اینورتر On Grid چیست؟ (حوزه های کاربردی درایو روی شبکه)

با توسعه سریع منابع انرژی تجدیدپذیر، سیستم های برق فتوولتائیک خورشیدی (PV) به یک انتخاب محبوب در بخش انرژی پاک تبدیل شده اند. اینورتر روی شبکه یک جزء حیاتی در سیستم‌های انرژی خورشیدی است که نقش کلیدی در تبدیل انرژی خورشیدی به جریان متناوب (AC) دارد که می‌تواند در شبکه‌های قدرت استفاده شود.

اینورتر برق خانگی نگاهی عمیق به نحوه کار اینورترهای متصل به شبکه، حوزه‌های کاربردی آنها و روندهای فناوری برای کمک به خوانندگان برای درک بهتر این مؤلفه فن‌آوری که نقش مهمی در انتقال انرژی پاک دارد، ارائه می‌کند.

مقدمه ای بر اینورترهای On Grid

سیستم های فتوولتائیک خورشیدی (PV) انرژی خورشیدی را از طریق سلول های فتوولتائیک به جریان مستقیم (DC) الکتریسیته تبدیل می کنند. با این حال، از آنجایی که اکثر شبکه‌های برق از جریان متناوب (AC) استفاده می‌کنند، به دستگاهی برای تبدیل DC به AC نیاز است، که اینورترهای شبکه وارد می‌شوند. تولید برق فتوولتائیک یکی از روش‌های پاک و پایدار برای تأمین انرژی است.

اینورتر در شبکه، دستگاهی است که خروجی برق DC را از سلول‌های خورشیدی به AC تبدیل می‌کند. برق متناوب که نیازهای شبکه را برآورده می کند و سپس آن را دوباره به شبکه تغذیه می کند و محور تبدیل و کنترل انرژی برای سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه است. با توجه به ماهیت خاص انرژی ورودی اینورتر روی شبکه، توان خروجی آن دارای ویژگی عدم قطعیت ناپیوسته است، در طول روز با تغییر شدت نور خورشید، دما و سایر عوامل و عدم خروجی انرژی در شب، توان شبکه تأثیر دوره ای دارد.

اینورتر روی شبکه نوعی تجهیزات الکترونیکی است که می تواند برق DC را به برق AC تبدیل کند. عملکردهای اساسی آن عبارتند از یکسوسازی، وارونگی و تنظیم ولتاژ. از طریق این سری از عملیات، اینورتر روی شبکه می تواند برق DC تولید شده توسط سیستم PV خورشیدی را به برق AC مورد نیاز شبکه برق تغییر دهد.

اصل عملیات اینورتر روی شبکه

1. ورودی DC:برق DC تولید شده از سلول های PV خورشیدی وارد اینورتر شبکه می شود.
2. اصلاح: DC معمولاً با استفاده از مدار پل یکسو کننده به یک DC میانی تبدیل می شود.
3. اینورتر: DC متوسط را با استفاده از بخش اینورتر شبکه به AC تبدیل می کند.
4. تنظیم ولتاژ: ولتاژ، فرکانس و سایر پارامترهای خروجی AC را برای برآوردن نیازهای شبکه برق تنظیم می کند.
5. روی شبکه: برق خروجی اینورتر روی شبکه را به شبکه برق وصل کنید تا عملکرد همزمان با شبکه برق را محقق کنید.

این اینورترها با تبدیل جریان مستقیم (DC) الکتریسیته تولید شده توسط پنل های خورشیدی به برق جریان متناوب (AC) که شکل استاندارد برق مورد استفاده در خانه ها و مشاغل است، کار می کنند. این تبدیل بسیار مهم است زیرا اکثر وسایل برقی و خود شبکه برق با برق AC کار می کنند.

مولفه های کلیدی این اینورترهای خورشیدی شامل الگوریتم های MPPT (Maximum Power Point Tracking) است که با تنظیم مداوم نقطه عملکرد برای استخراج حداکثر توان موجود از پانل ها تحت شرایط محیطی مختلف، توان خروجی پانل های خورشیدی را بهینه می کند.

