Munduak energia-irtenbide iraunkor eta garbien bila doazen heinean, eguzki-energia etorkizun berdeago baten aldeko lasterketan aitzindari gisa agertu da. Eguzkiaren energia ugaria eta berriztagarria aprobetxatuz, eguzki-sistema fotovoltaikoek (PV) ospe handia lortu dute, elektrizitatea sortzeko moduan eraldaketa nabarmen bati bide emanez. 
Eguzki fotovoltaiko sistema bakoitzaren oinarrian eguzki-argia energia erabilgarri bihurtzea ahalbidetzen duen osagai erabakigarri bat dago:eguzki-inbertsore. Eguzki-plaken eta sare elektrikoaren arteko zubi gisa jardunez, eguzki-inbertsoreek ezinbestekoa dute eguzki-energiaren erabilera eraginkorrean. Haien funtzionamendu-printzipioa ulertzea eta haien mota desberdinak arakatzea funtsezkoa da eguzki-energiaren bihurketaren atzean dagoen mekanika liluragarria ulertzeko. Hoi du ASolarIinbertsoreWork? Eguzki-inbertsorea eguzki-plakek sortzen duten korronte zuzena (DC) elektrizitatea korronte alternoko (AC) elektrizitate bihurtzen duen gailu elektroniko bat da, etxetresna elektrikoak elikatzeko eta sare elektrikora elikatzeko erabil daitekeena. Eguzki-inbertsore baten funtzionamendu-printzipioa hiru fase nagusitan bana daiteke: bihurketa, kontrola eta irteera. Bihurketa: Eguzki-inbertsoreak eguzki-plakek sortutako DC elektrizitatea jasotzen du lehenik. DC elektrizitate hau eguzki-argiaren intentsitatearen arabera aldatzen den tentsio aldakor baten moduan dago normalean. Inbertsorearen zeregin nagusia DC tentsio aldakor hori kontsumorako egokia den AC tentsio egonkor batean bihurtzea da. Bihurtze-prozesuak funtsezko bi osagai ditu: potentzia-etengailu elektronikoen multzoa (normalean isolatutako ate transistore bipolarrak edo IGBTak) eta maiztasun handiko transformadore bat. Etengailuak DC tentsioa azkar pizteaz eta itzaltzeaz arduratzen dira, maiztasun handiko pultsu seinalea sortuz. Transformadoreak tentsioa igotzen du nahi den AC tentsio mailaraino. Kontrola: Eguzki-inbertsore baten kontrol-etapak bihurtze-prozesuak eraginkortasunez eta segurtasunez funtzionatzen duela ziurtatzen du. Hainbat parametro kontrolatzeko eta erregulatzeko kontrol algoritmo eta sentsore sofistikatuen erabilera dakar. Kontrol-funtzio garrantzitsu batzuk hauek dira: a. Maximum Power Point Tracking (MPPT): Eguzki-panelek potentzia maximoko puntua (MPP) izeneko funtzionamendu-puntu optimoa dute, non eguzki-argiaren intentsitate jakin baterako potentzia maximoa sortzen duten. MPPT algoritmoak eguzki-panelen funtzionamendu-puntua etengabe doitzen du potentzia-irteera maximizatzeko MPPren jarraipena eginez. b. Tentsioaren eta maiztasunaren erregulazioa: inbertsorearen kontrol-sistemak AC irteerako tentsio eta maiztasun egonkorra mantentzen du, normalean zerbitzu-sarearen estandarrak jarraituz. Horrek beste gailu elektriko batzuekin bateragarritasuna bermatzen du eta sarearekin bateratzerik gabeko integrazioa ahalbidetzen du. c. Sarearen sinkronizazioa: Sarera konektatutako eguzki-inbertsoreek AC irteerako fasea eta maiztasuna zerbitzu-sarearekin sinkronizatzen dituzte. Sinkronizazio horri esker, inbertsoreari gehiegizko potentzia sarera itzultzeko edo saretik potentzia ateratzeko eguzki-ekoizpena nahikoa ez denean. Irteera: Azken fasean, eguzki-inbertsoreak karga elektrikoetara edo sarera karga elektrikoetara bidaltzen du. Irteera bi modutara erabil daiteke: a. Sarean edo sarean loturiko sistemak: sarera lotuta dauden sistemetan, eguzki-inbertsoreak AC elektrizitatea zuzenean elikatzen du zerbitzu-sarera. Horrek erregai fosiletan oinarritutako zentralekiko menpekotasuna