Các tấm pin mặt trời mặc định sản xuất điện một chiều, cùng loại điện mà pin phát ra. Để nguồn điện từ các tấm pin mặt trời có thể sử dụng được cho các tiện ích trong nhà. Nguồn điện cần phải được chuyển đổi từ DC thành dòng điện xoay chiều; việc chuyển đổi này được thực hiện bởi một thiết bị gọi là biến tần nguồn(Inverter).

Trong hầu hết các mạng lưới kết nối hệ thống năng lượng mặt trời; các tấm pin mặt trời được kết nối với nhau thành chuỗi còn được gọi là chuỗi. Hiệu quả của việc kết nối các tấm pin mặt trời trong một chuỗi là tạo ra điện áp DC cao hơn. Điều này giúp giảm tổn thất điện năng tuy nhiên có một số vấn đề liên quan đến thiết lập chuỗi; để khắc phục những vấn đề này mà các bộ biến đổi vi mô đã được phát minh.

Biến tần vi mô

Một biến tần vi mô làm điều tương tự như một biến tần chuỗi lớn là chuyển đổi DC thành AC. Sự khác biệt là một biến tần phân tán có kích thước hơn nhiều; và được gắn trực tiếp lên hoặc rất gần với mỗi bảng năng lượng mặt trời. Do đó, một biến tần siêu nhỏ cho mỗi bảng năng lượng mặt trời trong mảng.

Công nghệ biến tần phân tán không phải là mới thiết bị đã xuất hiện từ cuối những năm 90. Tuy nhiên chỉ trong thời gian gần đây; những tiến bộ về hiệu suất, giá được cải thiện. Và một loạt các sản phẩm có sẵn có thể sửa sữa thay thế trong bộ biến tần phân tán đã trở nên phổ biến hơn.

Tấm pin mặt trời

Thuật ngữ bảng điều khiển năng lượng mặt trời AC là một chút sai lệch. Vì bản thân các mô-đun năng lượng mặt trời chỉ sản xuất DC. Một bảng điều khiển năng lượng mặt trời AC là một bảng năng lượng mặt trời với một biến tần siêu nhỏ được trang bị cho nó. Trong tương lai, có thể các tấm pin mặt trời sẽ có các bộ biến tần tích hợp đầy đủ là một phần của mỗi mô-đun năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, tại thời điểm này, nó thuộc thể loại khoa học viễn tưởng.

Mảng bảng điều khiển năng lượng mặt trời “trung tâm”

Mảng bảng điều khiển năng lượng mặt trời “micro biến tần”

Ưu điểm micro inverter và tấm pin mặt trời

Có một vài vấn đề với hệ thống tấm pin mặt trời mà bộ biến tần vi mô có thể giúp giải quyết:

Điện áp một chiều cao

Gửi một dòng điện một chiều cao qua cáp có thể tạo ra rất nhiều nhiệt. Bản chất của điện một chiều có thể làm cho cáp điện bị mất độ dẫn điện tạo ra điện trở và thậm chí nhiều nhiệt làm tăng nguy cơ hỏa hoạn và cháy. Bởi vì mỗi biến tần vi mô chuyển đổi DC thành AC tại bảng điều khiển trước khi truyền qua cáp, rủi ro này sẽ giảm.

Chuyển đổi phần cứng

Cầu chì và hệ thống bảo vệ cho nguồn điện áp cao DC thường đắt hơn cầu chì được sử dụng trong hệ thống AC.

Nếu một bảng điều khiển năng lượng mặt trời trong một mảng chuỗi trở nên bẩn hoặc bóng mờ; đầu ra của toàn bộ mảng sẽ bị giảm.

Ví dụ: Nếu bạn có ba tấm pin mặt trời trong một mảng được kết nối với biến tần chuỗi trung tâm. Và một tấm pin của bạn không hoạt động nó không gửi điên về. Thì tất cả các tấm pin sẽ bị giảm sản lượng điện xuống gần 50%. Do đó bạn phải tường xuyên bảo trì tấn pin năng lượng mặt trời để hệ thống hoạt động trơn tru mọi lúc.

Trong hệ thống bảng năng lượng mặt trời lắp biến tần phân tán, thì việc này sẽ không hoạt động như trên. Mà chúng sẽ hoạt động hết công suất của các tấm pin còn lại; nếu có 1 tấm pin không hoạt động chúng sẽ dừng sản xuất điện. Mà không ảnh hưởng đến các tấm pin mặt trời khác hoạt động để tạo ra dòng điện.

