با حرکت جهان به سمت منابع انرژی پایدار و تجدید پذیر تر ، یکی از مؤلفه های اساسی در استفاده از انرژی خورشیدی در مقیاس بزرگ ، اینورتر کراوات شبکه (GTI) است. این دستگاه ها نقش مهمی در تبدیل جریان مستقیم (DC) تولید شده توسط پانل های خورشیدی به جریان متناوب (AC) دارند ، که نوع برق مورد استفاده در خانه ها و مشاغل است. علاوه بر این ، اینورترهای کراوات شبکه اطمینان حاصل می کنند که انرژی تولید شده توسط سیستم های خورشیدی می تواند با خیال راحت در شبکه الکتریکی تغذیه شود.
بر خلاف سیستم های خارج از شبکه ، که به باتری برای ذخیره انرژی نیاز دارند ، سیستم های کراوات شبکه به گونه ای طراحی شده اند که به موازات شبکه کار کنند. هنگامی که منظومه شمسی بیشتر از حد لازم برق تولید می کند ، اضافی آن به شبکه تغذیه می شود و صاحب سیستم ممکن است اعتبار یا پرداختی را برای انرژی مورد نظر خود دریافت کند. این فرآیند که به عنوان سنجش خالص شناخته می شود ، می تواند به جبران هزینه های انرژی برای کاربر کمک کند.
اینورترهای کراوات شبکه به عنوان واسطه بین سیستم انرژی خورشیدی و شبکه برق عمل می کنند. در اینجا نحوه عملکرد این روند آورده شده است:
پانل های خورشیدی برق DC را تولید می کنند ، که نمی توان مستقیماً در خانه ها استفاده کرد یا به شبکه تغذیه شد زیرا این شبکه با قدرت AC کار می کند. اینورتر شبکه ، قدرت DC را به قدرت AC تبدیل می کند و آن را با شبکه الکتریکی سازگار می کند.
یکی از کارکردهای مهم اینورتر کراوات شبکه ، توانایی آن در همگام سازی فاز ، ولتاژ و فرکانس برق تولید شده با منبع تغذیه موجود شبکه است. این امر تضمین می کند که قدرت تغذیه شده به شبکه باعث ایجاد اختلال در الکتریکی یا آسیب به زیرساخت ها نمی شود.
هنگامی که منظومه شمسی برق بیشتری نسبت به ساختمان نیاز دارد ، اینورتر به طور خودکار برق مازاد را به شبکه هدایت می کند. در مناطقی که اندازه گیری خالص در دسترس است ، این می تواند منجر به اعتبار برای کاربر شود و به طور موثری صورتحساب انرژی آنها را کاهش دهد.
اینورترهای کراوات شبکه مدرن دارای سیستم های نظارت داخلی هستند که به کاربران امکان می دهد تولید انرژی ، عملکرد و سلامت کلی سیستم را ردیابی کنند. این اینورترها همچنین دارای ویژگی های ایمنی ، از جمله محافظت از ضد مناطق هستند ، که تضمین می کند اگر شبکه پایین بیاید ، اینورتر برای جلوگیری از آسیب احتمالی به کارگران یا تجهیزات ، از تغذیه احتمالی جلوگیری می کند. با تبدیل برق DC به AC ، اینورترهای شبکه امکان استفاده از انرژی خورشیدی را مستقیماً در خانه ها و مشاغل امکان پذیر می کنند و باعث کاهش اتکا به شبکه الکتریکی می شوند.
اینورترهای کراوات شبکه ادغام انرژی خورشیدی تجدید پذیر در شبکه را تسهیل می کند و به کاهش انتشار کربن و ردپای کلی محیط زیست کمک می کند. با استفاده از انرژی خورشیدی ، کاربران به انتقال از تولید برق مبتنی بر سوخت فسیلی کمک می کنند که این امر نقش مهمی در تغییرات آب و هوایی دارد.
