太陽光発電インバータの選択

建物の多様性に伴って、太陽光パネルの設置方法も必然的に多様化します。建物の美観を考慮しながら太陽エネルギーの変換効率を最大化するには、インバータの多様化が不可欠です。最適な太陽エネルギー変換方法を実現するには、インバータの多様化が不可欠です。世界で最も普及している太陽光発電インバータの方式は、集中型インバータ、ストリング型インバータ、マルチストリング型インバータ、そしてコンポーネント型インバータです。以下では、様々なインバータの用途を分析していきます。

集中型インバータは、一般的に大規模な太陽光発電所（＞10kW）のシステムで使用されます。多くの並列太陽光発電ストリングが、同じ集中型インバータのDC入力に接続されます。一般的に、高出力には三相IGBTパワーモジュールが使用されます。低出力では、電界効果トランジスタとDSP変換コントローラを使用して、生成される電気エネルギーの品質を向上させ、正弦波電流に非常に近づけます。最大の特徴は、システムの高出力と低コストです。ただし、太陽光発電ストリングのマッチングと部分的な影の影響を受け、太陽光発電システム全体の効率と発電容量に影響します。同時に、太陽光発電システム全体の発電信頼性は、太陽光発電ユニットグループの動作状態が悪い影響を受けます。最新の研究方向は、空間ベクトル変調制御の使用と、部分負荷条件下で高効率を得るための新しいインバータトポロジ接続の開発です。

SolarMax集中型インバータには、太陽光発電アレイインターフェースボックスを接続でき、各太陽光発電ストリングを監視できます。ストリングの1つが正常に動作していない場合、システムはその情報をリモートコントローラーに送信します。同時に、該当のストリングはリモートコントロールで停止できるため、1つの太陽光発電ストリングの故障が太陽光発電システム全体の作業量とエネルギー出力を低下させ、影響を与えることはありません。

ストリングインバータは、国際市場で最も人気のあるインバータとなっています。ストリングインバータはモジュール型のコンセプトに基づいています。各太陽光発電ストリング（1kW～5kW）はインバータを通過し、直流端で最大電力ピークトラッキングを行い、交流端で並列接続されます。多くの大規模太陽光発電所でストリングインバータが採用されています。ストリングインバータの利点は、モジュールのばらつきやストリング間の影の影響を受けないこと、そして同時に太陽光モジュールの最適動作点を低下させることです。

インバータとのミスマッチを防ぎ、発電量を増加させます。これらの技術的利点は、システムのコストを削減するだけでなく、システムの信頼性も向上させます。同時に、ストリング間に「マスタースレーブ」の概念が導入され、システム内の単一のストリングの電気エネルギーで単一のインバータを動作させることができない場合、複数セットの太陽光発電ストリングが相互に接続され、それらの1つまたは複数が動作できるようになります。 、より多くの電気を生産します。最新の概念は、複数のインバータが「チーム」を形成して「マスタースレーブ」の概念に取って代わることであり、システムの信頼性をさらに一歩進めています。現在、トランスレスストリングインバータが主導権を握っています。

マルチストリングインバータは、集中型インバータとストリングインバータの利点を取り入れ、それぞれの欠点を回避し、数キロワットの太陽光発電所に適用できます。マルチストリングインバータには、それぞれ異なる個別の電力ピークトラッキングとDC-DCコンバータが含まれています。これらのDCは通常のDC-ACインバータによってAC電力に変換され、系統に接続されます。異なる定格値の太陽光発電ストリング（異なる定格電力、各ストリング内の異なるコンポーネント数、異なるコンポーネントメーカーなど）、異なるサイズまたは異なる技術の太陽光発電モジュール、および異なる方向（東、南、西など）、異なる傾斜角度または影のストリングを、共通のインバータに接続することができ、各ストリングはそれぞれの最大電力ピークで動作します。

同時に、DCケーブルの長さが短縮され、弦間の影の影響や弦間の差によって生じる損失が最小限に抑えられます。

コンポーネントインバータは、各太陽光発電コンポーネントをインバータに接続し、各コンポーネントが個別に最大電力ピークトラッキング機能を備えているため、コンポーネントとインバータのマッチングが向上します。通常、50W～400Wの太陽光発電所で使用され、ストリングインバータよりも総合効率が低くなります。AC側で並列接続されるため、AC側の配線が複雑になり、メンテナンスが困難になります。解決すべきもう1つの課題は、より効率的に系統に接続する方法です。最も簡単な方法は、通常のACコンセントを介して系統に直接接続することです。これにより、コストと設備の設置スペースを削減できますが、系統の安全基準により許可されない場合があります。そうすると、電力会社は発電装置を一般家庭のコンセントに直接接続することに反対する可能性があります。安全性に関連するもう1つの要素は、絶縁トランス（高周波または低周波）が必要か、トランスレスインバータが許可されるかです。インバーターガラスカーテンウォールに最も広く使用されています。