Nếu bạn đang quyết định mua tấm pin mặt trời, biến tần cho hệ thống điện năng lượng mặt trời của mình. Một hệ thống năng lượng mặt trời điển hình bao gồm các tấm pin mặt trời, hệ thống dây điện và biến tần; sau đó thêm vào pin và bộ điều chỉnh/bộ điều khiển sạc. Năng lượng được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời và pin ở dạng dòng điện một chiều hoặc DC. Các thiết bị gia dụng tiêu chuẩn được chạy bằng dòng điện xoay chiều hoặc nguồn điện xoay chiều.
Để các thiết bị gia dụng chạy bằng năng lượng mặt trời, nguồn DC cần được chuyển đổi thành AC. Đây là công việc cho một biến tần, được kết nối với phía nhà của các tấm pin mặt trời và pin.
Dòng điện một chiều chạy trong mạch theo một hướng, cung cấp dòng điện cho các vật dụng điện. Nó có thể được sử dụng để tăng sức mạnh cho các thiết bị như iPod và máy nghe nhạc MP3; các thiết bị nhỏ và các thiết bị nhỏ lưu trữ nguồn DC trong pin của chúng. Nguồn điện xoay chiều, được cung cấp qua lại bên trong mạch. Nó chủ yếu được sử dụng để chạy các thiết bị gia dụng như TV, Tủ lạnh và Lò vi sóng.
Một biến tần năng lượng mặt trời là biến tần tốt nhất cho một hệ thống năng lượng mặt trời; kể từ khi ý tưởng đằng sau cài đặt một hệ thống năng lượng mặt trời là sử dụng năng lượng mặt trời đến mức tối đa. Biến tần ngày nay đi kèm với một số tính năng tích hợp nâng cao. Như điều khiển tiện ích nâng cao, giám sát dữ liệu, kỹ thuật thiết kế hệ thống và ứng dụng.
Do đó, MPPT (Solar Charge Controller) giải quyết vấn đề hiệu quả năng lượng của pin mặt trời; phụ thuộc vào lượng ánh sáng mặt trời mà các tấm pin mặt trời truy cập. Khi chất lượng ánh sáng mặt trời trên bảng điều khiển thay đổi; MPPT thay đổi điện trở để tối ưu hóa việc truyền năng lượng.
Điều đó có thể quan trọng đối với một biến tần năng lượng mặt trời trên một chiếc RV đang di chuyển. Biến tần năng lượng mặt trời RV được sử dụng để sạc pin; đồng thời sẽ được hưởng lợi từ tính năng năng lượng được tối ưu hóa này.
Các loại biến tần mặt trời được sử dụng nhiều
Trước khi đưa ra quyết định lựa chọn biến tần dựa trên việc biết các yêu cầu của bạn; có lẽ bạn muốn biết và hiểu các loại biến tần khác nhau có sẵn trên thị trường.
Một hệ thống PV năng lượng mặt trời có thể có một hoặc nhiều bộ biến tần; tùy thuộc vào kích thước của hệ thống quang điện. Biến tần trung tâm thường được sử dụng cho các nhà máy thương mại lớn.
Biến tần trung tâm
Các biến tần này chuyển đổi DC thành AC. Họ cũng xử lý việc quản lý năng lượng từ một thiết bị được đặt ở vị trí trung tâm. Các trang trại công nghiệp lớn hơn hoặc các trang trại năng lượng mặt trời quy mô tiện ích xử lý đầu ra trong phạm vi megawatt sử dụng bộ biến tần trung tâm.
Có thể có một vài bộ biến tần trung tâm trong một trang trại năng lượng mặt trời. Nhưng kích thước của mỗi biến tần trung tâm sẽ phải từ 1 MW trở lên.
Biến tần trung tâm là lựa chọn ưa thích cho các trang trại năng lượng mặt trời do công suất của chúng. Hạn chế của các bộ biến tần này là bảo trì cấp cao mà chúng yêu cầu vì kích thước của chúng. Biến tần trung tâm là biến tần tốt nhất khi lắp đặt năng lượng mặt trời quy mô lớn. Chúng không được sử dụng trong các khu dân cư hoặc thương mại nhỏ.
