Bộ chuyển đổi bảng điều khiển năng lượng mặt trời: Chính xác thì chúng là gì?

Một thiết bị plug-and-play quang điện, được gọi là bộ chuyển đổi vi năng lượng mặt trời, chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) do một mô-đun năng lượng mặt trời tạo ra thành dòng điện xoay chiều (AC). Bộ biến tần năng lượng mặt trời trung tâm và chuỗi thông thường, trong đó một bộ biến tần duy nhất được kết nối với một số tấm pin mặt trời, tương phản với bộ biến tần vi mô. Có thể tổng hợp đầu ra từ nhiều bộ biến tần và thường xuyên đưa nó vào lưới điện.

So với các bộ biến tần thông thường, bộ biến tần vi mô cung cấp một số lợi ích. Lợi ích chính là chúng cách ly các tấm pin với nhau về mặt điện, do đó, ngay cả khi hỏng toàn bộ mô-đun hoặc một lượng nhỏ bóng râm, mảnh vụn hoặc đường tuyết trên một mô-đun năng lượng mặt trời cũng không làm giảm đáng kể sản lượng của toàn bộ mảng.

Bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời là gì?

Một bộ biến tần rất nhỏ được gọi là microinverter được chế tạo để gắn vào từng tấm pin mặt trời riêng lẻ. Bộ chuyển đổi nhỏ năng lượng mặt trời dạng chuỗi điển hình, thường được gắn trên tường cách chuỗi các tấm pin mặt trời và được kết nối qua cáp DC, rất khác với điều này. Trong các hệ thống sử dụng bộ biến tần, bộ biến tần chuyển đổi điện một chiều từ chuỗi bảng thành điện xoay chiều. Mỗi tấm pin mặt trời hoạt động độc lập với phần còn lại của mảng năng lượng mặt trời do các bộ biến tần được gắn vào mỗi tấm, và nguồn điện một chiều được chuyển đổi ngay lập tức thành điện xoay chiều trên mái nhà.

Bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?

Hiểu được chức năng của bộ chuyển đổi vi mô trong việc tạo ra năng lượng mặt trời là rất hữu ích.

Tóm lại, pin mặt trời của các tấm pin mặt trời chuyển đổi quang năng thành điện một chiều (DC). Mọi người cần một kỹ thuật để chuyển đổi ngay lập tức điện mặt trời thành điện gia dụng vì phần lớn các gia đình sử dụng Năng lượng dòng điện xoay chiều (AC). một bộ chuyển đổi vi mô được giới thiệu.

Bộ chuyển đổi vi mô cực kỳ hiệu quả trong việc chuyển đổi điện một chiều thành điện xoay chiều. Điều này là do mặt sau của mỗi tấm pin mặt trời được kết nối trực tiếp với một bộ chuyển đổi nhỏ. Do độc lập với các tấm pin mặt trời khác, chúng sản xuất điện hiệu quả hơn.

Các loại 

Bảng điều khiển năng lượng mặt trời microinverters có thể được phân loại dựa trên mục đích sử dụng của chúng, bao gồm những điều sau:

• Bộ biến tần - Những bộ biến tần này là sự lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng dân dụng và kinh doanh. Đây là các thiết bị điện tử cấp mô-đun, giống như bộ tối ưu hóa điện năng, vì một biến tần được đặt trên mỗi bảng điều khiển. Bộ biến tần không yêu cầu bộ biến tần kiểu chuỗi vì chúng chuyển đổi điện từ DC sang AC một cách chính xác tại bảng điều khiển. So với biến tần truyền thống, bộ biến tần năng lượng mặt trời cung cấp một số lợi ích. Lợi ích chính là chúng tách các tấm pin ra khỏi nhau bằng điện để ngay cả sự cố mô-đun hoàn toàn hoặc mức độ nhỏ của bóng râm, mảnh vụn hoặc đường tuyết trên một mô-đun năng lượng mặt trời cũng không làm giảm đáng kể sản lượng của phạm vi tổng thể.
• Biến tần chạy bằng pin - Ngày qua ngày, thị trường biến tần chạy bằng pin ngày càng mở rộng. Đây là loại một chiều và đi kèm với bộ sạc pin và bộ biến tần. Điều này có thể được vận hành với sự hỗ trợ của pin. Dựa trên thiết kế và xếp hạng của UL, các bộ biến tần này được phân loại là gắn lưới, tương tác lưới và ngoài lưới. 

