EN
Installur tas-sol u li jipprovvdi servizz fl-Ewropa tal-Lvant ħadem sistema PV ta’ 100 kW fuq is-seħħa biss biex jiskopri li l-invertur kien jiqbeż l-output f’82 kW matul iż-żmien ta’ aktar ħajja tas-silġ. L-invertur li kien iżda żżid il-biżaħ kien jiffru ħdejn 20 fil-mija tal-potenzjal ta’ ġenerazzjoni tas-sistema — żball li kien possibbli li jiġi evitat bil-fhuma t-tajjeba tal-proċess ta’ konverżjoni ta’ DC għal AC u bil-maqqsa ħażina tal-kapaċità tal-invertur mal-karatteristiċi tas-sistema. L-invertur huwa l-biżaħ tal-intelligenza ta’ kwalunkwe installazzjoni fotovoltaïka, u t-teknoloġija tal-konverżjoni tagħmel differenza kemm mill-enerġija solari li tinqabed mis-silġ iferru verament fis-sistema elettrika tal-binja jew fit-tajjeb tal-enerġija.
Il-proċess ta’ konverżjoni ta’ DC għal AC
It-Tqabbil tal-Punt ta’ Massimu tal-Power
Il-panelli fotovoltaïki jipproduċu potenza DC b’voltaj u korrent li jibdew kontinwament biss bil-luminusità tas-sol u bit-temperatura tal-ċelluli. Għal kull sett ta’ kondizzjonijiet, jeżistu punt ta’ operazzjoni wieħed – il-punt ta’ massimu potenza – fejn il-prodott tal-voltaj u tal-korrent huwa massimizzat. Algoritmu ta’ trakkjar tal-punt ta’ massimu potenza imbedded fis-sistema ta’ kontroll tal-inverter jadatta kontinwament l-impedenza tal-input li tisemmi l-array PV biex topera f’dan il-punt ottimali. Il-metodu ta’ perturbazzjoni u osservazzjoni huwa l-algoritmu MPPT it-tajjeb użat: il-kontrollur jagħmel adjuštament żżelil fil-voltaj ta’ operazzjoni, jieħu misura jekk il-potenza tal-output ħadet jew naqset, u jibda fit-tifsira li wasslet għall-improvement. L-inverters moderni ta’ string jinkludu ħames kanali MPPT indipendenti, kull wieħed magħqud ma’ string separata ta’ moduli PV – din l-arkitettura tippreveni li l-biżaħ fuq string wieħed iżżid il-prestazzjoni ta’ strings li mhumiex ombrejja li jaqsmu l-istess kanal ta’ trakkjar. L-effiċjenza MPPT – il-perċentawli tal-potenza disponibbli tal-array li l-algoritmu jikseb realment – tippruvu li tikkisba aktar minn 99 perċent għal sistemi b’suġġeriment tajjeb taħt kondizzjonijiet ta’ luminusità stabbli.
It-Tibdil tal-Power u l-Ġenerazzjoni tal-Mudelli
Il-pulizija DC li tinsab bil-istadju MPPT tittejjeb għall-istadju ta’ biddil tal-biżża tal-inverter, fejn is-semikondukturi — b’mod tipiku transistors bipolari b’ġilda inżilata li jkunu rratifikati għal 600 sa 1,200 volt — ibiddlu l-input DC f’output pulzanti li jgħamlu approssimazzjoni tal-forma tal-mogħdija AC sinusoidali. Il-modulazzjoni tal-bidu tal-pulsi (PWM) tikkontrolla l-sekwenza tat-taħdit: billi tibdel il-wisa’ ta’ kull pulsu tal-voltaj skont il-mogħdija sinusoidali tar-referenza, il-valur medju tal-voltaj tal-output f’kull punt tal-ciklu jikkorrispondi mal-valur sinusoidali mixtieqa. Il-frekwenza tat-taħdit, li normalment hija bejn 16 u 20 kilohertz għall-inverters moderni, hija għolja biżżeft li l-filtru tal-output — li huwa kombinazzjoni ta’ indutturi u kapacituri — jista’ jismar il-forma tal-mogħdija pulzanti f’forma ċara sinusoidali b’disturbi armoniċi totali iżda minn 3 fil-mija. Din il-biżża tat-tifiltrar hija kritika għalkemm il-kontenut armoniku eċċessiv fit-tajjeb tal-inverter jista’ jikkawża s-sħana eċċessiva f’moturi konnessi, interferenza ma’ attrezzaturi elettroniki sensittivi, u rrifiż tal-protezzjoni tal-grilja jekk l-inverter jisporta l-biżża għall-grilja.
