مکان صحیح اینورتر در نیروگاه های فتوولتائیک مقیاس کوچک

نوشته شده توسط مجتبی رفیعی |

در یک نیروگاه  خورشیدی  متصل به شبکه (On-Grid) یا جدا از شبکه (off-Grid)، اینورترها دارای نقش کلیدی و حیاتی می باشند. در واقع تبدیل جریان تولیدی DC پنل ها به ولتاژ مناسب برای استفاده در کاربردهای صنعتی، خانگی و تجاری، از اینورترها استفاده میشود. اینورترها جریان تولیدی پنل‌ها را در سطح DC دریافت کرده و ضمن تغییر در مقدار ولتاژ، آنرا به ولتاژی با شکل موج سینوسی و فرکانس مشخصی تبدیل می کنند. از نظر هزینه نیز اینورترها بعد از پنل های فتوولتائیک بیشترین سهم را در یک نیروگاه خورشیدی به خود اختصاص می‌دهند.

به دلیل اینکه پارامترهای برق تولیدی پنل‌ها پس از ورود به اینورتر دچار تغییرات اساسی می‌شود، محل قرار گیری اینورتر در یک نیروگاه خورشیدی بیار حیاتی می باشد. در صورتیکه از برخی محدودیت های فیزیکی و مکانی تجهیزات در یک نیروگاه فتوولتائیک صرفنظر شود، برای دستیابی به بهترین نتیجه فنی، بهتر است محل قرار گیری اینورتر نسبت به سایر تجهیزات بر مبنای اصول و استدلال فنی ذیل تعیین گردد.

یک نیروگاه فتوولتائیک جدا از شبکه عموما از ۵ تجهیز اصلی به شرح ذیل تشکیل می‌شود:

  • پنل های فتوولتائیک
  • کامپایلر DC
  • کنترلر شارژ
  • باتری
  • اینورتر

در سیستم های خورشیدی جدا از شبکه ورودی اینورتر توسط باتری ها تغذیه می گردد. لذا با توجه به اینکه تعداد باتری های سری در این سیستم ها حداکثر از ۴ باتری متجاوز نخواهد شد، برق DC ورودی از سمت باتری ها به اینورتر در یک مقدار نسبتا پایین ( معمولا کمتر ۱۰۰ ولت ) محدود می شود. این ولتاژ پایین در زمان انتقال انرژی با جریان بالایی همراه خواهد بود و در نتیجه باعث افزایش تلفات انرژی در مسیر انتقال از باتری ها تا اینورتر  خواهد شد. از طرفی بالا بودن مقدار جریان باعث افزایش سطح مقطع کابل کشی خواهد شد. لذا در این نیروگاه ها برای حداقل کردن تلفات انرژی و همچنین کاهش مشکلات ناشی از کابل کشی بین اینورتر و باتری ها با مقطع بالا، توصیه می شود حتی الامکان اینورتر و باتری خانه در مجاورت یکدیگر به کونه ای نصب شوند که سیم‌کشی بین این دو تجهیز به حداقل ممکن کاهش یابد.

در یک نیروگاه خورشیدی متصل به شبکه باتری ها و کنترلر شارژ وجود ندارند. سیستم از نظر تعداد تجهیزات ساده تر می باشد. نکته ای که باید توجه داشت این است که رشته هایی با تعداد پنل سری بیشتری وجود دارند. اینورترهای متصل به شبکه دارای ورودی DC با سطح ولتاژ بالاتر (معمولا تا ۱۰۰۰ وبت ) می باشند. از طرفی به دلیل تعداد بالای پنل ها در هر رشته، ولتاژ معادل هر رشته بسار بالا بوده و در نتیجه جریان هر رشته پنل به مقدار بسیار کمی (معمولا ۱۰ تا ۱۵ آمپر ) محدود می شود. به دلیل بالا بودن ولتاژ DC در این نیروگاه‌ ، کابل‌های DC مورد استفاده با ولتاژ عایقی بالا انتخاب می شوند. بنابراین جهت کاهش ریسک ناشی از انتقال توان DC با سطح ولتاژ بالا، در این نیروگاه‌ها فاصله بین پنل ها، کامباینر و اینورتر حداقل انتخاب مبشود. در این حالت ضمن اینکه ریسک انتقال توان DC در ولتاژ بالا کاهش خواهد یافت، به دلیل کاهش طول کابل DC ولتاژ بالا، هزینه های اجرایی سیستم تا حد قابل قبولی کاهش خواهد یافت.

 

مجتبی رفیعی

مجتبی رفیعی

کارشناس ارشد مهندسی برق . مشاور و طراح نیروگاه های خورشیدی و بهینه سازی مصرف انرژِی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *