ソーラーインバーター

さまざまな種類の太陽光発電インバータ

太陽光発電インバーターはどのように動作しますか?

太陽光発電インバーターは何をするのですか?

ソーラーインバータは、太陽電池アレイの重要なコンポーネントです。 システムの機能において、システムを保護する上で極めて重要な役割を果たします。 インバータの機能を以下に説明します。

太陽光発電インバータについて知っておくべき重要な用語

クリッピング/スキャルピング
これは、インバーターの小型化により失われるエネルギー出力を表すために使用される用語です。
どのインバーターにも最大定格電力があります (住宅レベルで、W または kW で測定)。 太陽光発電がそのインバーターの最大電力定格 (インバーターが処理できる電力) を超える DC 電力を供給すると、その結果生じる電力は「クリップ」されます。
過度のクリッピングを避けるために、ソーラー パネル アレイの最大電力出力を考慮し、正しいサイズ、モデル、タイプのインバーターを選択することが重要です。
DC システムのサイズがインバータ システムの最大 AC 電力定格よりも約 1.2 倍大きいのは通常です。 たとえば、10 kW インバータと組み合わせた 12 kW の太陽光発電アレイの DC:AC 比、つまり「インバータ負荷比」は 1.2 であると言われています。
電力出力に影響を与える実際のサイト固有の条件を考慮すると、「電力制限日」がほとんどない可能性があるため、太陽電池アレイのサイズをインバーターの最大電力定格よりも少し大きくすることが合理的になる場合があります。そのシステムのクリッピングのインスタンス。

インバータ効率
インバータ効率は、インバータに入力された DC 電力がどれだけ使用可能な AC 電力として取り出されるかを示すパーセンテージです。 インバータの効率が 100% であるということはありませんが、条件がよければそれに近いものもあります。 DC から AC への変換では、電力は熱の形で失われます。

最大出力
最大電力は、インバーターに供給できる最大電力量であり、インバーターの仕様またはソーラー パネルが生成できる最大電力によって決まります。 これは、特定のパネルの IV (電流と電圧) 曲線に沿った電圧と電流の間の最適なトレードオフで発生します。

最大電力点 (MPP)
太陽光発電システムの最大出力は、受ける太陽光の量、温度、その他の要因などの条件によって異なります。 固定傾斜型、静止型、屋根または地面に設置された太陽光発電システムは、1 日の限られた時間内にのみ最大定格電力を生成する可能性があります。 特定の太陽電池にはそれぞれ独自の IV 曲線があり、最大出力電力と電流 (I) および電圧 (V) の変化が関連付けられます。

最大電力点トラッカー (MPPT)
特定のパネル、一連のパネル、またはシステムの特性を定期的に追跡し、最大電力を生成するために電圧とアンペア数をそれに応じて最適化および変更するデバイス。

マイクロインバータ
1 枚のソーラー パネルによって生成された直流 (DC) を交流 (AC) に変換する装置。
マイクロインバーターは通常、アレイ内の個々のソーラーパネルのサイトまたは背後に接続および設置されます。 ほとんどのマイクロ インバータ メーカーは現場に設置されますが、メーカーによってパネルに組み込まれた製品もあります。

オプティマイザ
DC-DC コンバータ、オプティマイザ、または「パネル オプティマイザ」は、個々のパネルの MPPT を継続的に測定することにより、太陽光発電システムのエネルギー出力を増加させるモジュール レベルのパワー エレクトロニクス デバイスです。
パネル オプティマイザーは、監視システムを介してパフォーマンス特性を中継し、操作や必要なメンテナンスを容易にします。 基本的に、オプティマイザは、特定の文字列内で複数のパネルの向き、傾き、方位角、およびモジュール タイプを使用して、柔軟なシステム設計と配置をサポートします。
おそらく、DC オプティマイザを使用する最も有利な利点は、パネル レベルの MPPT、つまり最大電力点の追跡です。 その結果、特に周期的または全面的な日陰にさらされる場合に、パネル システムからのエネルギー収穫が増加します。

ピーク電力点
最大電力点 (MPP) の別の用語。

ストリングインバーター
ソーラー パネルのグループ (ストリングと呼ばれる) によって生成された直流 (DC) 電気を、使用可能な交流 (AC) 電気に変換する装置。
ストリング・インバータは、効果的で、安全で、信頼できることが証明されている「成熟した」太陽光発電技術とみなされています。 住宅用 240V AC ストリング インバータには、通常、約 10 年間のメーカー保証が付いています。

太陽光発電インバータを選択する際に考慮すべき要素

出力電圧の安定性

太陽電池は、太陽光発電システムのソーラーインバータによって 220V または 380V AC に変換される前に、蓄電池に蓄えられた電気を生成します。 一方、蓄電池の出力電圧は蓄電池自体の充放電によって決まります。 一方、負荷が予期せず変化した場合、電圧出力の変動は定格値の 10% を超えてはなりません。

定格出力周波数

理想的な周波数は 50Hz であるため、洗濯機や冷蔵庫などのモーターを備えた負荷は発熱し、システムの効率と寿命を低下させます。 その結果、太陽光インバーターの出力電流は、通常の動作条件下では変動が 1% 未満で、安定した数値 (通常は 50Hz) になるはずです。

出力電圧の波形歪み

正弦波インバータには最大波形変形 (または高調波成分) を設定する必要があります。 出力電圧の合計波形歪みは、それを表す 1 つの方法であり、5% を超えてはなりません。 (単相出力の場合は 10% が許容されます)。
インバータの高次高調波出力電流は誘導負荷に渦電流やその他の追加損失を発生させるため、インバータの過度の波形変形は負荷コンポーネントに深刻な加熱を引き起こし、機器の安全性を考慮することができず、機器の動作効率に影響を与えます。プロセス。

負荷力率

正弦波インバータの負荷力率は {{0}}.7 ～ 0.9、定格値は 0.9 で、誘導性負荷と容量性負荷を処理できます。 負荷電力が一定で、インバータのアクティブ管理が低い場合は常に、電力インバータに必要な容量が増加します。