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Solar 101 : 태양 광 발전 시스템의 아름다움 뒤에 숨은 두뇌

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태양광 패널이 많은 주목을 받고 있음에도 불구하고 좋은 외모, 우리의 모든 두뇌를 담고 있는 것은 인버터입니다. 솔라 101 시리즈.

태양광 패널은 햇빛에서 광자를 모아 전자를 여기시켜 회로에 밀어넣는 방식으로 전류를 생성합니다. 그런 다음 인버터는 전기장이 가전제품 및 전력망과 호환되도록 직류(DC)에서 교류(AC)로 전기장을 변환합니다.

이러한 기본 기능 외에도 요즘 가정용 인버터는 몇 가지 추가 기능을 수행합니다. 최근 혁신을 통해 인버터는 복잡한 태양광 설비에서 전력 생산을 극대화할 수 있습니다. 이제 인버터는 각 개별 태양광 패널의 성능을 알려줄 수도 있습니다.

미국에서 인버터에 요구되는 다른 기능 – 조항 690에 나와 있습니다. 국가 전기 코드 – "급속 종료"입니다. 이 기능은 태양광 패널 시스템이 어떤 이유로든 차단되었음을 인버터가 감지한 경우 태양광 패널이 더 이상 전기를 내보내지 않도록 보장합니다.

이 프로토콜은 뉴저지에서 화재가 발생한 후 소방관들이 창고의 태양광 패널이 아직 살아 있는지 확인할 수 없었기 때문에 시행되었습니다.

태양광 인버터 제조업체 XNUMX곳, 앙상솔라엣지, 부분적으로는 이러한 신속한 폐쇄 요구 사항으로 인해 주거용 태양광 시장을 지배하고 있습니다.

출처: 에너지세이지

다른 제조업체에서는 신속한 종료 기술을 제공하지만 – SMA, 티고, 신인이기도 하고 제 라크 – 그들은 시장에서 누적 10-15%의 작은 부분을 차지합니다.

마이크로인버터 및 옵티마이저

두 지배적인 회사는 신속한 종료 요구 사항을 충족하는 매우 다른 인버터 접근 방식(마이크로인버터와 옵티마이저)을 가지고 있습니다.

앞서 언급했듯이 모듈 수준 전력 전자 장치(옵티마이저 및 마이크로인버터)의 주요 특징은 그늘이나 날씨로 인해 다양한 양의 햇빛을 받을 수 있는 태양광 패널 스트링에서 전기 생성을 최대화한다는 것입니다. 지붕의 각도. 이러한 모듈은 시스템 배치 시 설치 회사에 훨씬 더 많은 유연성을 제공합니다.

Enphase IQ7 마이크로인버터

Enphase는 마이크로인버터를 제공합니다. 이는 해당 제품이 옥상의 모든 태양광 패널 뒤에 작은 인버터를 배치한다는 것을 의미합니다. 이 장치는 다른 Enphase 하드웨어에 연결되어 집에 전력을 공급하는 구성 요소 제품군을 만듭니다.

태양광 패널 뒤에 인버터를 배치하면 지붕에서 전기가 DC에서 AC로 즉시 변환됩니다.

SolarEdge의 접근 방식은 "옵티마이저"라고 불리는 스마트 모듈을 사용하여 여러 패널을 중앙 인버터에 연결합니다. 전기를 DC에서 AC로 변환하는 대신 이 장치는 각 패널의 최대 전력 지점을 지속적으로 모니터링하고 조정하여 전류를 변화시키면서 일관된 DC 전압을 유지합니다.

SolarEdge Power Optimizer, 사진 제공: Kat Knutsen Studios

태양광 패널은 일반적으로 문자열로 직렬로 연결됩니다. 이는 각 패널이 작동하는 이웃 패널에 의존한다는 것을 의미합니다.

마이크로 인버터와 옵티마이저 모두 패널 오류가 발생하는 경우에도 태양광 시스템을 계속 작동하도록 설계되었습니다. 이러한 "스마트 모듈"이 도입되기 전에는 일련의 패널에서 단일 오류가 발생하면 10개 이상의 패널 전체가 손상되었습니다.

허리케인으로 인해 막대한 피해가 발생한 후에도 시스템을 계속 실행하는 Enphase의 능력은 업계의 주목을 받았습니다. 연방 비상 관리기구 (FEMA).

그러나 이 신기술의 한 가지 단점은 모든 태양광 모듈에 전자 장치가 추가된다는 것입니다.

연결됨

두 번째 문제는 추가 모듈에 루프탑 장비 간의 추가 연결이 필요하다는 것입니다. 연결은 일반적으로 태양광 패널과 랙킹 시스템(위의 링크된 허리케인 기사에 언급됨) 사이 또는 다음과 같은 경우에 발생하는 전기 장비 사이에서 태양광 문제가 발생하는 곳입니다. 테슬라는 월마트에 의해 고소당했다.

필연적으로 이러한 전자 부품은 수십 년 동안 가혹하고 뜨겁고 완전한 햇빛 조건에서 제 역할을 해야 합니다. 열 순환 및 스트레스는 장비 고장의 원인이 되며 연결 및 마운트가 느슨해질 수도 있습니다.

마이크로인버터와 옵티마이저에 대한 마지막 요점은 비용이 조금 더 들지만 스스로 비용을 지불하는 것 같습니다.

추가 구성 요소는 표준 주거용 태양광 인버터 가격의 약 두 배입니다. 가격 상승은 태양광 가격의 전반적인 하락과 태양광 패널의 효율성 증가로 상쇄되었습니다. 일반적으로 마이크로인버터 시스템에는 여전히 순 프리미엄이 존재합니다.

이러한 구성 요소는 아직 시장에 새로운 것이기 때문에 실제 장기 수명 주기는 알려져 있지 않습니다. 두 제조업체인 SolarEdge와 Enphase는 하드웨어에 대해 25년 보증을 제공합니다. 두 회사 모두 2006년에 설립되었으며, 이는 첫 번째 모듈이 이제 15년을 넘지 않았다는 것을 의미합니다.

결국에는 집과 회사의 태양광 인버터가 전력망을 가동할 수도 있습니다. 따라서 시간을 들여 귀하와 귀하의 지붕에 가장 적합한 것이 무엇인지 조사하십시오.

미국 PV 매거진 즐겨 찾기 운영 및 유지 관리 기여자 경고가 울렸습니다. 이러한 연결에 세심한 주의를 기울이는 것이 필수적입니다.

후속 Solar 101 기사에서는 시스템 운영 및 유지 관리에 중점을 두고 이러한 연결을 수십 년 동안 안전하게 유지하는 방법에 대해 설명합니다.

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출처: https://pv-magazine-usa.com/2021/06/24/solar-101-the-brains-behind-the-beauty-of-your-solar-power-system/

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