiết bị được định cấu hình để nhận dòng điện, đến một bộ pin.)

Ưu và nhược điểm của bộ chuyển đổi microinverter 

Ưu điểm

• Khả năng tắt nhanh chóng- Chúng có thể dễ dàng và nhanh chóng tắt để tuân thủ các mã điện ở các vị trí khác nhau.
• Kiểm tra theo bảng điều khiển- Hiệu suất của bộ chuyển đổi microinverter có thể được theo dõi từng bảng một, nhưng các bộ biến tần tiêu chuẩn chỉ có thể giám sát toàn bộ hệ thống. Điều này ngụ ý rằng ngay cả những vấn đề nhỏ với bảng điều khiển cũng có thể nhanh chóng được tìm thấy và giải quyết.
• Hoạt động tốt ngay cả trong khu vực có bóng râm -Microinverters không gặp khó khăn khi vận hành và tận dụng tối đa ánh nắng mặt trời ngay cả ở những vị trí có bóng râm một phần và khi tất cả các tấm quay mặt về các hướng khác nhau vì có bộ nghịch lưu phía sau mỗi tấm nền. So với một trình tối ưu hóa, chúng thậm chí có một chút lợi thế.

Nhược điểm

• Vì có rất nhiều biến tần nên việc bảo trì rất khó khăn.
• Khi so sánh với biến tần chuỗi, nó không hiệu quả về chi phí, đặc biệt là đối với lắp đặt hộ gia đình 5kW điển hình.
• Không thích hợp cho những nơi có bão vì bộ biến tần có thể tăng gấp đôi thành cột thu lôi thu nhỏ.

Biến tần chuỗi là gì?

Một biến tần trung tâm với các đầu vào cho “chuỗi” của các bảng được chạy thành một khối duy nhất được gọi là biến tần chuỗi. Biến tần được kết nối với phần cuối của một chuỗi bảng kết nối được nối tiếp với nhau. Nhiều đầu vào có thể được nhìn thấy trong bộ biến tần.

Tùy thuộc vào quy mô của toàn bộ hệ thống điện mặt trời, mỗi công trình lắp đặt năng lượng mặt trời hộ gia đình có thể chỉ bao gồm một bộ biến tần duy nhất hoặc nhiều nhất là hai bộ biến tần chuỗi.

"Chuỗi chuỗi" của các tấm pin mặt trời, còn được gọi là một nhóm từ 6 đến 12 tấm pin mặt trời, là những gì một biến tần chuỗi sử dụng để hoạt động trong một mạch nối tiếp.

Cách sử dụng? 

Các tấm pin mặt trời tạo ra những gì được gọi là “chuỗi” hoặc nhóm khi chúng được nối thành chuỗi. Có thể có nhiều hơn một chuỗi, tùy thuộc vào sản lượng năng lượng tối đa của mảng và vị trí của các tấm. Một chuỗi thường bao gồm 8–15 bảng.

Tất cả các mô-đun trong một chuỗi phải cùng loại, có cùng công suất và hướng về mặt trời ở cùng một góc và hướng để tạo ra nhiều điện nhất có thể.

Mỗi dây dẫn điện một chiều cao áp từ các tấm pin đến một bộ biến tần, thường được tìm thấy ở tầng trệt trong nhà, gần bảng điện. Bạn có thể đặt biến tần bên ngoài, trong gara hoặc dưới tầng hầm.

Biến tần được gắn vào từng chuỗi, thường là một đầu vào riêng biệt. Bạn thậm chí có thể yêu cầu nhiều hơn một biến tần chuỗi để quản lý tất cả các chuỗi, tùy thuộc vào kích thước và cách bố trí của mảng năng lượng mặt trời của bạn. Biến tần chuyển đổi điện một chiều và chuyển nó qua dây thành điện xoay chiều.

Ưu và nhược điểm của biến tần chuỗi 

Ưu điểm

• Rất ít lỗi đấu dây- Bởi vì chỉ có một biến tần nên việc đấu dây của hệ thống khá đơn giản. Do đó, có rất ít khả năng xảy ra lỗi hệ thống dây điện.
• Hiệu quả về chi phí - Về chi phí lắp đặt, bộ biến tần khá rẻ.
• Dễ dàng giải quyết vấn đề- Cài đặt sử dụng bộ biến tần khá đơn giản để khắc phục sự cố vì chỉ có một trong số chúng để giải quyết khi có sự gián đoạn trong quá trình sản xuất năng lượng.

Nhược điểm

• Những thách thức với việc tuân thủ vì quá trình tắt máy chậm
• Không hiệu quả trong bóng râm
• Do chi phí đắt đỏ của việc bổ sung một biến tần chuỗi thứ hai, việc tăng năng lực sản xuất là một thách thức.
• Bảo hành 25 năm đối với bộ biến tần so với bảo hành ngắn hạn từ 8–12 năm.
• Giám sát cấp độ bảng điều khiển không đủ

Cơ sở chung

Bộ biến tần năng lượng mặt trời dân dụng hiện có thuộc một trong ba loại: bộ biến tần vi mạch; biến tần chuỗi và biến tần lai.

Cho dù chúng được gắn với lưới hoặc không theo lưới, bộ nghịch lưu chuỗi và bộ biến tần đều có chung một đặc điểm. Cả hai đều biến đổi điện một chiều thành điện xoay chiều có thể sử dụng được trước khi cung cấp cho các thiết bị của bạn.

