از آنجا که توجه جهان به توسعه پایدار همچنان در حال افزایش است ، استفاده از انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی و انرژی باد به طور فزاینده ای محبوب می شود. در این فرایند ، اینورتر شبکه به عنوان تجهیزات اصلی اتصال سیستم تولید انرژی تجدید پذیر به شبکه برق نقش اساسی دارد. این نه تنها راندمان استفاده از انرژی را بهبود می بخشد بلکه باعث افزایش کاربرد در مقیاس بزرگ انرژی پاک می شود.
اینورتر شبکه گره خورده وسیله ای است که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می کند و به طور خاص برای اتصال انرژی تولید شده توسط انرژی تجدید پذیر مانند سیستم های تولید انرژی خورشیدی و سیستم های تولید برق باد به شبکه برق عمومی استفاده می شود. وظیفه اصلی آن دستیابی به انتقال کارآمد انرژی الکتریکی در حالی است که هماهنگ سازی را با فرکانس و ولتاژ شبکه برق حفظ می کند.
جریان مستقیم تولید شده توسط پانل های خورشیدی یا توربین های بادی به عنوان ورودی استفاده می شود.
تبدیل DC-AC
از طریق فناوری الکترونیک برق ، جریان مستقیم به جریان متناوب تبدیل می شود و ولتاژ و فرکانس برای مطابقت با الزامات شبکه برق تنظیم می شود.
کنترل همزمان
در اینورتر شبکه ولتاژ و فرکانس شبکه برق را تشخیص می دهد تا اطمینان حاصل شود که انرژی خروجی یکپارچه به شبکه برق متصل شده و از نوسانات منبع تغذیه جلوگیری می کند.
کنترل بازخورد
سیستم هوشمند داخلی مانیتور و ولتاژ فعلی و ولتاژ را در زمان واقعی تنظیم و تنظیم می کند تا اطمینان حاصل شود که کیفیت انرژی خروجی مطابق با استانداردهای شبکه است.
مزایای اینورترهای متصل به شبکه
مصرف انرژی کارآمد
اینورترهای متصل به شبکه می توانند به طور مستقیم انرژی توزیع شده را به شبکه وصل کنند تا زباله های انرژی کاهش یابد. تولید بیش از حد برق را می توان از طریق شبکه به سایر مناطق مصرف برق توزیع کرد تا بهینه سازی استفاده از منابع شود.
هزینه های انرژی را کاهش دهید
پس از نصب سیستم انرژی خورشیدی یا باد ، کاربران می توانند از طریق اینورتر متصل به شبکه ، انرژی اضافی را به شبکه بفروشند که نه تنها می تواند بخشی از هزینه انرژی را جبران کند بلکه سود نیز کسب کند.
پشتیبانی از انرژی توزیع شده
اینورترهای متصل به شبکه تجهیزات اصلی سیستم های انرژی توزیع شده هستند. آنها می توانند به ارتباطات یکپارچه بین نیروگاه های کوچک و سیستم های تولید برق در خانه و شبکه های برق بزرگ دست یابند و پایه و اساس توسعه شبکه های هوشمند آینده را فراهم می کنند.
طراحی سازگار با محیط زیست
اینورترهای متصل به شبکه با تشویق انرژی تجدید پذیر برای اتصال به شبکه ، وابستگی به انرژی سوخت فسیلی سنتی را کاهش می دهند و از این طریق باعث کاهش انتشار کربن می شوند.
سناریوهای برنامه اینورترهای متصل به شبکه
سیستم های انرژی خورشیدی خانگی
اینورترهای متصل به شبکه به طور گسترده ای در سیستم های تولید انرژی خورشیدی مسکونی مورد استفاده قرار می گیرند تا بتوانند انرژی اضافی را به شبکه برسانند و مزایای دیگری را برای کاربران به ارمغان می آورد.
