อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์เป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ทุกระบบ อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริดถือเป็นหัวใจสำคัญของระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริด เนื่องจากทำหน้าที่จัดการการแปลงพลังงาน
พลังงานแสงอาทิตย์ก็เหมือนวัตถุดิบ แผงโซลาร์เซลล์ของระบบดังกล่าวจะดูดซับพลังงานที่ไม่เจือจางนี้และสร้างไฟฟ้ากระแสตรง อย่างไรก็ตาม บ้านทั่วไปจะใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้น ไฟฟ้ากระแสตรงจึงไม่เพียงพอ นั่นคือที่มาของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์นอกระบบ
อินเวอร์เตอร์เหล่านี้แปลงกระแสไฟฟ้า DC จากแผงโซลาร์เซลล์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อใช้กับบ้านทุกหลัง อินเวอร์เตอร์โซลาร์แบบออฟกริดเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าทางเลือกที่ช่วยลดค่าไฟฟ้าได้อย่างมาก
อ่านต่อเพื่อหาข้อมูลเกี่ยวกับตลาดอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์และศักยภาพในการลงทุน
สารบัญ
ภาพรวมของตลาดอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์มีประเภทใดบ้างที่ควรซื้อ?
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริด: ปัจจัยที่ต้องพิจารณาก่อนซื้อ
การปัดเศษขึ้น
ภาพรวมของตลาดอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์
ในปี 2021 ผู้เชี่ยวชาญประเมินมูลค่าตลาดอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลกไว้ที่ 9.31 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ตามข้อมูล รายงานคาดว่าจะขยายตัวที่อัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้น (CAGR) 6.2% ตั้งแต่ปี 2022 ถึงปี 2030
นับตั้งแต่ราคาแก๊สตกต่ำทางเศรษฐกิจในปี 2014 แหล่งพลังงานทางเลือกอื่นๆ ก็ได้รับความสนใจมากขึ้น ประกอบกับความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นซึ่งเป็นแรงผลักดันความต้องการพลังงานหมุนเวียน ตลาดอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์จึงมีแนวโน้มที่ดีกว่าที่เคย
ในปี 2021 กลุ่มสาธารณูปโภคเป็นผู้นำตลาดอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยส่วนแบ่งรายได้ 44.0% ต้นทุนที่ลดลงของอุปกรณ์และพลังงานพลังงานแสงอาทิตย์ เงินอุดหนุนจากรัฐบาลที่เพิ่มขึ้น และความต้องการพลังงานหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้นเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อศักยภาพการเติบโตของตลาดนี้
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์มีประเภทใดบ้างที่ควรซื้อ?
อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์
อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์ มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมในการผลิตไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งใกล้เคียงกับที่ผู้บริโภคได้รับจากโครงข่ายไฟฟ้า สามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ทั้งหมดในบ้านที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับและอุปกรณ์อื่นๆ เช่น วิทยุที่อาจมีประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากสัญญาณรบกวน
ตั้งแต่ อินเวอร์เตอร์เหล่านี้ การใช้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ระดับไฮเอนด์เพื่อผลิตไฟฟ้าที่เชื่อถือได้และสะอาด อาจมีราคาแพงกว่าอินเวอร์เตอร์ทั่วไปถึงสองเท่า
อย่างไรก็ตาม อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์ จะช่วยปกป้องอุปกรณ์และช่วยยืดอายุการใช้งานโดยรวม อีกทั้งยังมีประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงานให้กับผู้บริโภคได้มากถึง 90%
อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์ทำงานกับอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนมากขึ้น เช่น โทรทัศน์ ตู้เย็น มอเตอร์ความเร็วแปรผัน ไมโครเวฟ และอุปกรณ์ทางการแพทย์
ยังไม่หมดเพียงเท่านี้ บาง อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์ สามารถรองรับการใช้งานหนักได้ มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะเป็นระบบผลิตไฟฟ้าแบบครบวงจรสำหรับสถานประกอบการเชิงพาณิชย์ที่จ่ายไฟให้กับทุกอย่างตั้งแต่ไฟไปจนถึงลิฟต์และบันไดเลื่อน อินเวอร์เตอร์เหล่านี้ยังสามารถใช้กับอุปกรณ์สำนักงานที่มีราคาแพงที่สุด ซับซ้อนที่สุด และละเอียดอ่อนที่สุดได้โดยไม่เสี่ยงต่อมลภาวะ
อินเวอร์เตอร์รูปคลื่นไซน์ดัดแปลง
อินเวอร์เตอร์รูปคลื่นไซน์ดัดแปลง มีประสิทธิภาพน้อยกว่าพลังงานไซน์เวฟบริสุทธิ์ จึงเป็นทางเลือกที่คุ้มต้นทุนสำหรับผู้บริโภคที่มีงบประมาณจำกัดในการรับประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์
อย่างไรก็ตาม ไฟฟ้าที่ได้จากอินเวอร์เตอร์เหล่านี้เทียบไม่ได้เลยกับสิ่งที่ผู้บริโภคได้รับจากกริด ในกรณีที่ดีที่สุด อินเวอร์เตอร์เหล่านี้สามารถจ่ายไฟให้กับโหลดต้านทานทั่วไป เช่น ไฟและเครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิดได้
แม้ว่า อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลง ผลิตแบบจำลองไฟฟ้ากระแสสลับที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานด้านพลังงานเคลื่อนที่หลายประเภท แต่ไม่สามารถจัดการกับส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนได้ เหตุใดจึงผลิตไฟฟ้ากระแสสลับได้ อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลง มีลักษณะขาดๆ หายๆ ขั้วไฟฟ้าจะเปลี่ยนจากขั้วบวกเป็นขั้วลบอย่างกะทันหัน ซึ่งส่งผลเสียต่ออุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนและไวต่อความรู้สึกมากกว่า
ผู้บริโภคที่มีอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ต้องการพลังงานสำรอง เช่น เครื่อง CPAP จะไม่ใช้ อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลงอุปกรณ์ส่วนใหญ่ที่เชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์เหล่านี้จะส่งเสียงฮัมและอาจร้อนเกินไป
แต่อย่างไรก็ตาม อินเวอร์เตอร์รูปคลื่นไซน์ดัดแปลง คุ้มต้นทุนและดึงดูดผู้บริโภคที่ไม่สนใจประสิทธิภาพของเครื่องใช้ไฟฟ้าของตน
ผู้บริโภคยังสามารถใช้งานได้ อินเวอร์เตอร์เหล่านี้ เพื่อใช้งานระบบง่ายๆ ที่ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน อุปกรณ์อื่นๆ ที่สามารถใช้งานได้ ได้แก่ โทรทัศน์หลอดเก่า ที่ชาร์จโทรศัพท์ และปั๊มน้ำ
เครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น คอมเพรสเซอร์ที่มีมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ ตู้เย็น และไมโครเวฟ จะทำงานแต่จะไม่มีประสิทธิภาพ
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริด: ปัจจัยที่ต้องพิจารณาก่อนซื้อ
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริด เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาให้ดีก่อนตัดสินใจอย่างด่วนๆ ต่อไปนี้คือ 8 ปัจจัยที่ผู้ค้าปลีกควรพิจารณาก่อนซื้ออินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริด
โหลดตัวประกอบกำลัง
ปัจจัยกำลังโหลดเป็นการวัดอัตราส่วนกำลังเฉลี่ยต่อผลคูณกระแสและแรงดันไฟฟ้า RMS อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ มีค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าโหลดตั้งแต่ 0.7 ถึง 0.9 โดยมีค่าพิกัด 0.9 หากอินเวอร์เตอร์เหล่านี้มีกำลังไฟฟ้าโหลดคงที่ ก็จะมีค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าต่ำด้วย ซึ่งจะเพิ่มความจุที่ต้องการ