murrizten du eta neurketa garbia ahalbidetzen du, non egunean sortutako gehiegizko elektrizitatea kreditatu eta erabil daitekeen eguzki produkzio baxuko aldietan. b. Saretik kanpoko sistemak: saretik kanpoko sistemetan, eguzki-inbertsoreak bateria-banku bat kargatzen du karga elektrikoei energia hornitzeaz gain. Bateriek gehiegizko eguzki-energia gordetzen dute, eta eguzki-ekoizpen gutxiko garaietan edo eguzki-plakek elektrizitaterik sortzen ez duten gauetan erabil daiteke. Eguzki Inbertsoreen Ezaugarriak: Eraginkortasuna: Eguzki-inbertsoreak eraginkortasun handiarekin funtzionatzeko diseinatuta daude, eguzki fotovoltaiko sistemaren energia etekina maximizatzeko. Eraginkortasun handiagoak energia-galera gutxiago eragiten du bihurketa-prozesuan zehar, eguzki-energiaren proportzio handiagoa eraginkortasunez erabiltzen dela bermatuz. Potentzia irteera: Eguzki-inbertsoreak potentzia desberdinetan daude eskuragarri, egoitza-sistema txikietatik hasi eta eskala handiko merkataritza-instalazioetaraino. Inbertsore baten potentzia errendimendu optimoa lortzeko eguzki panelen ahalmenarekin bat etorri behar da. Iraunkortasuna eta fidagarritasuna: Eguzki-inbertsoreak ingurune-baldintza desberdinetara jasaten dira, besteak beste, tenperatura-aldaerak, hezetasuna eta balizko gorakada elektrikoak. Horregatik, inbertsoreak material sendoekin eraiki behar dira eta baldintza hauek jasateko diseinatuta, epe luzerako fidagarritasuna bermatuz. Jarraipena eta komunikazioa: Eguzki-inbertsore moderno asko erabiltzaileek beren eguzki fotovoltaiko sistemaren errendimendua jarraitzeko aukera ematen duten monitorizazio-sistemekin hornituta daude. Inbertsore batzuk kanpoko gailu eta software plataformekin ere komunika daitezke, denbora errealeko datuak emanez eta urruneko monitorizazioa eta kontrola ahalbidetuz. Segurtasun Ezaugarriak: Eguzki-inbertsoreek segurtasun-ezaugarri desberdinak dituzte, bai sistema bai berarekin lan egiten duten pertsonak babesteko. Ezaugarri horien artean daude gaintentsioaren babesa, gainkorrontearen babesa, lurreko matxurak hautematea eta uharteen aurkako babesa, eta horrek inbertsoreak sarera energia elektrikoa etenetan sartzea eragozten du. Eguzki Inbertsoreen Sailkapena Potentzia Balorazioaren arabera PV inbertsoreak, eguzki-inbertsore gisa ere ezagunak, mota ezberdinetan sailka daitezke diseinu, funtzionaltasun eta aplikazioaren arabera. Sailkapen hauek ulertzeak eguzki fotovoltaiko sistema zehatz baterako inbertsore egokiena hautatzen lagun dezake. Hauek dira PV inbertsore mota nagusiak potentzia-mailaren arabera sailkatuta: Inbertsore potentzia-mailaren arabera: nagusiki banatutako inbertsoreetan banatuta (katea inbertsorea eta mikro inbertsorea), inbertsore zentralizatua. Katea Inbertituer: Kate-inbertsoreak dira gehien erabiltzen diren PV inbertsore mota bizitegietako eta merkataritzako eguzki-instalazioetan, seriean konektatutako hainbat eguzki-panel kudeatzeko diseinatuta daude, "kate bat" osatuz. PV katea (1-5kw) nazioarteko merkatuan inbertsorerik ezagunena bihurtu da gaur egun DC aldean potentzia maximoaren jarraipena duen inbertsore baten bidez eta sare paraleloen konexioa AC aldean. Eguzki-panelek sortutako DC elektrizitatea kate-inbertsorean sartzen da, eta horrek AC elektrizitate bihurtzen du berehala erabiltzeko edo sarera esportatzeko. String inbertsoreak sinpletasunagatik, kostu-eraginkortasunagatik eta instalazio errazengatik ezagunak dira. Hala ere, kate osoaren errendimendua errendimendu baxueneko panelaren menpe dago, eta horrek sistemaren eraginkortasun orokorra