Cần cho bộ biến tần năng lượng mặt trời

Cần có một cơ chế để truyền điện từ các tấm pin mặt trời trực tiếp đến hộp cầu dao điện trong một ngôi nhà, giống như với bất kỳ cách lắp đặt tấm pin mặt trời nào khác. Theo ý kiến ​​của chúng tôi, bộ chuyển đổi vi mạch vượt trội hơn so với các bộ biến tần cũ hơn về tính hiệu quả và hiệu quả.

A biến tần điển hình có nhược điểm là cho phép hệ thống năng lượng mặt trời chỉ tạo ra nhiều điện năng bằng bảng điều khiển năng suất thấp nhất của nó. Các bảng khác cũng sẽ sụp đổ nếu một bảng điều khiển xảy ra. Ví dụ, bảy trong số tám tấm pin mặt trời trên mái nhà đang hoạt động ở công suất tối đa. Trong trường hợp đó, chỉ nhận được 25% năng lượng do tấm pin tạo ra nếu tấm thứ tám chỉ sản xuất với hiệu suất 25%.

Mặt khác, một bộ chuyển đổi nhỏ được thiết lập bên dưới mỗi bảng điều khiển ở khu vực giữa bảng điều khiển năng lượng mặt trời và mái nhà. Hệ thống sẽ có thể sử dụng tất cả điện năng mà mỗi tấm pin mặt trời có khả năng sản xuất vì mỗi tấm pin mặt trời có bộ chuyển đổi vi mô riêng.

Mọi bảng điều khiển đều nhận được công suất tối đa vì hệ thống bộ chuyển đổi vi mô không có điểm lỗi nào. Chưa kể đến việc tăng cường bảo mật. Bộ biến tần cho các tấm pin mặt trời giữ cho điện áp cao DC không bị tắt trên mái nhà, giúp chúng an toàn hơn các bộ biến tần khác.

Các lợi ích khác bao gồm:

• Mở rộng dễ dàng: Một hệ thống năng lượng mặt trời có thể dễ dàng được mở rộng từ một bảng điều khiển đơn lẻ thành một số tấm độc lập với nhau vì tính mô-đun của nó.
• Thích hợp cho các cấu trúc nhà ở: Do kích thước và thiết kế mô-đun, nó lý tưởng cho các tòa nhà dân cư vì mỗi bảng điều khiển có thể có kiểu bóng râm ban ngày riêng biệt hoặc được định vị khác nhau.
• Cài đặt đơn giản: Vì không có giới hạn cụ thể về nguồn gốc của các tấm pin mặt trời, lắp đặt năng lượng mặt trời vi biến tần trên hệ thống lưới điện có thể được thực hiện khá nhanh chóng và dễ dàng bởi bất kỳ ai.
• Bảo hành mở rộng: Bộ biến tần thường tồn tại lâu hơn nhiều so với bộ biến tần trung tâm vì chúng không phải chịu tải nhiệt và công suất cao như nhau. Thời gian bảo hành thông thường đối với bộ biến tần là 20–25 năm, lâu hơn so với bộ biến tần trung tâm từ 10–15 năm.

Để xem hướng dẫn chi tiết về các bước kết nối, vui lòng xem Cách nối các tấm pin mặt trời với bộ biến tần.

Chúng kéo dài bao lâu?

Một trong nước biến tần năng lượng mặt trời của tuổi thọ sản xuất bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Mặc dù biến tần thường có tuổi thọ ngắn hơn do các thành phần có tuổi thọ nhanh hơn so với các tấm pin mặt trời, nhưng chúng có thể kéo dài từ 25 đến 30 năm hoặc lâu hơn. 

Bảo hành tiêu chuẩn cho bộ biến tần thường từ 5 đến 10 năm, với khả năng kéo dài nhiều năm trong số đó lên đến 20 năm. Khi chọn biến tần, bạn nên cân nhắc xem có bao gồm bất kỳ bảo trì và giám sát miễn phí nào trong hợp đồng năng lượng mặt trời hay không.