علاوه بر این، شبکه روی اینورترها باید خروجی خود را با فرکانس و فاز برق AC شبکه همگام کند. این هماهنگ سازی یکپارچگی با شبکه را تضمین می کند و اجازه می دهد الکتریسیته اضافی تولید شده توسط پنل های خورشیدی برای استفاده در جاهای دیگر به شبکه بازگردانده شود.

علاوه بر این، اینورترهای متصل به شبکه pv دارای ویژگی‌های ایمنی مانند حفاظت ضد جزیره‌ای هستند که از ادامه برق شبکه در صورت قطع برق جلوگیری می‌کند. این کار از کارگران تاسیسات محافظت می کند و از آسیب به سیستم جلوگیری می کند.

به طور کلی، اصل عملکرد اینورتر بر روی شبکه حول محور تبدیل کارآمد انرژی خورشیدی به برق متناوب قابل استفاده، همگام سازی با شبکه و رعایت استانداردهای ایمنی برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و ایمن در زیرساخت های الکتریکی گسترده تر است.

✅ ویژگی مهم: اینورترهای On Grid بدون باتری کار می‌کنند و به همین دلیل هزینه‌های نصب و نگهداری آن‌ها نسبت به اینورترهای Off Grid کمتر است.

مراحل نصب اینورتر On Grid

۱. انتخاب محل مناسب برای نصب پنل‌های خورشیدی

• پنل‌ها را در محلی نصب کنید که بیشترین میزان نور خورشید را در طول روز دریافت کنند.
• زاویه و جهت پنل‌ها را متناسب با موقعیت جغرافیایی تنظیم کنید.

۲. نصب استراکچر و فیکس کردن پنل‌ها

• از براکت‌ها و پایه‌های مقاوم برای نصب استفاده کنید تا از استحکام و دوام طولانی‌مدت اطمینان حاصل شود.

۳. اتصال کابل‌های DC به اینورتر

• کابل‌های خروجی از پنل‌ها را از طریق سکسیونر DC به اینورتر متصل کنید.
• دقت کنید که قطب‌های مثبت و منفی به‌درستی متصل شوند.

۴. نصب و سیم‌کشی اینورتر On Grid

• اینورتر را در مکانی دور از رطوبت و حرارت زیاد نصب کنید.
• سیم‌های AC خروجی اینورتر را به تابلو برق متصل کنید.

۵. اتصال اینورتر به شبکه برق

• از کنتور دوطرفه برای اندازه‌گیری برق ورودی و خروجی استفاده کنید.
• تأییدیه شرکت برق را برای تزریق برق به شبکه دریافت کنید.

۶. راه‌اندازی و تست نهایی

• بررسی ولتاژ خروجی اینورتر و اطمینان از همگام‌سازی با شبکه
• تست عملکرد سیستم و رفع اشکالات احتمالی
• تنظیم پارامترهای اینورتر برای بهینه‌سازی راندمان و ایمنی سیستم

نکات ایمنی مهم در هنگام نصب

🚨 همیشه قبل از اتصال کابل‌های برق، ولتاژ ورودی را بررسی کنید.
🚨 استفاده از تجهیزات حفاظتی مانند فیوز و بریکر برای جلوگیری از اضافه‌بار ضروری است.
🚨 در صورت نداشتن تجربه فنی، نصب اینورتر را به متخصصین واگذار کنید.

حوزه های کاربردی Grid On Inverter

سیستم تولید برق پراکنده: در یک سیستم تولید برق توزیع شده، آرایه های PV خورشیدی با استفاده از اینورتر روی شبکه از DC به AC تبدیل می شوند که سپس به شبکه برق متصل می شود. این نرم افزار این امکان را فراهم می کند تا برای تجهیزات برق محلی نیرو تامین کند و نیروی اضافی را به شبکه تزریق کند و جریان دو طرفه انرژی را تحقق بخشد.