eragin dezake. Mikro inbertsoreak: Mikro inbertsoreak FV sistema batean eguzki panel bakoitzean instalatzen diren inbertsore txikiak dira. Kate-inbertsoreek ez bezala, mikro-inbertsoreek DC elektrizitatea AC bihurtzen dute panel mailan. Diseinu horri esker, panel bakoitzak modu independentean funtzionatzen du, sistemaren energia-irteera orokorra optimizatuz. Mikro inbertsoreek hainbat abantaila eskaintzen dituzte, besteak beste, panel-mailako potentzia maximoaren jarraipena (MPPT), sistemaren errendimendua hobetu egiten da itzalpeko paneletan edo bat ez datozen paneletan, segurtasun handitzea DC tentsio baxuagoengatik eta banakako panelen errendimenduaren jarraipen zehatza. Hala ere, kostu handiagoa eta instalazioaren konplexutasun potentziala kontuan hartu beharreko faktoreak dira. Inbertsore zentralizatuak: Inbertsore zentralizatuak, inbertsore handiak edo utilitate-eskala (>10kW) bezala ere ezagutzen direnak, normalean eskala handiko eguzki fotovoltaiko instalazioetan erabiltzen dira, hala nola, eguzki-ustiategietan edo eguzki-proiektu komertzialetan. Inbertsore hauek DC potentzia handiko sarrerak kudeatzeko diseinatuta daude eguzki-plaken kate edo array anitzetatik eta sarera konektatzeko AC energia bihurtzeko. Ezaugarririk handiena sistemaren potentzia handia eta kostu baxua da, baina PV kate desberdinen irteerako tentsioa eta korrontea askotan ez direnez guztiz bat datoz (batez ere PV kateak partzialki itzaltzen direnean lainotasuna, itzala, orbanak, etab.) , inbertsore zentralizatuaren erabilerak alderantzikatzeko prozesuaren eraginkortasun txikiagoa eta etxeko energia elektrikoa txikiagoa izango du. Zentralizatutako inbertsoreek normalean potentzia-ahalmen handiagoa dute beste mota batzuekin alderatuta, hainbat kilowatt-tik hainbat megawatt-era bitartekoak. Kokapen zentralean edo inbertsore-estazio batean instalatzen dira, eta eguzki-panelen kate edo multzo anitz konektatzen dira paraleloan. Zer egiten du eguzki-inbertsore batek? Inbertsore fotovoltaikoek hainbat funtzio betetzen dituzte, besteak beste, AC bihurketa, eguzki-zelulen errendimendua optimizatzea eta sistema babestea. Funtzio hauek funtzionamendu eta itzaltze automatikoa, gehieneko potentziaren jarraipenaren kontrola, uhartearen aurkakoa (sarera konektatutako sistemetarako), tentsioaren doikuntza automatikoa (sarera konektatutako sistemetarako), DC detekzioa (sarera konektatutako sistemetarako) eta DC lur detekzioa ( sarera konektatutako sistemetarako). Azter ditzagun laburki funtzionamendu automatikoa eta itzaltze funtzioa eta potentzia maximoaren jarraipena kontrolatzeko funtzioa. 1) Eragiketa eta itzaltze funtzio automatikoa Goizean eguzkia atera ondoren, eguzki-erradiazioaren intentsitatea handitzen da pixkanaka, eta eguzki-zelulen irteera horren arabera handitzen da. Inbertsoreak behar duen irteerako potentziara iristen denean, inbertsorea automatikoki hasten da martxan. Eragiketa sartu ondoren, inbertsoreak eguzki-zelulen osagaien irteera kontrolatuko du denbora guztian, betiere eguzki-zelulen osagaien irteera-potentzia inbertsoreak behar duen irteera-potentzia baino handiagoa bada, inbertsoreak martxan jarraituko du; ilunabarra gelditu arte, euria egin arren Inbertsoreak ere funtzionatzen du. Eguzki-zelulen moduluaren irteera txikiagoa denean eta inbertsorearen irteera 0tik gertu dagoenean, inbertsoreak egonean egoera bat osatuko du. 2) Gehienezko potentziaren jarraipena kontrolatzeko funtzioa Eguzki-zelulen moduluaren irteera eguzki-erradiazioaren intentsitatearen eta eguzki-zelulen moduluaren beraren