Sinkronizzazzjoni mal-Grid u Għożliet tat-Transformatur
L-inverturi b’konnessjoni mal-grilja jridu li jisinkronizzaw il-vultaġġ tal-output, il-frekwenza u l-angolu tal-fażi mas-suppli tal-grilja qabel ma jikkonnettew. Is-sistema ta’ kontroll tal-invertur tissemba’ il-vultaġġ tal-grilja permezz ta’ ċirkiti ta’ sensur u tibdel il-patt ta’ switċing biex jaqbel f’toleranzi stretti — tipikament ±0,1 Hz għall-frekwenza u b’ħames darbiet biss għall-angolu tal-fażi. L-inverturi b’transformatur jużaw transformatur ta’ frekwenza baxxa biex jipprovdu izolazzjoni galvanika bejn il-baġħa DC u l-baġħa AC, li joffru protezzjoni innata kontra l-injezzjoni ta’ korrent DC fil-grilja u jsemplifikaw id-disinn tas-sistema tat-taħlita. L-inverturi mingħajr transformatur jeliminaw it-transformatur bil-korpus ta’ ferro, li jnaqqas il-piż, id-daqs fiżiku u l-ispeża, filwaqt li jtejjeb l-effiċjenza tal-konverżjoni b’1 sa 2 fil-mija. Il-kumpens hu li d-disinn mingħajr transformatur jirrichiedi ċirkiti iktar sofiżikati għall-identifikazzjoni u s-soppressjoni tal-kurrent ta’ fuga DC biex jiżdaw il-standards tal-konnessjoni mal-grilja, u huma tipikament limitati għal konfigurazzjonijiet ta’ array PV mingħajr taħlita biex jipprevinu l-mogħdijiet ta’ fuga kapacittivi permezz tal-frami tal-panelli lejn it-taħlita.
Effiċjenza u Fatturi Ambjentali
Il-pikku tal-effiċjenza tal-invertur modern jasal għal 97 sa 99 fil-mija taħt il-kundizzjonijiet ottimali, imma l-biżża tal-effiċjenza tal-UE — li hija medja b’pjiżijiet li tirrifletti l-kundizzjonijiet reali ta’ operazzjoni — tawri indikatur it-tajjeb ħażin ta’ prestatuzzjoni. Il-formula tal-effiċjenza tal-UE tapplica pjiżijiet għall-effiċjenza tat-trasformazzjoni f’livelli differenti ta’ ħlas: pjiż ta’ 3 fil-mija bil-ħlas ta’ 5 fil-mija, 6 fil-mija bil-ħlas ta’ 10 fil-mija, 13 fil-mija bil-ħlas ta’ 20 fil-mija, u pjiżijiet proġressivament iktar baxxi sal-ħlas sħiħ, li jirriflettu d-distribuzzjoni attwali tal-kundizzjonijiet ta’ operazzjoni matul ġurnata solari tipika. L-effiċjenza tonqos f’ħlas baxx minħabba li l-konsum intern tal-invertur — għall-elettronika tal-kontroll, il-ventilaturi tat-taħriż, u l-perditi tas-swiċċjar — isir sinifikanti relatívament mal-fluss. Għalkemm l-għażla tal-invertur b’tagħmel li l-faċċa tas-soltu tipikament topera f’banda ta’ effiċjenza għolja — tipikament bejn 30 u 70 fil-mija tal-kapaċità mmexxija — tammassimizza l-enerġija annwali li tintuż.
