Διαφορά Micro-inverters και Series-inverters

Στο σύστημα παραγωγής φωτοβολταϊκού ρεύματος, ένας μετατροπέας είναι ένας από τους σημαντικότερους βασικούς εξοπλισμούς. Μεταξύ αυτών, οι μικρο-μετατροπείς και οι μετατροπείς σειράς είναι δύο συνηθισμένοι τύποι και διαφέρουν μεταξύ τους από πολλές απόψεις.
1.Wαρχή της οργάνωσης
Mμικρο-αντιστροφέας
Ο μικρο μετατροπέας εκτελεί ξεχωριστά MPPT για κάθε φωτοβολταϊκή μονάδα και το συνεχές ρεύμα που παράγεται από τη μονάδα μετατρέπεται απευθείας σε AC και στη συνέχεια τροφοδοτείται στο δίκτυο. Κάθε μικρο-μετατροπέας λειτουργεί ανεξάρτητα και δεν παρεμβαίνει στους άλλους.
Όπως ήταν, το σύστημα στον τελευταίο όροφο με εγκατεστημένες πολλές φωτοβολταϊκές μονάδες, ακόμα κι αν ένα εξάρτημα είναι σκιασμένο ή αστοχεί, τα άλλα εξαρτήματα μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια στη μέγιστη ισχύ μέσω των αντίστοιχων μικρο-μετατροπέων τους, μεγιστοποιώντας έτσι τη συνολική απόδοση παραγωγής ενέργειας του συστήματος.
Σειρές-αντιστροφέας
Ένας μετατροπέας σειράς είναι μια σειρά από πολλά φωτοβολταϊκά στοιχεία σε μια σειρά, ολόκληρη η σειρά ανίχνευσης σημείου μέγιστης ισχύος. Στη συνέχεια, το συνεχές ρεύμα που παράγεται από τη σειρά μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα και τροφοδοτείται στο ηλεκτρικό δίκτυο.
Εάν ένα εξάρτημα στη στοιχειοσειρά έχει προβλήματα, όπως μπλοκάρισμα ή ζημιά, θα έχει επίδραση στην ισχύ εξόδου ολόκληρης της στοιχειοσειράς και συνεπώς θα επηρεάσει την απόδοση της παραγωγής ενέργειας του συστήματος.

2.Δομή του συστήματος
Micro-inverter
Μικρό και συμπαγές, μπορεί συνήθως να εγκατασταθεί απευθείας στο πίσω μέρος ή στο πλάι της φωτοβολταϊκής μονάδας χωρίς πρόσθετο χώρο εγκατάστασης. Αυτός ο ενσωματωμένος σχεδιασμός κάνει το σύστημα πιο απλό και όμορφο, αλλά και μειώνει την πολυπλοκότητα της καλωδίωσης.
Χρησιμοποιώντας έναν μικρο-μετατροπέα για εγκατάσταση στο σπίτι, τα φωτοβολταϊκά συστήματα στον τελευταίο όροφο είναι πολύ βολικά, δεν καταλαμβάνουν πολύ χώρο και ταιριάζουν τέλεια με μια ποικιλία διαφορετικών τύπων φωτοβολταϊκών μονάδων.
Μετατροπέας σειράς
Ο όγκος είναι σχετικά μεγάλος και πρέπει να εγκατασταθεί σε ειδικό ερμάριο inverter εσωτερικού ή εξωτερικού χώρου. Ο μετατροπέας σειράς και η φωτοβολταϊκή μονάδα πρέπει να συνδεθούν μέσω μακρού καλωδίου DC, γεγονός που αυξάνει το κόστος εγκατάστασης του συστήματος και τις απώλειες γραμμής.
Σε ένα μεγάλο φωτοβολταϊκό σταθμό ηλεκτρικής ενέργειας έχουν δημιουργηθεί αρκετοί χώροι μετατροπέων και στο κέντρο εγκαθίστανται μετατροπείς σειράς για την επίτευξη ενιαίας διαχείρισης και συντήρησης.

3.Χαρακτηριστικά απόδοσης
Αποτελεσματικότητα Γενιάς
Micro-αντιστροφέας: Λόγω του ανεξάρτητου MPPT κάθε στοιχείου, μπορεί να προσαρμοστεί καλύτερα σε διαφορετικές συνθήκες φωτισμού και απόφραξη σκιάς. Ως εκ τούτου, η απόδοση παραγωγής ενέργειας είναι υψηλότερη σε ένα σύνθετο περιβάλλον. Ακόμα κι αν ορισμένα εξαρτήματα επηρεάζονται από τη σκιά, άλλα εξαρτήματα μπορούν να λειτουργήσουν κανονικά και δεν υπάρχει αποτέλεσμα κάννης.
Σπάγγος-αντιστροφέας: Παρόλο που το MPPT μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί επειδή παρακολουθείται ολόκληρη η συμβολοσειρά, όταν ορισμένα στοιχεία της συμβολοσειράς μειώσουν ή μπλοκάρουν την απόδοση, η ισχύς εξόδου ολόκληρης της συμβολοσειράς θα επηρεαστεί, μειώνοντας έτσι τη συνολική απόδοση παραγωγής ενέργειας του συστήματος. Αξιοπιστία
Micro-αντιστροφέας: Κάθε μικρο-μετατροπέας λειτουργεί ανεξάρτητα· ακόμα κι αν αποτύχει, οι υπόλοιποι θα συνεχίσουν να λειτουργούν κανονικά. Επιπλέον, οι μικρομετατροπείς βασίζονται σε προηγμένη ηλεκτρονική τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένου ενός σχεδιασμού απαγωγής θερμότητας που τους καθιστά εξαιρετικά αξιόπιστους και σταθερούς.
Σπάγγος-αντιστροφέας: Σε περίπτωση σφάλματος, ίσως ολόκληρη η συμβολοσειρά να μην είναι σε θέση να παράγει κανονικά, επηρεάζοντας την αξιοπιστία του συστήματος. Επίσης, ο εντοπισμός σφαλμάτων και η συντήρηση σειριακών μετατροπέων είναι σχετικά πολύπλοκοι και απαιτούν επαγγελματικό και τεχνικό προσωπικό για να λειτουργήσει.
Micro-inverter: Η έξοδος είναι χαμηλής τάσης AC, γενικά 220 V ή 110 V, γεγονός που μειώνει σημαντικά τον κίνδυνο ασφαλείας που προκαλείται από την υψηλή τάση DC.
Σειρές-αντιστροφέας: Η έξοδος είναι συνεχές ρεύμα υψηλής τάσης, επομένως υπάρχουν ορισμένοι κίνδυνοι ασφάλειας. Εάν το καλώδιο συνεχούς ρεύματος έχει καταστραφεί ή γειωθεί σωστά, μπορεί να προκληθούν ατυχήματα όπως ηλεκτροπληξία ή πυρκαγιά.
4.Σενάρια εφαρμογής
Mμικρο-αντιστροφέας
Εφαρμόζεται σε μικρά κατανεμημένα φωτοβολταϊκά συστήματα, όπως στέγες ιδιωτικών κατοικιών, στέγες εμπορικών κτιρίων κ.λπ. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, ο τόπος εγκατάστασης της φωτοβολταϊκής μονάδας είναι διασκορπισμένος και οι συνθήκες φωτισμού είναι διαφορετικές. Εδώ οι μικρο-μετατροπείς μπορούν να παίξουν πιο δυνατά τα πλεονεκτήματά τους για να ενισχύσουν την απόδοση και την αξιοπιστία του συστήματος παραγωγής ενέργειας.
Για χώρους με υψηλότερες αισθητικές απαιτήσεις, η ενσωματωμένη σχεδίαση των micro inverter θα καλύψει επίσης τις ανάγκες των χρηστών.
Σειρές-αντιστροφέας
Κατάλληλο για μεγάλης κλίμακας επίγειους φωτοβολταϊκούς σταθμούς και βιομηχανικά και εμπορικά φωτοβολταϊκά συστήματα ταράτσας.Σε αυτά τα σενάρια, η κλίμακα εγκατάστασης των φωτοβολταϊκών μονάδων είναι μεγάλη και ο μετατροπέας σειράς μπορεί να καλύψει καλύτερα τις ανάγκες ισχύος του συστήματος και να μειώσει το κόστος.
Για περιοχές με σχετικά επίπεδο έδαφος και σχετικά σταθερές συνθήκες φωτισμού, οι μετατροπείς σειράς μπορούν επίσης να έχουν καλύτερη απόδοση.

5. Ανάλυση κόστους
Αρχικό κόστος επένδυσης
Micro-αντιστροφέας: Λόγω του υψηλού τεχνικού περιεχομένου και της πολύπλοκης διαδικασίας παραγωγής, η τιμή είναι σχετικά υψηλή. Επιπλέον, επειδή κάθε εξάρτημα πρέπει να είναι εξοπλισμένο με μικρο-μετατροπέα, το αρχικό κόστος επένδυσης θα είναι υψηλότερο όταν το σύστημα είναι μικρό.
Σειρές-αντιστροφέας: Η τιμή των μετατροπέων σειράς είναι σχετικά χαμηλή, ειδικά σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας, και το πλεονέκτημα κόστους είναι πιο εμφανές.

Κόστος λειτουργίας και συντήρησης
Micro-αντιστροφέας: Χάρη στην υψηλή αξιοπιστία και το χαμηλό ποσοστό αστοχίας, το κόστος λειτουργίας και συντήρησης είναι σχετικά χαμηλό. Επιπλέον, ο μικρομετατροπέας μπορεί να παρακολουθείται και να διαχειρίζεται εξ αποστάσεως μέσω του δικτύου, κάτι που είναι βολικό και γρήγορο.
Σειρές-αντιστροφέας: Το κόστος λειτουργίας και συντήρησης είναι σχετικά υψηλό. Ειδικά όταν υπάρχει βλάβη, επαγγελματικό και τεχνικό προσωπικό χρειάζεται να το διερευνήσει και να το επισκευάσει, κάτι που καταναλώνει χρόνο και κόστος εργασίας.

Γενικά, οι μικρο μετατροπείς και οι μετατροπείς στοιχειοσειρών έχουν πολλά διαφορετικά και προφανή χαρακτηριστικά ως προς την αρχή λειτουργίας, τη δομή του συστήματος, τις επιδόσεις, τα σενάρια εφαρμογών και το κόστος. Η επιλογή του μετατροπέα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τα συγκεκριμένα σενάρια εφαρμογής και τις ανάγκες για τη βέλτιστη απόδοση και το οικονομικό όφελος του συστήματος.