Chúng cũng hướng bất kỳ nguồn AC phụ nào vào lưới điện khi chúng được gắn với lưới điện. Với bộ biến tần hoặc bộ biến tần, không cần lưu trữ pin tại chỗ. (Tuy nhiên, ít nhất cũng có kết nối bộ pin đối với hầu hết các ứng dụng không nối lưới.)

Như sẽ được trình bày chi tiết bên dưới, bộ nghịch lưu chuỗi khác với bộ biến tần vi mô về nơi diễn ra quá trình chuyển đổi DC-to-AC.

Sự khác biệt

Hai biến tần phải thay đổi từ DC sang AC. Vị trí của điều này tạo ra sự khác biệt. Bộ biến tần chuỗi chuyển đổi DC sang AC ở cấp độ chuỗi, trong khi bộ nghịch lưu siêu nhỏ làm điều đó ở mặt sau của mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời trên mái nhà. Bộ biến tần vi mô so với bộ biến tần chuỗi chứa một số điểm khác-

• Sản xuất- Do tính năng tối ưu hóa ở cấp độ bảng điều khiển, các bộ biến tần siêu nhỏ thường hoạt động tốt hơn đối với những ngôi nhà có mái phức tạp và các vấn đề về bóng râm hoặc bẩn. Tuy nhiên, do hiệu quả tuyệt vời của chúng, bộ biến tần có thể hoạt động tốt cho những ngôi nhà có mái thẳng và hướng thẳng đứng. Các bộ nghịch lưu chuỗi gần đây nhất có công nghệ MPPT kép. 
• Chi phí ban đầu: So với bộ biến tần, bộ biến tần siêu nhỏ thường có chi phí thiết bị ban đầu lớn hơn. Một trong những bộ biến tần siêu nhỏ được yêu thích nhất có bảo hành 25 năm và có giá khoảng 0.7 đô la / W. Với bảo hành 10 năm, biến tần dây có sẵn với giá khoảng một phần ba giá đó.
• Bảo trì - Do điện áp xoay chiều thấp mà chúng mang theo, bộ biến tần siêu nhỏ nổi tiếng là có tỷ lệ hỏng hóc riêng lẻ thấp. Tuy nhiên, tỷ lệ hỏng hóc tăng lên theo số lượng các thành phần trong một hệ thống và một hệ thống năng lượng mặt trời 5 kW, chẳng hạn, có thể chứa 23 bộ biến tần siêu nhỏ. Một người cần phải leo lên mái nhà, tháo các tấm pin mặt trời và lắp một bộ biến tần mới khi một người bị lỗi. Một bộ biến tần được lắp đặt trên tường giúp loại bỏ sự cần thiết của nhân viên bảo trì đối với các mái nhà đóng cặn.

Cái nào dành cho bạn?

Đa số nhà sản xuất biến tần vi mô Tuy nhiên, dù tỷ lệ thất bại cực kỳ thấp, người ta vẫn tiếp tục nghi ngờ về những khẳng định này. Theo các nguồn tin - chuyên môn lâu năm trong ngành lắp đặt năng lượng mặt trời, biến tần, là thành phần điện tử phức tạp nhất trong hệ mặt trời, cũng là thành phần thường xuyên bị lỗi nhất. Thay vì lắp đặt một bộ biến tần chuỗi, sẽ khá ngần ngại khi lắp đặt 20 bộ biến tần. Chỉ trong những trường hợp cực kỳ có vấn đề về bóng râm đáng kể thì mới nên thực hiện.

Mặc dù khả năng giám sát từng bảng điều khiển được các nhà sản xuất microinverter tiếp thị như một tính năng, nhưng họ không cung cấp khả năng giám sát cho phép người dùng thực hiện điều này. Trừ khi bạn đồng ý mua cấp độ giám sát cao hơn để nâng cấp, họ chỉ cho phép người cài đặt xem dữ liệu cấp độ bảng điều khiển từ hệ thống của bạn chứ không phải bạn với tư cách là khách hàng.

Điều này ngụ ý rằng với tư cách là khách hàng, tất cả dữ liệu giám sát được hiển thị cho bạn là thông tin về toàn bộ hệ thống. Một người hoài nghi sẽ phản đối rằng họ làm điều này để bảo vệ bản thân và người cài đặt của họ khỏi các cuộc gọi hỗ trợ liên quan đến biến tần bị trục trặc. Khá khó để biết liệu chỉ có 1 hoặc 2 biến tần trong số 25 biến tần bị trục trặc nếu chỉ sử dụng dữ liệu giám sát trên toàn hệ thống.

Phải nói rằng, nó là bộ chuyển đổi vi mô được ưa thích hơn, nhưng từ quan điểm của khách hàng, sẽ được ưu tiên mua một hệ thống với một bộ chuyển đổi có trả thêm tiền mặt cho mức độ giám sát cung cấp phân tích cấp bảng điều khiển. Toàn bộ hệ thống tạm dừng khi biến tần chuỗi bị lỗi, điều này rất dễ nhận thấy.

Kết luận

Những hạn chế trong dự án của bạn có thể sẽ xác định loại biến tần bạn sử dụng — vi, chuỗi hoặc trình tối ưu hóa công suất. Nếu bạn có thể phát triển hệ thống của mình dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, hãy chọn một biến tần chuỗi. Nếu bạn cần bắt đầu nhỏ và phát triển sau đó, hãy sử dụng bộ biến tần siêu nhỏ. Tham khảo Benynăm để có được một giải pháp hoàn hảo cho hệ thống điện của bạn.