PVインバータのタスクは、要求されているのと同じくらい多様です。
1. 低損失変換
インバータの最も重要な特性の1つは、その変換効率です。この値は、直流として「挿入」されたエネルギーの何パーセントが交流の形で戻ってくるかを示します。最新のデバイスは、約98%の効率で動作できます。
2. 電力の最適化
PVモジュールの電力特性曲線は、モジュールの放射強度と温度、つまり1日を通して継続的に変化する値に強く依存します。このため、インバータは、あらゆる状況でPVモジュールから最大電力を「引き出す」ために、電力特性曲線上の最適な動作点を見つけて継続的に観察する必要があります。最適な動作点を「最大電力点」(MPP)と呼び、このMPPの探索と追跡を「MPP追跡」と呼びます。MPPトラッキングは、PVプラントのエネルギー出力にとって非常に重要です。
3. 監視とセキュリティ保護
一方では、インバータはPVプラントのエネルギー収量を監視し、問題を通知します。一方、接続されている電力網も監視します。したがって、電力網に問題が発生した場合、地元のグリッドオペレーターの要件に応じて、安全上の理由から、またはグリッドのサポートを支援するために、プラントをグリッドから直ちに切断する必要があります。
さらに、ほとんどの場合、インバータはPVモジュールからの電流を安全に遮断できる装置を有する。PVモジュールは、光が輝いているときに常にライブであるため、電源を切ることはできません。動作中にインバータケーブルが外れると、直流のために外れない危険な光アークが形成される可能性があります。切り欠き装置をインバータに直接内蔵すれば、設置や配線の手間が大幅に軽減されます。
4. コミュニケーション
インバータの通信インタフェースにより、すべてのパラメータ、動作データ、および歩留まりの制御と監視が可能です。データを取得し、ネットワーク接続、RS485などの産業用フィールドバス、またはSMA Bluetoothを介してワイヤレスを介してインバータのパラメータを設定できます。ほとんどの場合、データはデータロガーを介して取得され、データロガーは複数のインバータからデータを収集して準備し、必要に応じて無料のオンラインデータポータル(SMAのSunny Portalなど)に送信します。
5. 温度管理
インバータハウジング内の温度も変換効率に影響します。それがあまりにも大きく上昇すると、インバータはその電力を減らさなければなりません。状況によっては、使用可能なモジュール電源を完全に使用できないことがあります。
一方では、設置場所は温度に影響します - 常に涼しい環境が理想的です。一方、インバータの動作に直接依存し、効率が98%であっても、熱の形で2%の電力損失を意味します。プラント電力が10kWの場合、最大熱容量は依然として200Wです。したがって、SMAの「OptiCool」冷却コンセプトのように、エンクロージャの効率的で信頼性の高い冷却システムが非常に重要です。コンポーネントの最適な熱レイアウトにより、熱を直接環境に放散することができ、同時に包み込み全体がヒートシンクとして機能します。これにより、インバータは最大50°Cの周囲温度でも最大定格容量で動作することができます。
6. 保護
理想的には保護定格IP65に沿って構築された耐候性エンクロージャにより、インバータを屋外の任意の場所に設置できます。利点:インバータを設置できるモジュールの近くにあるほど、比較的高価なDC配線の費用は低くなります。
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