Tấm pin mặt trời không phù hợp

Không phải tất cả các tấm pin mặt trời đều giống hệt nhau; do cách chúng được sản xuất, luôn có những thay đổi nhỏ giữa mỗi đầu ra của tấm pin, điều này được coi là “không khớp”. Bộ biến tần siêu nhỏ có thể thích ứng với bảng điều khiển năng lượng mặt trời mà chúng được kết nối để vô hiệu hóa bất kỳ hiệu ứng không khớp nào.

Theo dõi hiệu suất hoạt động

Điểm năng lượng tối đa khác nhau có thể tồn tại cho mỗi bảng năng lượng mặt trời. Điểm công suất tối đa là vị trí tối ưu để trích xuất năng lượng từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Bộ biến tần siêu nhỏ có thể nhắm mục tiêu điểm công suất tối đa tốt hơn.

Tìm lỗi hệ thống và giám sát nguồn

Hầu hết các bộ biến tần có một loại tìm kiếm lỗi hoặc hệ thống giám sát công suất. Biến tần chuỗi chỉ có thể giám sát đầu ra từ toàn bộ mảng. Bởi vì các bộ biến tần siêu nhỏ được gắn vào mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời, có thể thực hiện chính xác hơn hiệu suất hệ thống.

Kết hợp 2 biến tần trong 1 hệ thống

Có một Micro Biến tần được cài đặt sẵn để sản xuất một tấm pin mặt trời AC tại nhà máy. Có thể tiết kiệm thời gian và chi phí cho cả người tiêu dùng cuối và trong quá trình sản xuất.

Dự phòng hệ thống

Nếu một biến tần trung tâm bị hỏng, toàn bộ hệ thống năng lượng mặt trời sẽ bị hỏng và ngừng sản xuất điện. Nếu một biến tần Micro bị hỏng; nó sẽ chỉ ảnh hưởng đến đầu ra của tấm pin mặt trời. Mà nó được kết nối với các tấm ream tiếp tục hoạt động.

Mở rộng hệ thống

Một biến tần chuỗi có giới hạn số lượng tấm pin mặt trời có thể được kết nối với bộ biến tần siêu nhỏ. Có thể dễ dàng thêm các tấm pin mặt trời vào hệ thống. Vì mỗi tấm pin mặt trời AC có một biến tần chuyên dụng duy nhất.

Hướng lắp đặt bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Các tấm pin mặt trời trong một hệ thống dây cần phải được gắn theo cùng một hướng. Để tất cả chúng bắt đầu sản xuất năng lượng cùng một lúc để kích hoạt biến tần. Các tấm pin mặt trời AC hoạt động độc lập với nhau vì vậy có thể phải đối mặt theo bất kỳ hướng nào.

Nhược điểm bộ biến tần vi mô và tấm pin mặt trời

Mặc dù có nhiều điểm tốt cho biến tần vi mô nhưng cũng có một vài điểm tiêu cực:

Mái nhà

Bộ biến tần siêu nhỏ được đặt trên hoặc gần với mỗi tấm pin mặt trời ở bất cứ nơi nào lắp đặt bảng điều khiển đó. Điều này có nghĩa là chúng tiếp xúc nhiều hơn với các yếu tố và sẽ cần được niêm phong chống ẩm tốt. Ngay cả khi các con dấu cao su hoặc silicon tốt nhất có thể bị hỏng và cho phép nước vào. Các thành phần điện quan trọng gây ra ngắn mạch. Nếu xảy ra lỗi, thợ điện mặt trời sẽ cần truy cập vào thiết bị trên mái nhà.

Hiệu quả và hiệu suất

Công nghệ của bộ biến tần phân tán đang tiến bộ nhưng tại thời điểm này. Chúng không hiệu quả trong việc tạo ra công suất như bộ biến tần chuỗi.

Chi phí và giá cả

Bộ biến tần micro đắt hơn để mua hơn cả bộ biến tần chuỗi chất lượng cao. Tuy nhiên, giá giảm dần bạn có thể suy nghĩ về thiết bị này.

Tại sao Inverter phân tán trong hệ thống điện mặt trời?

Lý do phổ biến nhất khiến các tấm pin mặt trời và bộ chuyển đổi vi mô AC sẽ là lựa chọn tốt hơn so với một chuỗi; hoặc biến tần trung tâm sẽ là khả năng để các tấm pin mặt trời của bạn được gắn theo các hướng khác nhau.

Ngay cả khi chúng tốn nhiều chi phí hơn để cài đặt khi bắt đầu, thời gian hoàn vốn của hệ thống có thể được rút ngắn. Với sản lượng lớn của hệ thống tấm pin sản xuất nếu các bảng hoạt động đúng công suất và không bị tác nhân từ bên ngoài.

Một lý do chính đáng khác là việc lắp đặt hệ thống biến tần phần tán khá đơn giản. Bạn có thể mỏ rông hoặc thu hẹp diện tích tấm pin năng lượng của hệ thống tấm pin.