Mistoqsijiet Mħallsa Spiss
X'inhuma d-differenza bejn l-inverters ta' stringa u l-microinverters?
L-inverters ta' stringa jiwasslu moduli PV multipli b'serie għall-inverter wieħed, li normalment għandu rating bejn 1 u 100 kW. Il-microinverters jinsallfu invertur ż-żerda ħdejn kull modulu individwali, li jikkonverti l-DC għall-AC fil-livell tal-panel. Il-microinverters it-tajbu r-riskju ta' falliment f'bint wieħda u jinnaqqsu l-perditi minn ombra, imma huma aktar għoljin b'kull watt installat.
Kif il-MPPT jittratta t-tajjeb ta' bidla ħafifa tal-għajjien minn saħħa?
L-algoritmi avvanzati tal-MPPT jinkludu t-trakkjar preddittiv li jippreddi t-tibdil fil-irradjanza abbażi tat-trendijiet reċenti tal-biżaħ, minflok li jispiċċa u josserva bl-indaħħal. F'kundizzjonijiet ta' saħħa partikulari fejn il-irradjanza tista' tibdel 50 fil-mija f'sekondi, dawn l-algoritmi iżda jżommu l-accuratezza tat-trakkjar iktar b'minħabba 98 fil-mija.
Għala l-kodiċijiet tal-grilja mitluba li l-inverters ikollhom protezzjoni kontra l-islanding?
Il-protezzjoni kontra l-islanding tiggarantixxi li l-inverter jiffigur mis-silta f’żewġ sekondi wara l-biżża tal-enerġija, li tippreveni li s-sistema PV tiffriskja sezzjoni mis-silta li l-oħrajn tal-enerġija jaqsmu bħala li hija mingħajra enerġija. Din hija r-rekwiżit ta’ sigurtà obbligatorju fi kollu standards ta’ konezzjoni mas-silta inklużi l-IEEE 1547 u l-IEC 62116.
X’jikkawża t-taħżiż tal-inverter u kif isir il-biżża minnu?
It-taħżiż jseħħ meta l-potenza DC input mis-sistema PV teċċedi l-rating massimu tal-output AC tal-inverter. L-inverter jiġġib il-output għall-kapaċità mmarkata tiegħu, u jiddejja l-enerġija eċċessiva. It-taħżiż ħażin jiffrank il-potenza DC massima tas-sistema — b’mod tipiku 1,1 sa 1,3 darba r-rating AC tal-inverter — mal-kapaċità tal-inverter, bil-akkwisizzjoni ta’ taħżiż ħażin matul kondizzjonijiet ta’ kulminazzjoni rari biex ma jinkisirx it-taħżiż eċċessiv tal-inverter.
Kif it-temperatura ambjentali taffettwa l-prestazzjoni tal-inverter?
L-effiċjenza tal-invertur tinżel b’dan it-temperatura ta’ ħajt tal-kumpunenti interni tis-sal, u l-inverturi ġeneralment iżżidu l-potenza tat-tajjeb meta t-temperatura ambjentali ta’ fuq jaqbdu 40 sa 45°C. L-installazzjoni f’postijiet ombrosi u b’ventilazzjoni tajba minn li jkunu fil-ġewwa ta’ xemx diretti fuq ir-rokna tista’ tnaqqis it-temperatura ta’ operazzjoni b’10 sa 15°C u ttejjiż il-produttività annwali ta’ enerġija b’2 sa 4 %.
Jistgħu l-inverturi jipprovdu apjoġu għall-potenza reattiva għall-grilja?
L-inverturi moderni konnessi mal-grilja jistgħu joħloqu b’fatturi ta’ potenza oħra minn unità, jinjettaw jew jassorbu potenza reattiva skont il-kummand tal-operatur tal-grilja jew ta’ kontrollur tas-sit. Din il-kapaċità, li hija obbligatorja skont il-kodiċi ġodda tal-grilja f’bosta ġurisdizzjonijiet, tgħmel li s-sistemi PV jikkontribuwsku għall-regolazzjoni tat-tensjoni tal-grilja minflok biss li jessortjaw il-potenza attiva.