نقش اینورترهای فتوولتائیک چیست؟نقش اینورتر در سیستم تولید برق فتوولتائیک

اصل تولید برق فتوولتائیک خورشیدی یک فناوری است که مستقیماً انرژی نور را با استفاده از اثر فتوولتائیک رابط نیمه هادی به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.عنصر اصلی این فناوری سلول خورشیدی است.سلول‌های خورشیدی به صورت سری بسته‌بندی و محافظت می‌شوند تا یک ماژول سلول خورشیدی بزرگ را تشکیل دهند و سپس با یک کنترل‌کننده برق یا موارد مشابه ترکیب می‌شوند تا یک دستگاه تولید برق فتوولتائیک را تشکیل دهند.کل فرآیند را سیستم تولید برق فتوولتائیک می نامند.سیستم تولید برق فتوولتائیک شامل آرایه های سلول خورشیدی، بسته های باتری، کنترل کننده های شارژ و دشارژ، اینورترهای فتوولتائیک خورشیدی، جعبه های ترکیبی و سایر تجهیزات می باشد.

چرا از یک اینورتر در سیستم تولید برق فتوولتائیک خورشیدی استفاده کنیم؟

اینورتر وسیله ای است که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند.سلول های خورشیدی انرژی DC را در نور خورشید تولید می کنند و برق DC ذخیره شده در باتری نیز برق DC است.با این حال، سیستم منبع تغذیه DC محدودیت های زیادی دارد.بارهای AC مانند لامپ های فلورسنت، تلویزیون ها، یخچال ها و فن های الکتریکی در زندگی روزمره نمی توانند با برق DC تغذیه شوند.برای اینکه تولید برق فتوولتائیک به طور گسترده در زندگی روزمره ما استفاده شود، اینورترهایی که می توانند جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل کنند ضروری هستند.

به عنوان بخش مهمی از تولید برق فتوولتائیک، اینورتر فتوولتائیک عمدتاً برای تبدیل جریان مستقیم تولید شده توسط ماژول های فتوولتائیک به جریان متناوب استفاده می شود.اینورتر نه تنها عملکرد تبدیل DC-AC را دارد، بلکه عملکرد حداکثر عملکرد سلول خورشیدی و عملکرد محافظت از خطای سیستم را نیز دارد.در ادامه به معرفی مختصری از عملکرد خودکار و خاموش شدن اینورتر فتوولتائیک و عملکرد کنترل ردیابی حداکثر توان می پردازیم.

1. عملکرد کنترل ردیابی حداکثر توان

خروجی ماژول سلول خورشیدی با شدت تابش خورشیدی و دمای خود ماژول سلول خورشیدی (دمای تراشه) متفاوت است.علاوه بر این، از آنجایی که ماژول سلول خورشیدی این ویژگی را دارد که با افزایش جریان، ولتاژ کاهش می‌یابد، یک نقطه عملیاتی بهینه وجود دارد که حداکثر توان را می‌توان به دست آورد.شدت تابش خورشیدی در حال تغییر است و بدیهی است که نقطه کار بهینه نیز در حال تغییر است.نسبت به این تغییرات، نقطه کار ماژول سلول خورشیدی همیشه در نقطه حداکثر توان است و سیستم همیشه حداکثر توان خروجی را از ماژول سلول خورشیدی به دست می آورد.این کنترل حداکثر کنترل ردیابی توان است.بزرگترین ویژگی اینورترها برای سیستم های انرژی خورشیدی این است که آنها عملکرد ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) را در بر می گیرند.

2. عملکرد خودکار و توقف عملکرد

پس از طلوع آفتاب در صبح، شدت تابش خورشید به تدریج افزایش می یابد و خروجی سلول خورشیدی نیز افزایش می یابد.وقتی به توان خروجی مورد نیاز اینورتر رسید، اینورتر به طور خودکار شروع به کار می کند.پس از شروع به کار، اینورتر خروجی ماژول سلول خورشیدی را در تمام مدت نظارت خواهد کرد.تا زمانی که توان خروجی ماژول سلول خورشیدی از توان خروجی مورد نیاز برای کار اینورتر بیشتر باشد، اینورتر به کار خود ادامه خواهد داد.حتی اگر هوا ابری و بارانی باشد تا غروب آفتاب متوقف خواهد شد.اینورتر نیز می تواند کار کند.هنگامی که خروجی ماژول سلول خورشیدی کوچکتر می شود و خروجی اینورتر نزدیک به 0 است، اینورتر حالت آماده به کار را تشکیل می دهد.

علاوه بر دو عملکردی که در بالا توضیح داده شد، اینورتر فتوولتائیک همچنین دارای عملکرد جلوگیری از عملکرد مستقل (برای سیستم متصل به شبکه)، عملکرد تنظیم خودکار ولتاژ (برای سیستم متصل به شبکه)، عملکرد تشخیص DC (برای سیستم متصل به شبکه) است. و عملکرد تشخیص زمین DC (برای سیستم های متصل به شبکه) و سایر عملکردها.در سیستم تولید برق خورشیدی، راندمان اینورتر عامل مهمی است که ظرفیت سلول خورشیدی و ظرفیت باتری را تعیین می کند.