یکی از دلایل اصلی اتخاذ سیستم های خورشیدی کراوات شبکه ، پتانسیل صرفه جویی در هزینه است. هنگامی که انرژی اضافی به شبکه تغذیه می شود ، کاربران ممکن است از طریق تعرفه های خالص یا تعرفه های تغذیه جبران خسارت دریافت کنند ، که می تواند هزینه های کلی برق آنها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. در بسیاری از زمینه ها ، این حتی می تواند به اعتبار ماهانه منجر شود و انرژی خورشیدی را به یک سرمایه گذاری فزاینده مقرون به صرفه تبدیل کند.
از آنجا که اینورترهای کراوات شبکه به شبکه برق عمومی متصل هستند ، از ثبات شبکه بهره مند می شوند. در صورت کمبود نسل خورشیدی (به عنوان مثال ، در هوای ابری یا شب) ، این شبکه برق تکمیلی را فراهم می کند. این امر نیاز به سیستم های گران قیمت ذخیره باتری را که معمولاً در مجموعه های خورشیدی خارج از شبکه یافت می شود ، از بین می برد.
اینورترهای کراوات شبکه مقیاس پذیر هستند ، به این معنی که می توان آنها را در سیستم های خورشیدی مسکونی کوچک یا مزارع بزرگ خورشیدی تجاری استفاده کرد. این امر آنها را به یک گزینه همه کاره برای طیف گسترده ای از برنامه های خورشیدی ، از خانه های جداگانه گرفته تا نصب انرژی خورشیدی در مقیاس ابزار تبدیل می کند.
در حالی که اینورترهای کراوات شبکه با برخی ملاحظات بسیاری از OME را ارائه می دهند که کاربران بالقوه باید در نظر داشته باشند:
محدودیت اصلی سیستم های گره خورده این است که آنها به شبکه ابزار متکی هستند. اگر شبکه به دلیل تعمیر و نگهداری یا قطع برق کاهش یابد ، منظومه شمسی قادر به تأمین انرژی نخواهد بود مگر اینکه شامل ذخیره اضافی (مانند باتری) یا سیستم های پشتیبان باشد. با این حال ، بسیاری از اینورترهای کراوات شبکه با مکانیسم های ایمنی طراحی شده اند که مانع از تغذیه سیستم در هنگام قطع برق برای محافظت از کارگران ابزار می شود.
در حالی که پس انداز طولانی مدت سیستم های خورشیدی گره خورده می تواند قابل توجه باشد ، هزینه اولیه خرید و نصب اینورتر و کل منظومه شمسی می تواند زیاد باشد. با این حال ، بسیاری از دولت ها مشوق ها ، تخفیف ها و اعتبارات مالیاتی را ارائه می دهند که می تواند به جبران این هزینه ها کمک کند.
اینورترهای کراوات شبکه باید مطابق با مقررات و استانداردهای محلی باشند که براساس منطقه متفاوت است. برخی از مناطق ممکن است برای مدلهای خاص اینورتر به گواهینامه ها یا گواهینامه های خاص نیاز داشته باشند. کار با یک نصب کننده باتجربه مهم است تا اطمینان حاصل شود که سیستم با تمام کدهای شبکه محلی و استانداردهای ایمنی مطابقت دارد.
انتظار می رود که نقش اینورترهای کراوات شبکه در آینده انرژی با افزایش انرژی خورشیدی رشد کند. پیشرفت در فناوری اینورتر در حال حاضر باعث می شود راندمان بالاتر ، ادغام بهتر با شبکه های هوشمند و نظارت بر عملکرد افزایش یابد. علاوه بر این ، با ادامه فشار برای انرژی پاک ، تقاضا برای سیستم های کارآمد و قابل اعتماد که انرژی خورشیدی را به شبکه وصل می کنند ، افزایش می یابد.
یکی از پیشرفت های امیدوار کننده ظهور اینورترهای هوشمند است که می تواند با شرایط شبکه پویا سازگار شود و خدمات دیگری را به شبکه ارائه دهد ، مانند تنظیم ولتاژ و تثبیت فرکانس. این امر از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا منابع انرژی تجدید پذیر متناوب تر ، مانند خورشیدی و باد ، در شبکه ادغام می شوند و نیاز به ثبات شبکه فشار بیشتری پیدا می کند .
