نحوه اندازه و انتخاب بهترین اینورتر خورشیدی خارج از شبکه

اکثر خانه‌های خورشیدی دارای سیستم خورشیدی متصل به شبکه هستند. با این حال، سیستم های خورشیدی خارج از شبکه به دلیل افزایش استقلال انرژی که به کاربران ارائه می دهند، محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند. یک قطعه کلیدی از تجهیزات مرتبط با این سیستم ها اینورتر خورشیدی خارج از شبکه است.

در این مقاله به بررسی نحوه انجام آن می پردازیم اینورترهای خورشیدی خارج از شبکه در مقایسه با اینورترهای مورد استفاده برای سیستم های هیبریدی روی شبکه کار می کند. این مقاله همچنین به تحلیل بازار جهانی خورشیدی خارج از شبکه می‌پردازد و به اندازه بازار فعلی، محرک‌های کلیدی بازار و رشد پیش‌بینی‌شده نگاه می‌کند. سپس راهنمای خرید با فاکتورهای کلیدی را ارائه می دهد که باید هنگام انتخاب بهترین اینورتر خورشیدی خارج از شبکه در نظر گرفته شود.

فهرست مندرجات
اینورترهای خورشیدی خارج از شبکه چگونه کار می کنند؟
مروری بر بازار جهانی خورشیدی خارج از شبکه
5 عاملی که هنگام انتخاب بهترین اینورتر خورشیدی خارج از شبکه باید در نظر بگیرید
بهترین اینورتر خورشیدی خارج از شبکه را انتخاب کنید

اینورترهای خورشیدی خارج از شبکه چگونه کار می کنند؟

دو نوع اصلی از سیستم های خورشیدی آنهایی هستند که به شبکه متصل هستند (هیبرید یا درون شبکه) و آنهایی که از شبکه جدا شده اند (خارج از شبکه). در حالی که هر دو از منبع انرژی یکسانی از انرژی جمع آوری شده از خورشید از طریق صفحات خورشیدی استفاده می کنند، انرژی اضافی را به طور متفاوتی ذخیره و استفاده می کنند.

با یک سیستم خورشیدی هیبریدی، الکتریسیته اضافی به شبکه برق فرستاده می‌شود، در حالی که اینورترهای خورشیدی خارج از شبکه از بانک‌های باتری استفاده می‌کنند که انرژی خورشیدی DC را که توسط پنل‌های خورشیدی خارج از شبکه به آنها تغذیه می‌شود، ذخیره می‌کند. سپس این برق توسط اینورتر به برق AC تبدیل می شود که برای برق رسانی به لوازم خانگی استفاده می شود.

سیستم‌های خورشیدی خارج از شبکه در مقایسه با سیستم‌های هیبریدی بسیار پیچیده‌تر هستند، زیرا به قطعات اضافی مانند مانیتور باتری، کنترل‌کننده‌های شارژ و قطع کننده‌های مدار DC و AC نیاز دارند.

مروری بر بازار جهانی خورشیدی خارج از شبکه

گزارش تحقیقات بازار Vantage در سال 2022 نشان می دهد که پیش‌بینی می‌شود که بازار جهانی اینورترهای خورشیدی تا پایان سال 12.93 به ارزش بازار 2028 میلیارد دلار برسد. انتظار می‌رود این بازار با نرخ رشد مرکب سالانه (CAGR) 8.5 درصد از ارزش بازار سال 2021 که 7.92 میلیارد دلار بود، رشد کند.

وقتی صحبت از بازار خورشیدی خارج از شبکه می شود، Vantage پیش بینی می کند رشد بازار با CAGR 11 درصد، با رشد بازار از ارزش 2.8 میلیارد دلار آمریکا در سال 2020 به 6.45 میلیارد دلار تا سال 2028.

بحران انرژی، نوسان قیمت نفت و افزایش توافقات بین‌المللی که طرح‌های توسعه پایدار را ترویج می‌کنند، محرک‌های اصلی رشد در بازار اینورترهای انرژی خورشیدی در نظر گرفته می‌شوند.

5 عاملی که هنگام انتخاب بهترین اینورتر خورشیدی خارج از شبکه باید در نظر بگیرید

1. ولتاژ خروجی

یکی از اولین مواردی که در هنگام انتخاب یک اینورتر خورشیدی خارج از شبکه نیازهای بار را تعیین می کند. این معمولاً مشابه ولتاژ استاندارد تغذیه یا ولتاژ نامی بار در یک منطقه خاص است.

انجام تجزیه و تحلیل بار به خرده فروشان کمک می کند تا دریابند مشتریانشان به چه ولتاژهایی نیاز دارند. ولتاژ خروجی برای اروپا و آفریقا 240 ولت است در حالی که در ایالات متحده 120 ولت است. اکثر برنامه های مسکونی به ولتاژ 110/220 VAC نیاز دارند که ولتاژ مورد نیاز برای بارهای خانگی AC است.

برای به دست آوردن ولتاژ خروجی بالاتر، کاربران می توانند از "انباشته شدن اینورتر" استفاده کنند که شامل استفاده از چندین اینورتر به صورت سری است. تا زمانی که خورشیدی مبدل ها استفاده شده سازگار هستند، یک کاربر مسکونی می تواند دو اینورتر 120 VAC را برای دو برابر کردن ولتاژ خروجی به 240 VAC متصل کند.

2. محدوده قدرت

فاکتور بعدی که هنگام انتخاب بهترین باید در نظر گرفت اینورتر خورشیدی خارج از شبکه محدوده توانی است که اینورتر با آن عرضه می شود. در نهایت، تجهیزاتی که انتخاب می شوند باید بتوانند نیازهای انرژی کاربر را برآورده کنند یا بار آنها را تحمل کنند.

