نصب نیروگاههای خورشیدی در فضاهای باز و مزارع معمولاً ساده است، اما نصب آنها روی پشتبامهای شهری با چالشهایی مانند موانعی، چون دودکشها، آنتنها و سایههای جزئی از ساختمانهای مجاور مواجه است. در سیستمهای سنتی با اینورترهای رشتهای، سایه روی یک پنل میتواند به کاهش تولید کل سیستم منجر شود. میکرو اینورترها با بهینهسازی مستقل عملکرد هر پنل، این مشکل را حل کرده و راندمان سیستمهای خورشیدی پشتبامی را بهطور چشمگیری افزایش میدهند. در ادامه، به تفصیل بررسی خواهد شد که چگونه میکرو اینورترها با بهینهسازی مستقل، ناهمخوانیها را حذف کرده و راندمان نیروگاههای خورشیدی پشتبامی را بهبود میبخشند.
بزرگترین مزیت میکرو اینورترها، استفاده از ردیاب حداکثر نقطه توان (MPPT) برای هر پنل است. در اینورترهای رشتهای، تمام پنلهای متصل به یک ورودی MPPT باید در همان نقطه ولتاژ و جریان کار کنند، در حالی که در سیستم میکرو اینورتر، هر پنل بهطور مستقل و با ولتاژ و جریان بهینه خود کار میکند.
• ردیابی مستقل حداکثر توان: هر میکرو اینورتر بهطور مداوم و مستقل از شرایط پنلهای مجاور، نقطه حداکثر توان پنل خود را ردیابی کرده و تضمین میکند که پنل با بالاترین ظرفیت خود کار کند.
• افزایش قابل توجه بازده انرژی: این بهینهسازی انفرادی باعث میشود که تفاوتهای کوچک عملکردی بین پنلها (ناشی از تلرانس ساخت، کثیفی یا دمای متفاوت) منجر به کاهش تولید کل سیستم نشود.
• عملکرد بهتر در تغییرات سریع آب و هوا: در روزهایی که ابرهای پراکنده به سرعت در حال حرکت هستند، میکرو اینورترها سریعتر و دقیقتر خود را با تغییرات تابش پنلها سازگار میکنند و اتلاف انرژی را به حداقل میرسانند.
برای مقایسه فنی کامل این نوع اینورترها با انواع دیگر مانند اینورترهای رشتهای و بهینهسازهای توان، مقالهای تحت عنوان «String Inverters vs Microinverters vs Power Optimizers» در وبسایت EnergySage منتشر شده است.
برای انتخاب اینورتر مناسب بر اساس معیارهای فنی در پروژههای خورشیدی کشور، مقاله «بررسی نحوه انتخاب اینورتر مناسب بر اساس توان و تعداد استرینگها در نیروگاههای خورشیدی» در وبسایت دکتر سولار، راهنماییهای مهندسی لازم را ارائه میدهد.
سایه جزئی یکی از رایجترین و مخربترین چالشها در نصب سیستمهای خورشیدی بر پشتبامها است. در اینورترهای رشتهای (String)، سایه افتاده روی تنها ۱۰ درصد یک پنل میتواند تولید کل رشته را تا ۵۰ درصد کاهش دهد. میکرو اینورترها این مشکل را بهطور کامل حل میکنند.
• مصونیت سیستم در برابر سایه: اگر یک پنل کاملاً زیر سایه برود، میکرو اینورتر آن پنل خاموش یا تولید بسیار کمی خواهد داشت، اما توان پنلهای مجاور بدون هیچگونه کاهشی تولید میشود.
• خنثیسازی تفاوتهای فنی: با گذشت زمان، پنلها با سرعتهای متفاوتی دچار افت راندمان میشوند. همچنین، پنلهایی با تلرانسهای مثبت یا منفی متفاوت نیز ممکن است کنار هم نصب شوند. میکرو اینورترها بهطور کامل تفاوتهای ناشی از پیری پنلها یا تلرانس را خنثی میکنند.
• عملکرد بهتر بایپس دیودها: در اینورترهای رشتهای، سایه باعث فعال شدن دیودهای بایپس میشود که تلفات گرما را افزایش داده و در بلندمدت عمر پنلها را کاهش میدهد. در میکرو اینورترها، این فرآیند کمتر فعال میشود و فشار کمتری بر سلولها وارد میشود.
یکی از نگرانیهای اصلی در پروژههای خورشیدی، خطرات ایمنی ناشی از ولتاژ بالای DC است. میکرو اینورترها این خطر را از مبدأ خنثی کرده و همزمان ابزاری قدرتمند برای نگهداری و عیبیابی در اختیار بهرهبردار قرار میدهند.