Bảo trì 

Vị trí tốt nhất cho bộ chuyển đổi vi năng lượng mặt trời là nơi lạnh, khô và có nhiều không khí trong lành di chuyển nếu người ta muốn nó hoạt động hiệu quả hơn trong một khoảng thời gian dài hơn. Mặc dù chắc chắn nhà sản xuất biến tần ngoài trời được chế tạo để chịu được nhiều ánh sáng mặt trời hơn những nơi khác, nên tránh lắp đặt chúng ở những vùng có ánh nắng trực tiếp. Ngoài ra, điều quan trọng là phải kiểm tra khe hở giữa mỗi biến tần trong việc lắp đặt nhiều biến tần để ngăn chặn sự truyền nhiệt giữa chúng.

Cũng nên kiểm tra bảo dưỡng biến tần thường xuyên. Theo thông lệ tốt nhất, bên ngoài của biến tần (nếu có thể tiếp cận được) nên được kiểm tra ba tháng một lần để đảm bảo không có dấu hiệu hư hỏng rõ ràng và tất cả các lỗ thông hơi và cánh tản nhiệt đều không có mảnh vụn.

Hơn nữa, nên sắp xếp để kiểm tra 20 năm một lần thông qua một nhà lắp đặt năng lượng mặt trời được chứng nhận. Mặc dù một số hợp đồng năng lượng mặt trời bao gồm bảo trì và giám sát miễn phí trong 25–200 năm, các dự phòng này thường có giá 300–XNUMX đô la. Người kiểm tra nên xem xét bên trong biến tần trong quá trình kiểm tra để tìm bằng chứng về sự ăn mòn, hư hỏng hoặc lỗi.

Chi phí

Theo một số nguồn, chi phí trung bình của một bộ biến tần trung tâm là 0.40 đô la / Wp (đỉnh watt), trong khi chi phí của bộ chuyển đổi vi mô là 0.52 đô la / Wp. Ban đầu, bộ biến tần có thể đắt hơn trên mỗi watt đỉnh, nhưng điều này không đảm bảo rằng chúng sẽ đắt hơn về lâu dài. Có rất nhiều điều khác để xem xét.

Việc lắp đặt năng lượng mặt trời vi biến tần nhanh hơn và dễ dàng hơn để hoàn thành, điều này thường làm giảm chi phí lắp đặt xuống 15%. Ngoài ra, tuổi thọ và độ bền tốt hơn cần được tính đến.

Hai con số giúp chúng tôi xác định phân tích chi phí hoặc mức độ hữu ích của bộ chuyển đổi vi mô:

• Chi phí liên tục ($)
• Sản xuất năng lượng suốt đời (kWh)

Về cơ bản, cách thức hoạt động như sau: chia chi phí cho sản lượng điện để có được chi phí trên mỗi kilowatt-giờ (kWh) mà hệ thống năng lượng mặt trời tạo ra. Mỗi trường hợp đều khác nhau – có rất nhiều biến số cần xem xét để tìm ra hai con số này. Để tìm hiểu thêm về sự so sánh này, hãy đọc tiếp. Biến tần chuỗi và Biến tần vi mô: Lựa chọn nào tốt nhất cho thiết lập năng lượng mặt trời của bạn?

Kết luận

Khi kích thước mảng pin mặt trời nhỏ và việc tối ưu hiệu suất của từng tấm pin gặp khó khăn, bộ biến tần vi mô trở nên phổ biến. Lĩnh vực dân dụng đã đạt được nhiều thành công nhất với bộ biến tần vi mô vì diện tích lắp đặt tấm pin hạn chế, làm giảm kích thước mảng, và thường xuyên gặp vấn đề về bóng râm từ cây cối hoặc các vật thể xung quanh. Khám phá thêm những lợi ích này trong bài viết của chúng tôi. Vai trò của Bộ biến tần vi mô trong hệ thống quang điện: Những ưu điểm chính được tiết lộ.

Ngoài ra, nhà sản xuất của bộ biến tần vi mô cho rằng mặc dù công nghệ của họ có chi phí ban đầu cao hơn so với bộ biến tần chuỗi, nhưng xét về tổng thể thì chi phí sẽ thấp hơn. Có nghĩa là vi mô sẽ có khả năng hoàn vốn tốt hơn theo thời gian nếu chúng cải thiện hiệu suất và sản lượng của hệ mặt trời và đáng tin cậy hơn. Mức độ mà họ làm như vậy phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm chi phí của hệ thống biến tần, hệ thống che nắng, làm bẩn hệ thống và giá điện.