Sau đây là các loại biến tần chính được sử dụng trong các nhà máy điện mặt trời thương mại nhỏ hoặc dân dụng.
Biến tần chuỗi
Có kích thước nhỏ so với biến tần trung tâm. Tải của biến tần trung tâm được chia cho nhiều bộ biến tần bằng cách sử dụng biến tần chuỗi. Khoảng 40 trong số này, 25 kW mỗi cái, có thể được sử dụng trong hệ thống năng lượng mặt trời 1 MW.
Hầu hết các cài đặt PV mặt trời dân dụng sử dụng bộ biến tần chuỗi, thường là một biến tần trên một vài bảng trong một cài đặt mảng. Một biến tần chuỗi được gọi như vậy bởi vì bạn kết nối một chuỗi các bảng với một biến tần.
Biến tần vi
Bộ biến tần vi như tên cho thấy là bộ biến tần mặt trời rất nhỏ; thường được đặt ở mặt sau của một tấm pin mặt trời riêng lẻ với một kết nối biến tần trên mỗi tấm pin mặt trời.
Vì chúng hỗ trợ các tấm pin mặt trời đơn lẻ, công suất của chúng có thể thấp tới 240 W mỗi tấm. Điều đó có nghĩa là bạn có thể tối ưu hóa riêng từng bảng; để cung cấp nhiều năng lượng nhất từ một mảng ngay cả khi bạn có bóng râm trên một vài bảng của mảng.
Biến tần lai
Biến tần lai còn được gọi là biến tần đa chế độ, cho phép bạn cắm pin vào hệ thống năng lượng mặt trời. Biến tần lai sử dụng ‘khớp nối DC’ để giao tiếp với pin mặt trời và các thiết bị điện tử của nó điều khiển việc sạc và xả pin.
Biến tần pin
Nếu bạn muốn giữ cho hệ thống pin của bạn tách biệt với các tấm pin mặt trời, thì một biến tần pin riêng biệt là một lựa chọn. Biến tần này chuyển đổi nguồn pin DC của bạn thành nguồn điện xoay chiều và đưa nó vào tổng đài của bạn để thay thế nguồn điện lưới.
Mặt khác, bộ biến tần chuỗi và vi mô đòi hỏi ít bảo trì. Tuy nhiên, biến tần chuỗi và vi mô đắt tiền khi so sánh với một biến tần trung tâm về chi phí cho mỗi watt. Đối với các hệ mặt trời trên mái nhà nhỏ hơn, một trong ba loại còn lại có thể được sử dụng.
Biến tần lưới
Một hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới. Đúng như tên gọi, không được kết nối với lưới điện quốc gia. Biến tần lấy nguồn DC từ pin được sạc bằng các tấm pin mặt trời. Trong một hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới; nhu cầu về biến tần có thể không phát sinh nếu chỉ có tải DC được cấp nguồn.
Hệ thống điện lưới không bắt buộc phải phù hợp với các yêu cầu và quy định của lưới điện. Vì chúng không được kết nối với hệ thống để có thể tải và sử dụng dòng điện. Những biến tần này có thể được phân loại thành hai biến thể.
Biến tần sóng sin biến đổi ngoài lưới
Biến tần sóng Sine biến đổi là biến tần tốt nhất cho các hệ mặt trời đơn giản và có giá tương đối rẻ hơn. Những bộ biến tần này có thể được sử dụng cho các thiết bị cũ, động cơ có chổi than và đèn sợi đốt. Tuy nhiên, biến tần sóng hình sin được sửa đổi không phù hợp. Với thiết bị điện tử, động cơ cảm ứng, pin sạc và các thiết bị như đồng hồ kỹ thuật số.
Nếu nhu cầu năng lượng của bạn bao gồm các thiết bị như HDTV; hoặc bất kỳ thiết bị nào khác yêu cầu tải năng lượng cao, thì biến tần này không dành cho bạn. Chúng có thể là lựa chọn phù hợp nếu bạn có hệ thống năng lượng mặt trời DIY. Như hệ thống PV đơn giản được sử dụng để cung cấp năng lượng cho nhu cầu của một cabin nông thôn nhỏ.
