最適なオフグリッド太陽光発電インバーターのサイズと選択方法

ほとんどの太陽光発電住宅には、系統接続型太陽光発電システムが搭載されています。しかし、オフグリッド太陽光発電システムは、ユーザーに提供されるエネルギーの自立性が向上したため、より人気が高まっています。これらのシステムに関連する重要な機器は、オフグリッド太陽光インバーターです。

この記事では、その方法について説明します。オフグリッド太陽光インバータハイブリッドオングリッドシステムに使用されるインバータと比較して動作します。この記事では、現在の市場規模、主要な市場推進要因、および予測される成長について考察し、世界のオフグリッド太陽光発電市場についても分析します。さらに、最適なオフグリッドソーラーインバーターを選択する際に考慮すべき重要な要素を含む購入ガイドを提供します。

目次
オフグリッド太陽光インバーターはどのように動作しますか?
世界のオフグリッド太陽光発電市場の概要
 最適なオフグリッド太陽光発電インバーターを選択する際に考慮すべき 5 つの要素
 最適なオフグリッド太陽光発電インバーターを選択してください

オフグリッド太陽光インバーターはどのように動作しますか?

主なXNUMXつのタイプ太陽光発電システムグリッドに接続されているもの (ハイブリッドまたはオングリッド) と、グリッドから切断されているもの (オフグリッド) です。どちらも、ソーラーパネルを通じて太陽から収集したエネルギーという同じ電源を使用しますが、余剰エネルギーの保存と利用方法は異なります。

ハイブリッドソーラーシステムでは、余剰電力が電力網に送られますが、ソーラーオフグリッドインバーターは、オフグリッドソーラーパネルから供給されるDC太陽光電力を蓄えるバッテリーバンクを使用します。その電力はインバーターによって交流電力に変換され、家電製品に電力を供給します。

オフグリッド太陽光発電システムは、バッテリーモニター、充電コントローラー、DCおよびACサーキットブレーカーなどの追加コンポーネントを必要とするため、ハイブリッドシステムに比べてはるかに複雑です。

世界のオフグリッド太陽光発電市場の概要

Vantage Market Research の 2022 年レポートことを示している世界の太陽光発電インバーター市場全体は、12.93年末までに市場価値2028億8.5万米ドルに達すると予測されています。この市場は、2021年の米国の市場価値から7.92%の年平均成長率(CAGR)で成長すると予想されています。 XNUMX億XNUMX万ドル。

特にオフグリッド太陽光発電市場に関して言えば、ヴァンテージは予測する市場は 11% の CAGR で成長しており、市場は 2.8 年の 2020 億米ドルから 6.45 年までに 2028 億 XNUMX 万米ドルに成長します。

迫り来るエネルギー危機、原油価格の変動、持続可能な開発計画を促進する国際協定の増加は、太陽光発電インバータ市場の成長の主な推進要因と考えられています。

最適なオフグリッド太陽光発電インバーターを選択する際に考慮すべき 5 つの要素

1.出力電圧

を選択するときに最初に考慮すべきことの XNUMX つは、オフグリッド太陽光インバーター負荷要件を決定しています。これは通常、特定の地域の標準電源電圧または負荷公称電圧と同じです。

負荷分析を行うことは、小売業者が顧客がどのような電圧を必要とするかを知るのに役立ちます。ヨーロッパとアフリカの出力電圧は 240V ですが、米国では 120V です。ほとんどの住宅用途では、家庭用 AC 負荷の電圧要件である 110/220 VAC が必要です。

より高い出力電圧を得るには、複数のインバータを直列に使用する「インバータスタッキング」を使用できます。太陽がある限りインバータ使用されているものに互換性がある場合、住宅ユーザーは 120 台の 240 VAC インバータを接続して、出力電圧を XNUMX 倍の XNUMX VAC にすることができます。

2. 出力範囲

最適なものを選択する際に考慮すべき次の要素オフグリッド太陽光インバーターインバータに付属する電力範囲です。最終的に、選択される機器は、ユーザーの電力ニーズを満たすか、ユーザーの負荷を処理できる必要があります。

以下は、さまざまなインバータ電力範囲とその一般的な用途のリストです。

1～2kW: テレビ、冷蔵庫、電話、照明付きの小さなキャビン
2～4kW: エネルギー効率の高い小さな家、より大きなキャビン
4～8kW: ほとんどのオフグリッド住宅
8～16kW: 大規模なオフグリッド住宅、中小企業、農場、牧場

最も一般的なパワー範囲は次のとおりです。 4〜8 kW ほとんどの一般的な家庭用電力ニーズを満たすことができるためです。

対象となる顧客によっては、電力を必要とする可能性のある将来の負荷も考慮することが重要です。これは、オフグリッドインバーター通常、設置された設備は、今後数年間の電力需要の増加に対応できるはずです。したがって、退職した夫婦を対象とした制度は、若い家族を対象とした制度とは異なるものであるべきである。

3. DC入力電圧

電源容量が一定になると、オフグリッド太陽光インバーターが確立されたら、今度は機器の DC 入力電圧範囲を検討します。これは、インバータの仕様またはスペックシートを確認することで確認できます。

入力 DC 電圧は、規格に一致する公称バッテリ電圧を決定するために使用されます。インバーター。原則として、PV の最大 DC 出力電圧は、インバーターの仕様に記載されている最大 DC 入力電圧を超えてはなりません。

4.バッテリー容量

オフグリッド太陽光発電システムの選択プロセスで考慮すべき次の要素は、電池サイズそれが必要になります。小売業者は、対象となる顧客が通常、XNUMX 日だけの使用をカバーするエネルギー貯蔵を必要とするのか、それとも XNUMX 年間の使用をカバーするのかを判断する必要があります。追加のバックアップ容量を持つシステム.

このプロセス中の精度を確保するには、バッテリーに関連する多くの変数を考慮することが重要です。これらには、バッテリーの種類とその化学的性質、往復効率、最大放電深度 (DoD)、最大充電速度、および自立日数が含まれます。

太陽電池バックアップの一般的なルールは、年間で最も使用量が多い時期に、少なくとも 2 ～ 3 日間の使用をカバーできるストレージを目指すことです。

5. ソーラーチャージコントローラー内蔵

オフグリッドソーラーインバーターには以下が付属します内蔵ソーラーチャージコントローラーソーラーパネルから供給され、バッテリーに転送される電力を調整します。オフグリッド太陽光インバータに通常使用される充電コントローラには XNUMX 種類があります。最大電力点追跡 (MPPT) コントローラーおよびパルス幅変調 (PWM) コントローラー。

MPPTコントローラーこれらは、より高いソーラーパネル電圧をより低い電圧に変換でき、より低い電力損失またはより高い効率でバッテリーを充電できるため、技術的に優れていると考えられています。 MPPT が提供できるのは 93 ～ 97% の効率電力変換において。ただし、PWM コントローラーに比べて高価です。

PWM コントローラーは安価ですが、最大で次のような問題が発生する可能性があります。電力損失の 60%。このため、大規模システムには理想的ではありませんが、小規模システムには実行可能なオプションとなります。理想的には、バッテリーバンクが最大量のエネルギーを受け取るように電圧転送を最適化する充電コントローラーを内蔵したインバーターを選択するのが最善です。