نیروگاه های خورشیدی: در نیروگاه های خورشیدی بزرگ، صدها ماژول PV خورشیدی از طریق اینورترهای روی شبکه به شبکه برق متصل می شوند. عملکرد کارآمد و قابلیت اطمینان اینورترها برای عملکرد کلی نیروگاه خورشیدی بسیار مهم است.

سیستم های PV خانگی: خانوارهای بیشتری برای نصب انتخاب می کنند سیستم های انرژی خورشیدی که برق خود را تولید می کنند و نیروی اضافی را از طریق اینورترهای روی شبکه به شبکه برق عرضه می کنند. این نه تنها هزینه های انرژی خانگی را کاهش می دهد، بلکه به حداقل کردن اتکا به برق معمولی کمک می کند.

کاربردهای تجاری و صنعتی: در بخش های تجاری و صنعتی، سیستم های انرژی خورشیدی اغلب برای تامین انرژی کسب و کار استفاده می شود. با اینورترهای روی شبکه، این سیستم‌ها انعطاف‌پذیری برای تبدیل انرژی خورشیدی به برق را دارند که می‌تواند برای تولید و عملیات استفاده شود و استفاده پایدار از انرژی را ممکن می‌سازد.

روندهای فناوری در اینورترهای گرید Tie

• تبدیل انرژی کارآمد: همانطور که تکنولوژی به تکامل خود ادامه می دهد، نسل جدیدی از اینورترهای اتصال شبکه به بهبود کارایی تبدیل انرژی اختصاص داده شده است. استفاده از دستگاه های نیمه هادی قدرت پیشرفته و الگوریتم های کنترل هوشمند، اینورتر را در تبدیل برق کارآمدتر می کند.
• کنترل هوشمند: آینده اینورترهای خورشیدی روی شبکه هوشمندتر است. از طریق معرفی هوش مصنوعی، محاسبات ابری و سایر فناوری‌ها، اینورترها می‌توانند پایش بلادرنگ، تشخیص خطا و کنترل از راه دور سیستم تولید برق، بهبود قابلیت اطمینان سیستم و کارایی تعمیر و نگهداری را درک کنند.
• هم افزایی چند انرژی: با پیشرفت تبدیل انرژی، اینورترهای آینده روی شبکه ممکن است با انواع بیشتری از انرژی مانند انرژی باد و ذخیره انرژی مواجه شوند. بنابراین، طراحی اینورترها توجه بیشتری به هم افزایی چند انرژی و تحقق یکپارچگی کارآمد منابع مختلف انرژی خواهد داشت.
• وقابلیت اطمینان و دوام افزایش یافته: قابلیت اطمینان و دوام همچنان نگرانی های کلیدی برای اینورترهای شبکه، به ویژه در شرایط محیطی سخت است. تولیدکنندگان از طرح‌های قوی، سیستم‌های خنک‌کننده بهبودیافته و مواد پیشرفته برای افزایش قابلیت اطمینان و افزایش طول عمر اینورترها، کاهش نیازهای تعمیر و نگهداری و هزینه کل مالکیت استفاده می‌کنند.

مقایسه اینورترهای On Grid و Off Grid

خلاصه اینورتر روی شبکه

به عنوان یکی از اجزای اصلی سیستم های تولید انرژی خورشیدی، اینورتر روی شبکه نقش مهمی در ارتقای توسعه انرژی های پاک و تحقق هدف توسعه پایدار دارد. از طریق درک عمیق اصول اساسی، حوزه‌های کاربردی و روندهای فناوری، می‌توان دید که اینورتر برق شبکه به تدریج به یک نیروی محرکه کلیدی در تحقق عمومیت انرژی پاک در نوآوری و توسعه مستمر تبدیل می‌شود. در آینده با پیشرفت مستمر علم و فناوری و توجه روزافزون جامعه به توسعه پایدار، اعتقاد بر این است که اینورتر شبکه نقش مهم تری در پیشبرد انقلاب انرژی پاک خواهد داشت.