Vzhľadom na rozmanitosť budov to nevyhnutne povedie k rozmanitosti inštalácií solárnych panelov. Aby sa maximalizovala účinnosť premeny slnečnej energie a zároveň sa zohľadnil krásny vzhľad budovy, vyžaduje sa diverzifikácia našich meničov, aby sa dosiahol najlepší spôsob premeny solárnej energie. Najbežnejšie metódy solárnych meničov na svete sú: centralizované meniče, reťazcové meniče, viacreťazcové meniče a komponentné meniče. Teraz si rozoberieme aplikácie niekoľkých meničov.
Centralizované invertory sa vo všeobecnosti používajú v systémoch s veľkými fotovoltaickými elektrárňami (≈10 kW). Na jednosmerný vstup toho istého centralizovaného invertora je pripojených mnoho paralelných fotovoltaických reťazcov. Vo všeobecnosti sa na dosiahnutie vysokého výkonu používajú trojfázové IGBT výkonové moduly. Nižší výkon využíva tranzistory s poľovým efektom a DSP prevodný regulátor na zlepšenie kvality generovanej elektrickej energie, čím sa dosahuje veľmi blízky sínusový prúd. Najväčšou výhodou je vysoký výkon a nízke náklady systému. Je však ovplyvnený prispôsobením fotovoltaických reťazcov a čiastočným tienením, čo vedie k účinnosti a výkonovej kapacite celého fotovoltaického systému. Zároveň je spoľahlivosť výroby energie celého fotovoltaického systému ovplyvnená zlým prevádzkovým stavom skupiny fotovoltaických jednotiek. Najnovším smerom výskumu je použitie riadenia priestorovej vektorovej modulácie a vývoj nových zapojení topológie invertorov na dosiahnutie vysokej účinnosti pri čiastočnom zaťažení.
K centralizovanému invertoru SolarMax môžete pripojiť rozhranie fotovoltaického poľa na monitorovanie každého fotovoltaického reťazca. Ak jeden z reťazcov nefunguje správne, systém odošle túto informáciu do diaľkového ovládača. Zároveň je možné tento reťazec diaľkovým ovládaním zastaviť, takže porucha reťazca fotovoltaických reťazcov nezníži a neovplyvní výkon a energetický výkon celého fotovoltaického systému.
Reťazcové invertory sa stali najobľúbenejšími invertormi na medzinárodnom trhu. Reťazcové invertory sú založené na modulárnom koncepte. Každý fotovoltaický reťazec (1 kW – 5 kW) prechádza invertorom, má sledovanie maximálneho výkonu na jednosmernom konci a je zapojený paralelne na striedavom konci. Mnoho veľkých fotovoltaických elektrární používa reťazcové invertory. Výhodou je, že nie sú ovplyvnené rozdielmi v moduloch a tieňmi medzi reťazcami a zároveň znižujú optimálny pracovný bod fotovoltaických modulov.
Nesúlad s meničom, čím sa zvyšuje množstvo vyrobenej energie. Tieto technické výhody nielen znižujú náklady na systém, ale aj zvyšujú jeho spoľahlivosť. Zároveň sa medzi reťazcami zavádza koncept „master-slave“, takže keď jeden reťazec elektrickej energie nedokáže zabezpečiť prevádzku jedného meniča v systéme, niekoľko sád fotovoltaických reťazcov sa spojí a jeden alebo viacero z nich môže pracovať, aby sa vyrobilo viac elektriny. Najnovším konceptom je, že niekoľko meničov tvorí „tím“, ktorý nahrádza koncept „master-slave“, čo zvyšuje spoľahlivosť systému o krok ďalej. V súčasnosti sa ujali vedenia beztransformátorové reťazcové meniče.
Viacreťazcový invertor využíva výhody centralizovaného invertora a stringového invertora, vyhýba sa ich nedostatkom a možno ho použiť vo fotovoltaických elektrárňach s výkonom niekoľkých kilowattov. Viacreťazcový invertor obsahuje rôzne individuálne sledovanie výkonových špičiek a DC-DC meniče. Tieto DC prúdy sa premieňajú na striedavý prúd bežným DC-AC invertorom a pripájajú sa k sieti. Rôzne menovité hodnoty fotovoltaických reťazcov (ako napríklad: rôzny menovitý výkon, rôzny počet komponentov v každom reťazci, rôzni výrobcovia komponentov atď.), fotovoltaické moduly rôznych veľkostí alebo rôznych technológií a reťazce rôznych smerov (ako napríklad: východ, juh a západ), rôzne uhly sklonu alebo tiene, môžu byť pripojené k spoločnému invertoru a každý reťazec pracuje na svojom príslušnom maximálnom výkonovom vrchole.
Zároveň sa skracuje dĺžka jednosmerného kábla, minimalizuje sa tieňový efekt medzi reťazcami a straty spôsobené rozdielom medzi reťazcami.
Komponentný menič slúži na pripojenie každej fotovoltaickej komponenty k meniču a každá komponent má samostatné sledovanie maximálneho výkonu, aby sa komponent a menič lepšie zladili. Zvyčajne sa používa vo fotovoltaických elektrárňach s výkonom 50 W až 400 W, celková účinnosť je nižšia ako pri reťazcových meničoch. Keďže je zapojený paralelne na strane AC, zvyšuje sa zložitosť zapojenia na strane AC a je náročné ho udržiavať. Ďalším problémom, ktorý je potrebné vyriešiť, je, ako sa efektívnejšie pripojiť k sieti. Najjednoduchším spôsobom je priame pripojenie k sieti cez bežnú AC zásuvku, čo môže znížiť náklady a inštaláciu zariadenia, ale bezpečnostné normy siete to často nemusia umožňovať. Pritom môže energetická spoločnosť namietať proti priamemu pripojeniu zariadenia na výrobu energie k bežným zásuvkám bežných domácich používateľov. Ďalším faktorom súvisiacim s bezpečnosťou je, či je potrebný izolačný transformátor (vysokofrekvenčný alebo nízkofrekvenčný) alebo je povolený beztransformátorový menič.meničsa najčastejšie používa v sklenených závesných stenách.
Čas uverejnenia: 29. októbra 2021
