نیروگاه فتوولتائیک، سیستمی برای تولید برق از انرژی خورشیدی است که از مواد خاصی مثل صفحات سیلیکونی بلوری، اینورترها و دیگر قطعات الکترونیکی استفاده می‌کند و به شبکه برق متصل می‌شود تا برق تولید شده را به شبکه منتقل کند. اینورتر در نیروگاه فتوولتائیک نقش مهمی ایفا می‌کند و به طور کاملا اتوماتیک و بدون نیاز به حضور اپراتور کار می‌کند. اما میزان هوشمندی اینورتر فتوولتائیک چقدر است؟ در ادامه به این موضوع می‌پردازیم.
1. مدیریت نقطه توان ماکزیمم هوشمند
تکنولوژی MPPT قلب و کلید اینورتر است و به توانایی مبدل برقردیابی و یافتن حداکثر توان خروجی اجزا به صورت لحظه ای. توان خروجی پنل‌های خورشیدی تحت تأثیر تابش، دما و عوامل دیگر قرار می‌گیرد، بنابراین نمی‌توانند همیشه با توان اسمی خود کار کنند. وظیفه اینورتر ردیابی حداکثر توان خروجی پنل‌ها در هر لحظه به صورت لحظه ای است تا به این ترتیب حداکثر توان تولید شود.
2. جزیره هوشمند ضد انزوا
جلوگیری از تشکیل جزیره و عبور از ولتاژ پایین در ذات خود متضاد هستند، اما در برخی از نیروگاه‌های بدون سرنشین یا نیروگاه‌های زمینی بزرگ، هم‌زمان بودن آن‌ها ضرورت و منطق دارد. استاندارد ملی در این زمینه زمان محافظت در برابر تشکیل جزیره و عبور از ولتاژ پایین را تعیین می‌کند. وقتی شبکه برق قطع می‌شود، تشکیل جزیره قریب‌الوقوع است. در این زمان، سیستم فتوولتائیک تنها به حدود ۱ ثانیه زمان نیاز دارد تا منتظر بازگشت شبکه برق باشد. در این فرآیند، اینورتر دائماً وضعیت اطلاعات شبکه برق را بررسی می‌کند.
3. نظارت هوشمند بر خوشه‌ها
با پیشرفت تکنولوژی، اینورترها با استفاده از نظارت MPPT، نظارت گروهی هوشمند به صورت سری را به طور کامل عملی کرده‌اند. در مقایسه با نظارت MPPT، نظارت بر ولتاژ و جریان در هر شاخه گروه به طور دقیق انجام می‌شود و کاربران می‌توانند به طور واضح داده‌های عملیاتی لحظه‌ای هر گروه را مشاهده کنند. اگر ولتاژ گروه‌ها با هم متفاوت باشد، به طور واضح می‌توان نتیجه گرفت که تعداد پنل‌های هر گروه با هم برابر نیست.
4. تشخیص منحنی I-V هوشمند
منحنی I/V ماژول فتوولتائیک به رابطه بین جریان خروجی و ولتاژ خروجی این ماژول اشاره دارد که توسط پژوهشگران به شکل یک منحنی نمایش داده می‌شود. منحنی‌های I/V مولفه و رشته، در صورت سایه افتادن، آسیب دیدن یا تماس ضعیف مولفه، به طور قابل توجهی تغییر خواهند کرد.
5. اثر ضد PID هوشمند
اثر PID (تخریب القا شده توسط پتانسیل) در ماژول فتوولتائیک به معنی کاهش تدریجی عملکرد ماژول پس از مدت طولانی کار است. آسیب مستقیم اثر PID این است که تعداد زیادی بار الکتریکی در سطح باتری جمع می شوند، که منجر به پدیده غیرفعال شدن سطح باتری می شود، در نتیجه ضریب پرشوندگی، ولتاژ مدار باز، و جریان مدار کوتاه ماژول باتری کاهش می یابد. این امر منجر به کاهش توان خروجی نیروگاه های خورشیدی، کاهش تولید برق، و کاهش درآمد نیروگاه های فتوولتائیک می شود.
6. خنک‌سازی هوای هوشمند
در حال حاضر، سیستم‌های خنک‌کننده هوایی هوشمند به طور گسترده درمبدل موج سینوسیاینورتر دارای فن خارجی با کارایی بالا، سطح حفاظتی تا IP67، سنسور دمای داخلی و مدار رانندگی برای نظارت بر دمای دستگاه در زمان واقعی، و تنظیم آستانه مناسب است. وقتی دما از آستانه تجاوز کرد، مدار به طور خودکار فن را فعال می‌کند. وقتی دما به حالت عادی برگشت، مدار خاموش می‌شود و فن به تدریج متوقف می‌شود.
7. شبکه را به صورت هوشمندانه متصل کنید
دلیل اینکه اینورتر می‌تواند به‌طور خودکار عمل کند، این است که قابلیت بازیابی هوشمند و اتصال به شبکه را دارد. عملکرد طبیعی نیروگاه به عوامل مختلفی مانند ولتاژ رشته، ولتاژ شبکه، فرکانس و … بستگی دارد و اینورتر ممکن است در صورت نبود شرایط خروجی متصل به شبکه، در حالت آماده به‌کار، خاموشی به‌دلیل خطا یا حالت‌های دیگر قرار بگیرد. به محض اینکه اینورتر شرایط عملیاتی طبیعی را تشخیص دهد، پس از خودآزمایی، به طور خودکار خروجی شبکه را بازیابی می‌کند و نیازی به عیب‌یابی مجدد، راه‌اندازی مجدد و سایر عملیات دستی نیست.
8. جبران توان راکتیو هوشمند
به طور کلی، اینورترهای فتوولتائیک فقط توان اکتیو تولید می‌کنند. با این حال، در کاربردهای عملی، به‌ویژه در سناریوهای استفاده شخصی فتوولتائیک در صنعت و تجارت، توان مصرفی بارها شامل توان اکتیو و توان راکتیو می‌شود. شرکت برق فقط هنگام محاسبه قبض برق، توان اکتیو را حساب می‌کند، اما ضریب توان را نیز ارزیابی می‌کند. اگر ضریب توان پایین‌تر از الزامات شرکت برق باشد، این شرکت هزینه‌های جریمه‌ای دریافت می‌کند. برای جلوگیری از تنظیم توان، مالکان صنعتی و تجاری معمولاً از دستگاه‌های جبران توان راکتیو در انتهای بار استفاده می‌کنند تا ضریب توان به استاندارد برسد.