tenperaturaren arabera aldatzen da (txiparen tenperatura). Horrez gain, eguzki-zelulen moduluak korrontearen gehikuntzarekin tentsioa gutxitzen den ezaugarria duelako, beraz, potentzia maximoa lor dezakeen funtzionamendu-puntu optimo bat dago. Eguzki-erradiazioaren intentsitatea aldatzen ari da, argi dago lan-puntu onena ere aldatzen ari dela. Aldaketa horiei dagokienez, eguzki-zelulen moduluaren funtzionamendu-puntua potentzia maximoan dago beti, eta sistemak energia-irteera maximoa lortzen du beti eguzki-zelulen modulutik. Kontrol mota hau potentziaren jarraipenaren kontrol maximoa da. Eguzki-energia sortzeko sisteman erabiltzen den inbertsorearen ezaugarririk handiena potentzia-puntu maximoaren jarraipena (MPPT) funtzioa da. Inbertsore fotovoltaikoaren adierazle tekniko nagusiak 1. Irteerako tentsioaren egonkortasuna Sistema fotovoltaikoan, eguzki-zelulak sortzen duen energia elektrikoa bateriak gordetzen du lehenik, eta gero 220V edo 380V-ko korronte alternoan bihurtzen da inbertsorearen bidez. Hala ere, bateriak bere karga eta deskargak eragiten du, eta irteerako tentsioa tarte handian aldatzen da. Adibidez, 12 V-ko bateria nominalak 10,8 eta 14,4 V artean alda daitekeen tentsio-balioa du (barruti honetatik haratago baterian kalteak eragin ditzake). Inbertsore kualifikatu baterako, sarrerako terminaleko tentsioa tarte horretan aldatzen denean, bere egoera egonkorreko irteerako tentsioaren aldakuntzak ez du Plusmn baino handiagoa izan behar; Balio baloratuaren %5. Aldi berean, karga bat-batean aldatzen denean, irteerako tentsioaren desbideratzeak ez du balio nominalaren % ±10 baino handiagoa izan behar. 2. Irteerako tentsioaren uhin-formaren distortsioa Uhin sinusoidalaren inbertsoreetarako, uhin formaren distortsio onargarria (edo eduki harmonikoa) zehaztu behar da. Irteerako tentsioaren uhin-formaren guztizko distortsioaren bidez adierazten da normalean, eta bere balioa ez da % 5 baino handiagoa izan behar (% 10 onartzen da irteera monofasikorako). Inbertsorearen maila handiko korronte harmonikoaren irteerak galera gehigarriak sortuko dituenez, hala nola karga induktiboan, korronte ertainak bezalakoak, inbertsorearen uhin-formaren distortsioa handiegia bada, karga-osagaien beroketa larria eragingo du, eta hori ez da egokia. ekipo elektrikoen segurtasunari eta sistemari larriki eragiten dio. funtzionamendu-eraginkortasuna. 3. Irteera-maiztasun nominala Motorrak barne, hala nola, garbigailuak, hozkailuak, etab., motorren maiztasun-puntu optimoa 50Hz denez, maiztasun handiegiek edo baxuegiek ekipamendua berotu egingo dute, sistemaren funtzionamendu-eraginkortasuna eta zerbitzu-bizitza murriztuz. beraz, inbertsorearen Irteerako maiztasuna balio nahiko egonkorra izan behar du, normalean potentzia-maiztasuna 50Hz-koa, eta bere desbideratzea Plusmn;l% barruan egon behar du lan-baldintza normaletan. 4. Karga-potentzia-faktorea Karga induktiboarekin edo karga kapazitiboarekin inbertsorearen gaitasuna ezaugarritzea. Sinusoi-uhineko inbertsorearen karga-potentzia-faktorea 0,7 ~ 0,9 da, eta balio nominala 0,9 da. Karga-potentzia jakin baten kasuan, inbertsorearen potentzia-faktorea baxua bada, beharrezkoa den inbertsorearen ahalmena handitu egingo da. Alde batetik, kostua handituko da, eta, aldi berean, sistema fotovoltaikoko AC zirkuituaren itxurazko potentzia handituko da. Korrontea handitzen den heinean, galera handitu egingo da ezinbestean, eta sistemaren eraginkortasuna ere murriztuko da. 5. Inbertsorearen eraginkortasuna Inbertsorearen eraginkortasuna bere irteerako potentziaren