• حذف خطر ولتاژ بالای DC: در سیستمهای رشتهای، ولتاژ DC میتواند به ۱۰۰۰ ولت برسد که خطر جدی آتشسوزی و برقگرفتگی را ایجاد میکند. میکرو اینورترها جریان را فوراً به AC (ولتاژ پایینتر) تبدیل میکنند، بنابراین تمام سیمکشی روی پشتبام ایمنتر است.
• مانیتورینگ دقیق و عیبیابی سریع: هر میکرو اینورتر دادههای تولید پنل خود را بهطور مجزا نمایش میدهد. این امر اپراتور را قادر میسازد که در صورت بروز مشکل، دقیقاً بداند کدام پنل دچار نقص شده است و زمان عیبیابی را از روزها به دقایق کاهش دهد.
• مدیریت ریسک در زمان قطعی شبکه: بسیاری از میکرو اینورترها بهگونهای طراحی شدهاند که در صورت قطع برق شبکه (مثل دستورالعملهای محلی کشور)، بهطور خودکار تولید را متوقف میکنند و از خطر برقدار شدن شبکه در زمان تعمیرات جلوگیری میکنند.
برای جزئیات بیشتر در این زمینه، مقالهای با عنوان «با برق خورشیدی هیبریدی، همیشه برق داشته باش – حتی وقتی شبکه قطعه!» در وبسایت دکتر سولار، به بررسی مفهوم و کاربرد سامانههای خورشیدی هیبریدی، مزایا و هزینههای آن پرداخته است.
با توجه به ماهیت فنی برتر میکرو اینورترها، باید ملاحظات اقتصادی و عملیاتی را نیز در نظر گرفت. اگرچه هزینه اولیه این سیستمها بالاتر است، اما بازگشت سرمایه بلندمدت و کاهش ریسک، اغلب این تفاوت را توجیهپذیر میسازد.
• سرمایه اولیه بالاتر: به دلیل نیاز به خرید یک واحد اینورتر برای هر پنل، هزینه اولیه احداث (CAPEX) در مقایسه با خرید یک اینورتر رشتهای واحد، بیشتر است.
• اقتصادی شدن در شرایط پیچیده: در پشتبامهایی که چیدمان نامنظم، زاویههای غیریکنواخت و سایه فراوان دارند، افزایش راندمان ناشی از میکرو اینورترها به اندازهای است که هزینه اولیه بالاتر را در طول عمر پروژه جبران میکند.
• ملاحظات نگهداری و ضمانت: اگرچه نصب اولیه میکرو اینورترها کمی پیچیدهتر است، اما اکثر تولیدکنندگان بزرگ، گارانتی طولانیمدت (۲۵ ساله) برای این قطعات ارائه میدهند که ریسک خرابی طولانیمدت را برای سرمایهگذار کاهش میدهد.
در زمینه حقوق گمرکی مرتبط با واردات اینورترهای خورشیدی به کشور، مقالهای با عنوان «تعرفه واردات اینورترهای خورشیدی در سال ۱۴۰۴» در وبسایت دکتر سولار، به تشریح کدهای تعرفه واردات (۸۵۰۴۴۰۸۶ و ۸۵۰۴۴۰۸۷) مروبط به اینورترهای خورشیدی پرداخته است.
برای شناسایی برندها و مدلهای پرفروش اینورترهای خورشیدی در کشور، مقالهای با عنوان «پرفروشترین اینورترهای خورشیدی بازار ایران در سال ۱۴۰۴» در وبسایت دکتر سولار منتشر شده است.
میکرو اینورترها یک ضرورت برای پروژههای خورشیدی پشتبامی هستند، چرا که چالشهای محیطهای شهری مانند سایه جزئی، آلودگی و چیدمان نامنظم را برطرف میکنند. این فناوری با ویژگیهای زیر راندمان و ایمنی را بهبود میبخشد:
• حداکثرسازی تولید انرژی: بهینهسازی مستقل MPPT در سطح پنل، هر پنل را قادر میسازد تا با ۱۰۰ درصد ظرفیت خود کار کند و ناهمخوانیها را به صفر برساند.
• ایمنی بیقیدوشرط: تبدیل جریان DC به AC در محل پنل، ولتاژهای خطرناک DC را حذف کرده و خطر آتشسوزی و برقگرفتگی را کاهش میدهد.
• کاهش زمان عملیات عیبیابی: با سیستم مانیتورینگ پنل به پنل، دیگر نیازی به جستجوی دستی برای عیبیابی کل رشته نیست. اپراتور میتواند نقص عملکرد را در لحظه و در محل آن پنل شناسایی کند.
با این ویژگیها، میکرو اینورترها نه تنها راندمان سیستم را افزایش میدهند، بلکه امنیت و راحتی اپراتورها را نیز در عملیات نگهداری و نظارت بر پروژههای خورشیدی تضمین میکنند.
ارسال نظر
آموزش خورشیدی