در زیر لیستی از محدوده های مختلف قدرت اینورتر و کاربردهای معمول آنها آورده شده است:

• 1-2 کیلو وات: تلویزیون، یخچال، تلفن، کابین کوچک با چراغ
• 2-4 کیلو وات: خانه های کوچک کم مصرف، کابین های بزرگتر
• 4-8 کیلو وات: اکثر خانه های خارج از شبکه
• 8-16 کیلو وات: خانه های بزرگتر خارج از شبکه، مشاغل کوچک، مزارع یا مزارع

محبوب ترین محدوده توان است 4-8 کیلو وات زیرا می تواند اکثر نیازهای برق خانگی را برآورده کند.

بسته به مشتری هدف، مهم است که بارهای آینده را که ممکن است نیاز به برق داشته باشند نیز در نظر بگیرید. این به این معنی است که اینورترهای خارج از شبکه نصب شده معمولاً باید بتواند هر گونه رشد نیاز برق را در چند سال آینده برطرف کند. از این رو، سیستمی که برای زوج‌های بازنشسته هدف قرار می‌گیرد، باید با سیستمی که برای خانواده‌های جوان هدف قرار می‌گیرد متفاوت باشد.

3. ولتاژ ورودی DC

یک بار ظرفیت توان از اینورتر خورشیدی خارج از شبکه ایجاد شده است، اکنون زمان در نظر گرفتن محدوده ولتاژ ورودی DC تجهیزات فرا رسیده است. این را می توان با مشاهده مشخصات اینورتر یا برگه مشخصات مشخص کرد.

ولتاژ DC ورودی برای تعیین ولتاژ اسمی باتری که مطابق با ولتاژ است استفاده می شود معکوس کننده. به عنوان یک قاعده، حداکثر ولتاژ خروجی DC PV نباید از حداکثر ولتاژ ورودی DC ذکر شده در مشخصات اینورتر تجاوز کند.

4. ظرفیت باتری

عامل بعدی که در فرآیند انتخاب سیستم های انرژی خورشیدی خارج از شبکه باید در نظر گرفته شود، این است اندازه باتری که مورد نیاز خواهد بود. خرده فروش باید تعیین کند که آیا مشتری مورد نظر معمولاً به ذخیره انرژی نیاز دارد که مصرف آن را فقط برای یک روز یا یک روز پوشش دهد. سیستمی که ظرفیت پشتیبان اضافی دارد.

برای اطمینان از دقت در این فرآیند، مهم است که تعدادی از متغیرهای مربوط به باتری را در نظر بگیرید. اینها شامل نوع باتری و ترکیب شیمیایی آن، راندمان رفت و برگشت، حداکثر عمق تخلیه (DoD)، حداکثر نرخ شارژ، و روزهای استقلال است.

قانون کلی برای پشتیبان‌گیری باتری خورشیدی این است که ذخیره‌سازی را در نظر بگیرید که حداقل ۲ تا ۳ روز استفاده را در طول بالاترین زمان استفاده سال پوشش دهد.

5. کنترلر شارژ خورشیدی داخلی

اینورترهای خورشیدی خارج از شبکه همراه هستند کنترلرهای شارژ خورشیدی داخلی که نیرویی که از پنل های خورشیدی می آید و به باتری ها منتقل می شود را تنظیم می کند. دو نوع کنترل کننده شارژ معمولاً برای اینورترهای خورشیدی خارج از شبکه استفاده می شود: کنترل کننده های حداکثر توان ردیابی (MPPT). و کنترل کننده های مدولاسیون عرض پالس (PWM).

کنترلرهای MPPT از نظر فنی بهتر در نظر گرفته می شوند زیرا می توانند ولتاژ پانل خورشیدی بالاتر را به ولتاژ کمتر تبدیل کنند و قادرند باتری ها را با تلفات برق کمتر یا راندمان بالاتر شارژ کنند. MPPT می تواند ارائه دهد راندمان 93 تا 97 درصد در تبدیل قدرت آنها؛ با این حال، آنها در مقایسه با کنترل کننده های PWM پرهزینه تر هستند.

کنترل‌کننده‌های PWM ارزان‌تر هستند، اما می‌توانند تا حدودی ایجاد کنند 60 درصد تلفات برق. این آنها را برای سیستم های بزرگ غیر ایده آل می کند اما برای سیستم های کوچکتر گزینه ای مناسب است. در حالت ایده آل، بهتر است یک اینورتر با یک کنترلر شارژ داخلی انتخاب کنید که انتقال ولتاژ را بهینه می کند تا بانک باتری حداکثر مقدار انرژی را دریافت کند.

بهترین اینورتر خورشیدی خارج از شبکه را انتخاب کنید

انتخاب بهترین اینورتر خورشیدی خارج از شبکه برای مشتریان هدف مستلزم در نظر گرفتن دقیق تعدادی از عوامل، از جمله ولتاژ خروجی، محدوده توان، ولتاژ ورودی DC، ظرفیت باتری، و کنترل‌کننده‌های شارژ خورشیدی داخلی است.

همه این عوامل بر نوع سیستم انرژی خورشیدی خارج از شبکه که کاربران دارند تأثیر دارد، بنابراین خرده فروشان باید در نظر بگیرند که چه کسی هدف قرار می گیرد زیرا این به ایجاد بهینه ترین گزینه اینورتر برای آنها کمک می کند.

در نهایت، مشتریان به دنبال سیستم‌هایی هستند که نگهداری آسان، استفاده ساده و بدون دردسر باشد. محاسبه دقیق بارهای الکتریکی و الگوهای استفاده مشتریان احتمالی، اندازه صحیح سیستم خورشیدی خارج از شبکه، عملکرد بالاتر و کمترین خرابی سیستم را ممکن می‌سازد.