از آنجا که منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی همچنان در محبوبیت رشد می کنند ، نیاز به سیستم های کارآمد برای تبدیل و مدیریت این انرژی تحت فشار قرار گرفته است. یکی از مؤلفه های اساسی در هر منظومه شمسی متصل به شبکه ، اینورتر شبکه است. این دستگاه نقش مهمی در تبدیل برق مستقیم جریان (DC) تولید شده توسط پانل های خورشیدی به برق متناوب جریان (AC) دارد که می تواند در شبکه الکتریکی تغذیه شود. با این کار ، اینورترهای شبکه ای باعث می شوند انرژی خورشیدی یکپارچه در شبکه ادغام شود و یک راه حل پایدار و کارآمد برای خانه ها ، مشاغل و کل جوامع ارائه دهد.
علاوه بر تبدیل برق ، اینورترهای شبکه ای نیز اطمینان حاصل می کنند که انرژی تغذیه شده به شبکه از فاز و ولتاژ صحیح است و آن را برای توزیع ایمن می کند. اگر سیستم انرژی خورشیدی نسبت به نیازهای خانه یا ساختمان برق بیشتری تولید کند ، انرژی اضافی به شبکه ابزار ارسال می شود ، اغلب به مالک اجازه می دهد تا از طریق فرآیندی به نام Metering خالص ، اعتبار یا پرداخت را دریافت کند.
اینورترهای شبکه شبکه از طریق یک سری مراحل کار می کنند تا اطمینان حاصل شود که انرژی خورشیدی با خیال راحت در شبکه الکتریکی ادغام می شود:
یک قدم در این فرآیند تبدیل برق DC است که توسط پانل های خورشیدی به برق AC تولید می شود. این کار با استفاده از اجزای نیمه هادی مانند ترانزیستورها انجام می شود که جریان را به سرعت روشن و خاموش می کنند تا جریان متناوب ایجاد شود.
این شبکه با فرکانس خاص (به طور معمول 50 یا 60 هرتز) و ولتاژ (اغلب در سیستم های مسکونی 120 یا 240 ولت) کار می کند. اینورتر شبکه کراوات باید با این پارامترها مطابقت داشته باشد تا از مشکلات مربوط به سازگاری شبکه جلوگیری شود. این امر از طریق الگوریتم های پیشرفته و سیستم های کنترل حاصل می شود که خروجی را برای مطابقت با شرایط شبکه تنظیم می کند.
یکی از ویژگی های اصلی اینورترهای شبکه ای ، توانایی آنها در هماهنگی با قدرت شبکه است. اینورتر دائماً فرکانس و فاز شبکه را کنترل می کند ، و اطمینان حاصل می کند که قدرت تولید شده با سیگنال شبکه هماهنگ است. این مانع از مسائل احتمالی مانند اضافه بار یا آسیب رساندن به زیرساخت های شبکه می شود.
اینورترهای شبکه ای نیز دارای ویژگی های ایمنی مانند محافظت از ضد مناطق هستند. جزیره ای هنگامی اتفاق می افتد که اینورتر حتی پس از پایین آمدن شبکه اصلی ، به بخشی از شبکه تأمین می کند. این می تواند برای کارگران ابزار تعمیر شبکه خطرناک باشد. اینورتر به طور خودکار خرابی های شبکه را تشخیص می دهد و از شبکه جدا می شود و اطمینان حاصل می کند که به تأمین انرژی ادامه نمی دهد.
اینورترهای Advanced Grid-Tie مجهز به فناوری حداکثر Power Point Tracking (MPPT) هستند که با تنظیم ولتاژ عملیاتی به نقطه قدرت پانل ، برداشت انرژی از پانل های خورشیدی را بهینه می کند. این تضمین می کند که سیستم در شرایط مختلف نور خورشید تا حد امکان انرژی تولید می کند.
انواع مختلفی از اینورترهای شبکه ای وجود دارد که هر یک برای برنامه های مختلف و تنظیمات سیستم مناسب است:
اینورترهای رشته ای نوع مشترک اینورتر شبکه است. در این سیستم ، چندین پانل خورشیدی (که معمولاً به صورت سری به هم متصل هستند) قدرت خود را در یک اینورتر واحد تغذیه می کنند. اینورتر سپس قدرت DC ترکیبی را از کل رشته پانل ها به AC تبدیل می کند. این نوع اینورتر مقرون به صرفه و نصب ساده است اما اگر برخی از پانل ها سایه دار یا کم تحرک باشند ، می تواند از تلفات کارایی رنج ببرد.
ریزگردها اینورترهای کوچکی هستند که روی هر پنل خورشیدی جداگانه نصب شده اند. این اجازه می دهد تا هر پانل به طور مستقل کار کند ، که می تواند به طور قابل توجهی راندمان کلی سیستم را افزایش دهد ، به خصوص در تاسیسات تا حدی سایه دار یا ناهموار. ریزگردها از اینورترهای رشته ای گران تر هستند اما تولید انرژی بالاتری و انعطاف پذیری بیشتری در طراحی سیستم دارند.
