مطالعه‌ای نشان می‌دهد که بزرگ‌سازی اینورترهای خورشیدی، بازگشت سرمایه را افزایش می‌دهد.

تصور کنید: پشت بام شما در نور خورشید غرق شده است در حالی که پنل های فتوولتائیک یک جریان ثابت از برق DC تولید می کنند. اما اگر ظرفیت اینورتر شما کم باشد، مانند یک گلوگاه عمل می کند - جریان انرژی را محدود می کند و پتانسیل ارزشمند خورشیدی را هدر می دهد. راه حل؟ بزرگ کردن اینورتر فتوولتائیک. این راهنمای جامع اصول، مزایا، خطرات و اجرای عملی بزرگ کردن اینورتر را برای به حداکثر رساندن تولید انرژی و بازگشت سرمایه بررسی می کند.

بزرگ کردن اینورتر به نصب ماژول های فتوولتائیک (PV) با توان DC کل اشاره دارد که از ظرفیت خروجی AC اینورتر بیشتر است. طراحان این را با استفاده از نسبت PV-inverter (P _DC /P _AC ) تعیین می کنند. مقادیر بالای 1 نشان دهنده یک استراتژی بزرگ کردن است.

اینورترها به عنوان قلب هر سیستم خورشیدی، برق DC را به برق AC سازگار با شبکه تبدیل می کنند. اندازه نامناسب مستقیماً بر راندمان سیستم تأثیر می گذارد - اینورترهای کوچک باعث برش انرژی می شوند، در حالی که واحدهای بزرگتر منابع را هدر می دهند و عملکرد را کاهش می دهند. انتخاب دقیق اینورتر برای طراحی بهینه همچنان در درجه اول اهمیت دارد.

• نسبت بار اینورتر (ILR): توان DC ماژول PV تقسیم بر توان AC اینورتر (P _DC ÷ P _AC )
• نسبت بزرگ کردن: عبارت ILR جایگزین (به عنوان مثال، 120٪ یا 133٪)
• ضریب ظرفیت: نسبت خروجی اینورتر واقعی در مقابل نظری

اینورترها سه عملکرد حیاتی را انجام می دهند: تبدیل DC-AC، توزیع برق خانگی و مدیریت صادرات شبکه. از طریق فناوری ردیابی حداکثر توان (MPPT)، آنها با استخراج حداکثر توان موجود از ماژول های PV در شرایط مختلف، عملکرد را به طور مداوم بهینه می کنند.

هنگامی که خروجی PV از ظرفیت اینورتر فراتر رود، سیستم شکست نمی خورد - به طور هوشمند انرژی اضافی را قطع می کند. بزرگ کردن موثر از این ویژگی طراحی برای به حداکثر رساندن خروجی عملی به جای اضافه بار تجهیزات استفاده می کند.

در حالی که یک سیستم از نظر تئوری متعادل نسبت DC-AC 1.0 را نشان می دهد، شرایط دنیای واقعی به ندرت این رویکرد را توجیه می کند. کارشناسان صنعت معمولاً نسبت هایی بین 1.1 تا 1.5 (10-50٪ بزرگ کردن) را برای جبران عواملی مانند:

• تجمع گرد و غبار و سایه
• تغییرات دما
• نوسانات خروجی ناشی از آب و هوا
• الگوهای تابش روزانه

بزرگ کردن، شرایط عملیاتی نامطلوب را جبران می کند و اطمینان حاصل می کند که اینورترها در دوره های کم نور (صبح ها، عصرها، روزهای ابری) نزدیک به ظرفیت کار می کنند. سیستم های طراحی شده به درستی می توانند خروجی سالانه را 5-15٪ افزایش دهند که منجر به صرفه جویی قابل توجهی در بلندمدت می شود.

اینورترها به راندمان اوج در سطوح بار متوسط می رسند. آرایه های PV بزرگ شده ورودی کافی را فراهم می کنند تا اینورترها را در محدوده بهینه خود در طول ساعات روز روشن نگه دارند، که به ویژه در مکان های نیمه سایه یا آب و هوای متغیر ارزشمند است.