eta sarrerako potentziaren arteko erlazioari dagokio, zehaztutako lan baldintzetan, ehuneko gisa adierazita. Oro har, inbertsore fotovoltaiko baten eraginkortasun nominala erresistentzia karga hutsari dagokio. %80ko kargaren eraginkortasunaren baldintzapean. Sistema fotovoltaikoaren kostu orokorra handia denez, inbertsore fotovoltaikoaren eraginkortasuna maximizatu behar da sistemaren kostua murrizteko eta sistema fotovoltaikoaren kostuen errendimendua hobetzeko. Gaur egun, inbertsore nagusien eraginkortasun nominala % 80 eta % 95 artekoa da, eta potentzia baxuko inbertsoreen eraginkortasuna % 85 baino txikiagoa izan behar da. Sistema fotovoltaiko baten benetako diseinu prozesuan, eraginkortasun handiko inbertsore bat aukeratu behar ez ezik, sistemaren arrazoizko konfigurazio bat ere erabili behar da sistema fotovoltaikoaren karga ahalik eta eraginkortasun punturik onenaren ondoan funtziona dezan. . 6. Irteera-korronte nominala (edo irteera-ahalmen nominala) Inbertsorearen irteerako korronte nominala adierazten du, zehaztutako karga-potentzia-faktorearen barrutian. Produktu inbertsore batzuek irteera-ahalmena ematen dute, eta bere unitatea VA edo kVAtan adierazten da. Inbertsorearen ahalmen nominala irteerako tentsio nominalaren eta irteerako korronte nominalaren arteko produktua da, irteerako potentzia-faktorea 1 denean (hau da, karga erresistente hutsa). 7. Babes neurriak Errendimendu bikaina duen inbertsore batek babes-funtzio edo neurri osoak izan beharko lituzke benetako erabileran gertatzen diren hainbat egoera anormalei aurre egiteko, inbertsorea bera eta sistemako beste osagai batzuk kalteetatik babesteko. 1) Sartu azpitentsioaren aseguruaren kontua: Sarrerako terminaleko tentsioa tentsio nominalaren % 85 baino txikiagoa denean, inbertsoreak babesa eta pantaila izan behar ditu. 2) Sarrerako gaintentsio babeslea: Sarrerako terminaleko tentsioa tentsio nominalaren % 130 baino handiagoa denean, inbertsoreak babesa eta pantaila izan behar ditu. 3) Gainkorrontearen babesa: Inbertsorearen gainkorrontearen babesak karga zirkuitu laburrean dagoenean edo korronteak baimendutako balioa gainditzen duenean ekintza puntuala bermatu behar du, gorako korronteek kalterik ez izateko. Lan-korronteak balio nominalaren % 150 gainditzen duenean, inbertsoreak automatikoki babestu ahal izango du. 4) irteera zirkuitu laburren babesa Inbertsorearen zirkuitulaburrak babesteko ekintza-denborak ez du 0,5 s baino gehiago izan behar. 5) Sarrerako alderantzizko polaritate babesa: Sarrerako terminalaren polo positiboak eta negatiboak alderantzikatzen direnean, inbertsoreak babes funtzioa eta pantaila izan beharko luke. 6) Tximistaren babesa: Inbertsoreak tximista babesa izan behar du. 7) Tenperatura gehiegizko babesa, etab. Horrez gain, tentsioa egonkortzeko neurririk gabeko inbertsoreetarako, inbertsoreak irteerako gaintentsioaren babeserako neurriak ere izan behar ditu karga gaintentsioaren kalteetatik babesteko. 8. Hasierako ezaugarriak Inbertsoreak kargarekin hasteko duen gaitasuna eta funtzionamendu dinamikoan errendimendua ezaugarritzea. Inbertsoreak karga nominalaren azpian abiarazte fidagarria bermatu behar du. 9. Zarata Potentziako ekipo elektronikoetako transformadoreek, iragazki-induzigailuek, etengailu elektromagnetikoek eta haizagailuek zarata sortuko dute. Inbertsoreak normalean funtzionatzen duenean, bere zaratak ez du 80 dB gainditu behar eta inbertsore txiki baten zaratak ez du 65 dB baino gehiago izan behar. Eguzki-inbertsoreen aukeraketa gaitasunak
Argitalpenaren ordua: 2024-08-08