بهینه سازهای قدرت خود اینورتر نیستند بلکه دستگاههایی هستند که در کنار اینورترهای رشته ای کار می کنند. آنها بر روی هر پنل خورشیدی نصب شده و خروجی توان هر پانل را به صورت جداگانه بهینه می کنند. قدرتی که هر پانل با راندمان خود کار می کند ، در حالی که اینورتر رشته هنوز هم قدرت DC را برای شبکه تبدیل می کند.
اینورترهای هیبریدی ترکیبی از اینورتر شبکه و اینورتر باتری است. این سیستم ها باعث می شوند علاوه بر تغذیه انرژی اضافی در شبکه ، انرژی در باتری ها برای استفاده بعدی ذخیره شود. اینورترهای هیبریدی برای برنامه های کاربردی خارج از شبکه یا پشتیبان گیری ایده آل هستند ، جایی که کاربران ممکن است حتی در هنگام پایین آمدن شبکه بخواهند از انرژی خورشیدی استفاده کنند.
اینورترهای شبکه ، با اجازه کار به کاربران اجازه می دهند تا قدرت اضافی را به داخل شبکه بازگردانند ، صاحبان خانه و مشاغل را قادر می سازد تا صورتحساب های برق خود را از طریق اندازه گیری خالص کاهش دهند. این یک انگیزه مالی برای سرمایه گذاری در سیستم های انرژی خورشیدی ایجاد می کند و به جبران هزینه های مقدماتی نصب کمک می کند.
اینورترهای شبکه شبکه ادغام انرژی تمیز و تجدید پذیر را در شبکه امکان پذیر می کنند. با کاهش اعتماد به سوخت های فسیلی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای ، انرژی خورشیدی به آینده انرژی پاک تر و پایدارتر کمک می کند.
اینورترهای شبکه شبکه با تأمین منبع انرژی تمیز و قابل اعتماد به تثبیت شبکه الکتریکی کمک می کنند. این امر به ویژه مهم است زیرا ترکیب انرژی به تکامل خود ادامه می دهد و منابع تجدید پذیر انرژی به بخش بزرگی از شبکه تبدیل می شوند.
ترکیبی از اینورترهای شبکه ای با فناوری MPPT تضمین می کند که سیستم های انرژی خورشیدی با کارآیی کار می کنند و انرژی ممکن را از نور خورشید موجود برداشت می کنند.
اینورترهای شبکه به طور معمول در مقایسه با سیستم های خارج از شبکه نیاز به نگهداری کمتری دارند ، زیرا به باتری یا سیستم های ذخیره سازی پیچیده احتیاج ندارند. این باعث می شود آنها در دراز مدت به یک راه حل مقرون به صرفه تر تبدیل شوند.
برای صاحبان خانه که به دنبال کاهش صورتحساب برق و افزایش استقلال انرژی خود هستند ، اینورترهای شبکه ای یک مؤلفه اساسی تاسیسات خورشیدی مسکونی هستند. این سیستم ها به خانوارها این امکان را می دهد تا قدرت خود را تولید کرده و انرژی اضافی را به داخل شبکه تغذیه کنند ، اغلب با مشوق های مالی از طریق اندازه گیری خالص.
اینورترهای شبکه ای نیز به طور گسترده در سیستم های خورشیدی تجاری مورد استفاده قرار می گیرند ، جایی که مشاغل می توانند از کاهش هزینه های انرژی و افزایش پایداری بهره مند شوند. بسیاری از شرکت ها پنل های خورشیدی را برای کاهش ردپای کربن خود نصب کرده و مصرف انرژی را جبران می کنند ، در حالی که اینورترهای شبکه کراوات به ادغام این انرژی تجدید پذیر در شبکه کمک می کنند.
مزارع خورشیدی در مقیاس بزرگ به شدت به اینورترهای شبکه ای متکی هستند تا انرژی DC تولید شده توسط هزاران پانل خورشیدی را به برق AC تبدیل کنند که می توانند در شبکه تغذیه شوند. این تاسیسات غالباً به میزان قابل توجهی در تأمین انرژی در مناطقی که انرژی تجدید پذیر بخشی در حال رشد از شبکه است ، کمک می کند.
اینورترهای شبکه ترکیبی ترکیبی همچنین در برنامه های خارج از شبکه که در آن انرژی خورشیدی در باتری ها برای استفاده بعدی ذخیره می شود ، استفاده می شود. این سیستم ها معمولاً در مناطق از راه دور ، برای قدرت پشتیبان گیری در صورت خرابی شبکه یا برای خانه هایی که به دنبال استقلال انرژی کامل هستند استفاده می شود .