با کاهش سریعتر قیمت ماژول های PV نسبت به هزینه اینورترها، افزودن پنل ها اغلب مقرون به صرفه تر از ارتقاء اینورترها است. این رویکرد بازگشت سرمایه را تسریع می کند - گاهی اوقات دوره های بازپرداخت را از هفت سال به پنج سال کاهش می دهد.

ماژول های PV معمولاً سالانه 0.5٪ تخریب می شوند. بزرگ کردن این موضوع را در نظر می گیرد و اطمینان حاصل می کند که اینورترها بار تقریباً بهینه را در طول 25 سال عمر سیستم حفظ می کنند.

در دوره های تولید اوج، بزرگ کردن به ناچار باعث از دست رفتن مقداری انرژی می شود. با این حال، سیستم های خوب طراحی شده، برش را به 2-3٪ از بازده سالانه محدود می کنند - یک مبادله ارزشمند برای بهبود عملکرد کلی.

عملکرد بار زیاد پایدار، دمای اینورتر را افزایش می دهد و به طور بالقوه باعث کاهش رتبه، خاموش شدن محافظ یا کاهش راندمان می شود. تهویه مناسب و انتخاب محل نصب این خطرات را کاهش می دهد.

عملکرد مداوم نزدیک به محدودیت های ظرفیت ممکن است طول عمر اینورتر را کوتاه کند. بزرگ کردن متوسط (110-130٪) معمولاً از تأثیرات قابل توجهی در صورت اجرای صحیح جلوگیری می کند.

تولیدکنندگان حداکثر نسبت های بزرگ کردن مجاز را مشخص می کنند. فراتر رفتن از این محدودیت ها ممکن است گارانتی را باطل کند، در حالی که کدهای الکتریکی محلی (مانند قانون 120٪ NEC در ایالات متحده) محدودیت های اضافی را اعمال می کنند. طراحان سیستم باید تأیید کنند:

• مشخصات برگه اطلاعات اینورتر
• شرایط گارانتی
• کدهای الکتریکی منطقه ای و الزامات خدمات

این دستورالعمل صنعت، بزرگ کردن آرایه PV را تا 133٪ از توان AC اینورتر مجاز می کند. این شرایط دنیای واقعی را در نظر می گیرد که در آن ماژول ها به ندرت به حداکثر خروجی می رسند، در حالی که از خطرات برش بیش از حد جلوگیری می شود.

این استاندارد ایمنی الکتریکی، فیدبک خورشیدی را به پانل های توزیع محدود می کند - نه مستقیماً بزرگ کردن را محدود می کند، بلکه هنگام طراحی سیستم ها، نیاز به در نظر گرفتن ظرفیت شینه پنل دارد.

سیاست های بزرگ کردن در سراسر جهان متفاوت است:

• استرالیا: شورای انرژی پاک معمولاً 133٪ بزرگ کردن مسکونی را مجاز می کند
• اتحادیه اروپا: مختص کشور، با برخی از نسبت های 150٪+ با کنترل های ولتاژ/جریان مناسب

علائم هشدار دهنده شامل خاموش شدن مکرر، کدهای خطا (ولتاژ/جریان بیش از حد DC)، گرمای بیش از حد و افت راندمان است. راه حل ها از متعادل سازی مجدد رشته و بهبود تهویه تا ادغام باتری یا ارتقاء اینورتر متغیر است.

• نسبت های DC-AC 110-150٪ را بر اساس داده های تابش محلی هدف قرار دهید
• اینورترهایی را با مدیریت حرارتی قوی انتخاب کنید
• تهویه و نگهداری مناسب را تضمین کنید
• در محدوده های سازنده و نظارتی بمانید

هنگامی که با احتیاط اجرا شود، بزرگ کردن اینورتر یک استراتژی قانع کننده برای افزایش عملکرد و اقتصاد سیستم خورشیدی ارائه می دهد. با متعادل کردن افزایش جذب انرژی در برابر مدیریت حرارتی و الزامات انطباق، صاحبان سیستم می توانند سرمایه گذاری انرژی تجدیدپذیر خود را هم برای مزایای فوری و هم برای بلندمدت بهینه کنند.