Biến tần sóng sin tinh khiết
Biến tần sóng hình sin tinh khiết là lựa chọn ưu tiên cho thiết lập hệ mặt trời lớn mặc dù nó có giá cao hơn. Những bộ biến tần này là lựa chọn lý tưởng để cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử; điều chỉnh độ sáng và đèn huỳnh quang.
Biến tần sóng sin tinh khiết hoạt động hiệu quả với hầu hết các loại hệ thống năng lượng mặt trời ngoài lưới. Bộ biến tần sóng hình sin tinh khiết được ưa thích cho các hệ mặt trời ngoài lưới lớn hơn. Và chúng cũng có thể được sử dụng cho các hệ thống nhỏ hơn.
Khi quyết định loại biến tần ngoài lưới, bạn cần tính đến tải điện mà biến tần của bạn sẽ xử lý. Đối với các thiết bị như HDTV chẳng hạn, biến tần sóng hình sin thuần túy là biến tần tốt nhất. Biến tần sóng sin tinh khiết có sẵn trong tất cả các kích cỡ từ 100W đến hơn 7000W.
Họ thậm chí có thể đảm nhận tải lớn hơn trong phạm vi của các hệ thống 12V, 24V hoặc 48V. Những tiến bộ công nghệ liên tục đã dẫn đến các bộ biến tần sóng hình sin tinh khiết; để có các phiên bản linh hoạt hơn, nhẹ và dễ lập trình hơn các biến tần trước đây.
Biến tần nối lưới
Biến tần gắn lưới tạo thành một phần của hệ mặt trời được kết nối với lưới và hoạt động theo các yêu cầu và quy định của lưới điện tiện ích. Những bộ biến tần này chuyển năng lượng mặt trời của bạn vào lưới điện. Một biến tần được buộc bằng lưới phải tạo ra điện áp xoay chiều có dạng hình sin nghiêm ngặt.
Chúng được lập trình để tự động tắt trong trường hợp chúng phát hiện mất nguồn cung từ tiện ích. Điều này bảo vệ các kỹ thuật viên sửa chữa mạng lưới tiện ích khỏi bị điện giật. Biến tần có thể là bất kỳ loại nào được lưu ý ở trên.
Một hệ thống PV gắn lưới được tạo thành từ các tấm pin mặt trời; chúng được gắn vào một biến tần gắn lưới và có thể được cấu hình có hoặc không có pin. Biến tần chuyển đổi điện áp DC đến từ các tấm pin mặt trời trực tiếp thành nguồn điện xoay chiều để phù hợp với lưới điện.
Nếu pin được gắn vào hệ thống gắn lưới, thì nguồn sẽ được chuyển sang lưới sau khi pin được sạc. Sau đó, năng lượng từ pin có thể được sử dụng vào ban đêm.
Biến tần dự phòng pin
Những bộ biến tần này lấy năng lượng từ pin của hệ mặt trời. Việc sạc pin được bảo quản thông qua bộ sạc. Bất kỳ năng lượng dư thừa được chuyển vào lưới điện. Biến tần dự phòng pin có thể cung cấp nguồn điện AC trong thời gian mất điện.
Biến tần lai
Một biến tần lai hoạt động hai chiều, chuyển đổi nguồn DC thành AC. Và sau đó chuyển đổi nguồn AC để lưu trữ trong pin nạp năng lượng tại thời điểm yêu cầu. Biến tần lai có sẵn trong các kích cỡ. Tính năng và mức giá khác nhau.
Các bộ biến tần này có thể được buộc bằng lưới; và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo cũng như nguồn điện chính để sạc pin và giảm tải. Biến tần lai có thể được sử dụng trong các ứng dụng dân cư đô thị cũng như các ứng dụng gia đình không nối lưới.
Ở những khu vực khó truy cập vào lưới điện đáng tin cậy. Như ở một số nước đang phát triển, biến tần lai là biến tần tốt nhất. Các bộ biến tần lai được sử dụng cho các hệ mặt trời nhưng chúng có thể được sử dụng; để lưu trữ năng lượng đơn giản từ lưới điện vào một ngân hàng pin để tự tiêu thụ.
Pin có thể cung cấp điện trong khi nhu cầu cao nhất/thời gian chi phí cao hoặc là nguồn điện dự phòng trong trường hợp khẩn cấp.