แนวโน้มการพัฒนาอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

อินเวอร์เตอร์เป็นสมองและหัวใจของระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ในกระบวนการสร้างพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ พลังงานที่สร้างโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์คือพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง อย่างไรก็ตาม โหลดจำนวนมากต้องใช้ไฟ AC และระบบจ่ายไฟ DC มีข้อจำกัดอย่างมากและไม่สะดวกในการแปลงแรงดันไฟฟ้า ช่วงการใช้งานโหลดยังมีจำกัด ยกเว้นสำหรับโหลดกำลังพิเศษ อินเวอร์เตอร์จำเป็นต้องแปลงไฟ DC เป็นไฟ AC อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นหัวใจสำคัญของระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ซึ่งจะแปลงไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างโดยโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ และส่งไปยังโหลดหรือกริดในพื้นที่ และเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่มีฟังก์ชันการป้องกันที่เกี่ยวข้อง
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมดูลพลังงาน แผงวงจรควบคุม เบรกเกอร์วงจร ตัวกรอง เครื่องปฏิกรณ์ หม้อแปลง คอนแทคเตอร์ และตู้ กระบวนการผลิตประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ก่อนการประมวลผล การประกอบเครื่องจักรให้เสร็จสมบูรณ์ การทดสอบ และการบรรจุหีบห่อเครื่องจักรให้เสร็จสมบูรณ์ การพัฒนาขึ้นอยู่กับการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง เทคโนโลยีอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ และเทคโนโลยีการควบคุมที่ทันสมัย

สำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ การปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟเป็นหัวข้อที่ไม่สิ้นสุด แต่เมื่อประสิทธิภาพของระบบเริ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ เกือบเกือบ 100% การปรับปรุงประสิทธิภาพเพิ่มเติมจะมาพร้อมกับประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่ต่ำ ดังนั้นวิธีการรักษาประสิทธิภาพสูง แต่ยังรักษาความสามารถในการแข่งขันด้านราคาที่ดีจะเป็นหัวข้อสำคัญในปัจจุบัน
เมื่อเทียบกับความพยายามในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ วิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบอินเวอร์เตอร์ทั้งหมดกำลังค่อยๆ กลายเป็นประเด็นสำคัญอีกประการหนึ่งสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ในแผงโซลาร์เซลล์ เมื่อพื้นที่เงาในพื้นที่ 2%-3% ปรากฏขึ้น สำหรับอินเวอร์เตอร์ที่ใช้ฟังก์ชัน MPPT กำลังไฟฟ้าเอาท์พุตของระบบในเวลานี้อาจลดลงประมาณ 20% เมื่อกำลังไฟเอาท์พุตไม่ดี . เพื่อให้ปรับตัวเข้ากับสถานการณ์เช่นนี้ได้ดีขึ้น จึงเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพมากในการใช้ฟังก์ชันควบคุม MPPT แบบหนึ่งต่อหนึ่งหรือหลายฟังก์ชันสำหรับโมดูลแสงอาทิตย์เดี่ยวหรือบางส่วน

เนื่องจากระบบอินเวอร์เตอร์อยู่ในสถานะการทำงานที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย การรั่วไหลของระบบลงกราวด์จะทำให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัยร้ายแรง นอกจากนี้ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ แผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่จะเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อสร้างแรงดันไฟขาออก DC สูง เนื่องจากการเกิดสภาวะที่ผิดปกติระหว่างอิเล็กโทรด จึงง่ายต่อการสร้างส่วนโค้ง DC เนื่องจากแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูง จึงเป็นเรื่องยากมากที่จะดับส่วนโค้ง และทำให้เกิดเพลิงไหม้ได้ง่ายมาก ด้วยการนำระบบอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์มาใช้อย่างแพร่หลาย ปัญหาด้านความปลอดภัยของระบบก็จะเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์เช่นกัน

นอกจากนี้ ระบบไฟฟ้ากำลังนำไปสู่การพัฒนาอย่างรวดเร็วและแพร่หลายของเทคโนโลยีกริดอัจฉริยะ การเชื่อมต่อโครงข่ายของระบบไฟฟ้าพลังงานใหม่จำนวนมาก เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ ทำให้เกิดความท้าทายทางเทคนิคใหม่ต่อเสถียรภาพของระบบกริดอัจฉริยะ การออกแบบระบบอินเวอร์เตอร์ที่สามารถใช้งานร่วมกับกริดอัจฉริยะได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ และชาญฉลาดยิ่งขึ้น จะกลายเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับระบบอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ในอนาคต
โดยทั่วไป การพัฒนาเทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์พัฒนาพร้อมกับการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และทฤษฎีการควบคุมสมัยใหม่ เมื่อเวลาผ่านไป เทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์กำลังพัฒนาไปสู่ความถี่ที่สูงขึ้น กำลังที่สูงขึ้น ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น และขนาดที่เล็กลง