อย่างไรก็ตาม การเพิ่มกำลังการผลิตจะนำไปสู่ต้นทุนที่สูงขึ้นด้วย นอกจากนี้ยังจะเพิ่มกำลังไฟฟ้าที่ปรากฏและกระแสลูปของระบบโซลาร์ด้วย น่าเสียดายที่การเพิ่มขึ้นนี้จะลดประสิทธิภาพของระบบโซลาร์และทำให้สูญเสียพลังงานมากขึ้น
การบิดเบือนรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าขาออก
อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ทั้งหมดมีเนื้อหาฮาร์มอนิกสูงสุดที่อนุญาต (หรือการบิดเบือนรูปคลื่น) โดยทั่วไปจะแสดงตามการบิดเบือนรูปคลื่นของแรงดันไฟฟ้าขาออกทั้งหมด ซึ่งต้องไม่เกิน 5% และ 10% สำหรับเอาต์พุตเฟสเดียว
เอาท์พุตความบิดเบือนรูปคลื่นของสิ่งเหล่านี้ อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ ก่อให้เกิดกระแสวนและการสูญเสียอื่นๆ บนโหลดเหนี่ยวนำ ดังนั้น การบิดเบือนรูปคลื่นที่มากเกินไปจะส่งผลให้ชิ้นส่วนร้อนเกินไป สถานการณ์ดังกล่าวอาจสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าและส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบ
ด้วยเหตุนี้ การซื้ออินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์จึงเป็นการลงทุนที่ดีกว่า เนื่องจากอินเวอร์เตอร์ดังกล่าวมีการบิดเบือนรูปคลื่นของแรงดันไฟขาออกน้อยกว่า
ประสิทธิภาพอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์
อัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าเข้าต่อกำลังไฟฟ้าออก (แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์) ภายใต้เงื่อนไขการทำงานที่กำหนดคือประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ โดยทั่วไป ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์จะหมายถึงประสิทธิภาพภายใต้โหลดความต้านทานบริสุทธิ์ 80%
เนื่องจากระบบโซลาร์เซลล์มีราคาแพงมาก แบรนด์อินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่จึงพยายามเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ให้สูงสุด ในปัจจุบัน อินเวอร์เตอร์กระแสหลักมีประสิทธิภาพอยู่ที่ประมาณ 80% ถึง 95% ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ส่วนใหญ่ พลังงานต่ำ อินเวอร์เตอร์ก็คือไม่น้อยกว่า 85%
เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าขาออก
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์มี เก็บแบตเตอรี่ ซึ่งช่วยเก็บกระแสไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์ก่อนที่อินเวอร์เตอร์จะแปลงกระแสไฟฟ้าดังกล่าวให้เป็นไฟฟ้าที่ใช้งานได้ อย่างไรก็ตาม การชาร์จและการปล่อยประจุของแบตเตอรี่เหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าขาออก
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์สามารถมีได้หลากหลาย แบตเตอรี่ ด้วยแรงดันไฟขาออกที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น หากแบตเตอรี่มีค่าแรงดันไฟ 12V ค่าแรงดันไฟขาออกจะอยู่ระหว่าง 10.8V ถึง 14.4V หากเกินกว่าช่วงค่าดังกล่าว แบตเตอรี่จะเสียหายได้
ใด อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ดังกล่าวต้องมีค่าแรงดันไฟขาออกคงที่ไม่เกิน 5% หากมีการเปลี่ยนแปลงโหลด ค่าเบี่ยงเบนของขาออกจะต้องไม่เกิน 10% ของค่าที่กำหนด มิฉะนั้น ระบบโซลาร์เซลล์จะไม่มีประสิทธิภาพ
คุณลักษณะด้านความปลอดภัย
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ จัดการกับไฟฟ้าบริสุทธิ์ ดังนั้นจึงต้องมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยหรือการป้องกัน สถานการณ์ผิดปกติอาจเกิดขึ้นได้ทุกเมื่อและอาจทำให้อินเวอร์เตอร์เสียหายได้หากไม่มีมาตรการป้องกัน ต่อไปนี้คือคุณสมบัติด้านความปลอดภัยบางประการที่ผู้ค้าปลีกต้องระวังก่อนซื้อ:
- การป้องกันมากกว่าปัจจุบัน
อินเวอร์เตอร์ที่มีการป้องกันกระแสเกินจะหลีกเลี่ยงความเสียหายในกรณีที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือกระแสไฟฟ้าเกินค่าเกณฑ์มาตรฐาน
- ป้องกันความร้อน
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ควรมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยนี้เพื่อป้องกันความเสียหายอันเกิดจากความร้อนที่สูงเกินไป
- การป้องกันแรงดันไฟขาเข้าเกิน
ฟังก์ชั่นนี้จะปกป้องอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์เมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตเกิน 130%
- การป้องกันแรงดันไฟฟ้าขาเข้าต่ำ
มาตรการนี้จะช่วยปกป้องอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์หากแรงดันไฟฟ้าขาเข้าลดลงต่ำกว่า 85% ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด
- ป้องกันการลัดวงจรของเอาต์พุต
ระยะเวลาการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรของอินเวอร์เตอร์ไม่ควรเกิน 0.5 วินาที
- การป้องกันแสง
คุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่อินเวอร์เตอร์ต้องมีก็คือการป้องกันฟ้าผ่า
- การป้องกันการเชื่อมต่อย้อนกลับอินพุต
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ควรมีฟังก์ชันนี้เพื่อป้องกันขั้วลบและขั้วบวกที่เชื่อมต่อแบบตรงกันข้าม
สัญญาณรบกวน
อินเวอร์เตอร์ มีส่วนประกอบต่างๆ มากมายที่สามารถสร้างเสียงรบกวนได้มาก อย่างไรก็ตาม อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ควรมีระดับเสียงรบกวนเกิน 80 เดซิเบลสำหรับการใช้งานปกติ อินเวอร์เตอร์ขนาดเล็กควรอยู่ในขีดจำกัดเสียงรบกวนที่ 65 เดซิเบลเช่นกัน
กำลังการผลิตสูงสุด
ความจุเอาต์พุตที่กำหนดนั้นเกี่ยวข้องกับ อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ กระแสไฟขาออกและแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่จะแสดงกำลังไฟฟ้าขาออกที่กำหนดเป็นหน่วย kVA หรือ VA นอกจากนี้ยังหมายถึงปริมาณพลังงานที่อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์สามารถจ่ายได้อย่างต่อเนื่อง
An อินเวอร์เตอร์ ความสามารถในการจ่ายไฟที่กำหนดจะต้องมากกว่ากำลังไฟรวมที่จำเป็นสำหรับการใช้งานอุปกรณ์ทั้งหมดพร้อมกันอย่างน้อย 25% มิฉะนั้น จะจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่อยู่ในขีดความสามารถที่กำหนดเท่านั้น
ความถี่ของเอาท์พุตที่กำหนด
ดี อินเวอร์เตอร์ ควรมีความถี่เอาต์พุตที่เสถียร ค่าที่ยอมรับได้คือ 50 เฮิรตซ์ และควรเบี่ยงเบนน้อยกว่า 1% ของค่าเดิมภายใต้สภาพการทำงาน
โหลดเช่นตู้เย็นและเครื่องซักผ้า (ที่มีมอเตอร์) จำเป็นต้องมีค่าความถี่ที่เสถียรนี้ หากค่านี้ผันผวน จะทำให้ประสิทธิภาพลดลงและร้อนเกินไป
การปัดเศษขึ้น
พลังงานหมุนเวียนเป็นกระแสใหม่ และพลังงานแสงอาทิตย์ก็เป็นผู้นำในอุตสาหกรรมนี้ ผู้บริโภคจำนวนมากกำลังมองหาทางเลือกอื่นเพื่อลดต้นทุนค่าไฟฟ้าหรือตัดการเชื่อมต่อจากโครงข่ายไฟฟ้าโดยสมบูรณ์
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์มีความสำคัญต่อระบบโฟโตวอลตาอิค ผู้บริโภคที่มองหาไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงจะต้องชอบอินเวอร์เตอร์ไซน์เวฟบริสุทธิ์ อินเวอร์เตอร์ไซน์เวฟดัดแปลงก็เพียงพอสำหรับผู้ที่ต้องการใช้ไฟและเครื่องใช้ไฟฟ้าเพียงไม่กี่ชิ้น
ผู้ค้าปลีกจะต้องใช้ประโยชน์จากศักยภาพอันยิ่งใหญ่ของ อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริด ตลาดที่จะสร้างผลกำไรเพิ่มมากขึ้น