پروژه های PV تجاری
نیروگاه های PV در پشت بام های ساختمانهای تجاری بزرگ یا در زمین های خالی معمولاً از اینورترهای متصل به شبکه برای اتصال انرژی تجدید پذیر به طور مستقیم به شبکه عمومی استفاده می کنند.
مزارع بادی
سیستم های تولید انرژی باد به طور موثر برق تولید شده را از طریق اینورترهای متصل به شبکه به شبکه متصل می کنند و انرژی پاک را برای مناطق شهری و روستایی تأمین می کنند.
میکروگریدها و شبکه های هوشمند
اینورترهای متصل به شبکه نقش پل را بین میکروگریدها و شبکه های هوشمند بازی می کنند و با هماهنگی سیستم های توزیع و ذخیره انرژی توزیع شده ، ثبات و انعطاف پذیری کل شبکه را بهبود می بخشند.
روند توسعه فناوری اینورترهای متصل به شبکه
فناوری تبدیل با راندمان بالا
استفاده از مواد نیمه هادی جدید (مانند کاربید سیلیکون و نیترید گالیم) به طور قابل توجهی راندمان تبدیل انرژی اینورترها و کاهش تلفات برق را بهبود بخشیده است.
مدیریت هوشمند
اینورترهای متصل به شبکه مدرن توابع اینترنت اشیاء (IoT) را ادغام می کنند ، که می توانند تولید برق ، تولید برق و وضعیت شبکه را در زمان واقعی کنترل کنند و داده های مصرف انرژی مفصلی را در اختیار کاربران قرار دهند.
کنترل جریان برق دو طرفه
با پیشرفت فناوری ذخیره سازی انرژی ، اینورترهای متصل به شبکه آینده از کنترل جریان برق دو طرفه پشتیبانی می کنند ، که نه تنها می تواند قدرت را به شبکه تأمین کند ، بلکه برای تأمین نیازهای سیستم های ذخیره انرژی نیز از شبکه استفاده می کند.
طراحی مدولار
نسل جدید اینورترهای متصل به شبکه طراحی ماژولار را اتخاذ می کنند ، که برای گسترش و نگهداری سیستم مناسب است و با نیازهای تولید برق مقیاس های مختلف سازگار است.
چالش ها و راه حل ها
سازگاری شبکه
در مورد اتصال شبکه در مقیاس بزرگ ، شبکه ممکن است با مشکلات نوسان فرکانس و بی ثباتی ولتاژ روبرو شود. از طریق الگوریتم های کنترل همزمان پیشرفته و فناوری پاسخ پویا ، اینورترهای متصل به شبکه می توانند پایداری شبکه را بهبود بخشند.
هزینه و زندگی
هزینه و زندگی اینورترهای متصل به شبکه همواره کانون کاربران بوده است. در آینده ، از طریق بهینه سازی مواد و بهبود طراحی ، انتظار می رود ضمن افزایش عمر خدمات ، هزینه های تجهیزات را بیشتر کند.
سیاست و درایو بازار
سیاست های دولت و تقاضای بازار مستقیماً بر ارتقاء اینورترهای متصل به شبکه تأثیر می گذارد. تقویت سیاست های تشویقی انرژی تجدید پذیر باعث محبوبیت سریع فناوری می شود.
به عنوان قطب اصلی بین سیستم های انرژی تجدید پذیر و شبکه های برق ، اینورترهای متصل به شبکه پشتیبانی فنی برای استفاده و ارتقاء انرژی پاک ارائه می دهند. با پیشرفت مداوم فناوری انرژی ، اینورترهای متصل به شبکه نقش مهمی در ساخت یک سیستم انرژی سبز و دستیابی به اهداف جهانی بی طرفی کربن ایفا می کنند. این که آیا این یک کاربر فردی است یا یک سرمایه گذار شرکت ، انتخاب تجهیزات اینورتر با شبکه کارآمد و قابل اعتماد به آینده سبز کمک خواهد کرد .
