一百多年來火力發(fā)電設(shè)施已被證明是穩(wěn)定和可靠的能量來源,但這些設(shè)施巨大而復(fù)雜,并且構(gòu)建成本日益高漲。同時,以最小的碳排放和環(huán)境影響標(biāo)準(zhǔn)來運行這些設(shè)施也面臨著極大挑戰(zhàn)和成本壓力。相比之下,現(xiàn)代光伏(PV)電力系統(tǒng)成為火力發(fā)電廠的合理替代方案,其可以提供更低的長期運行成本、模塊化的可擴展性、更高效,同時碳排放比集中式發(fā)電設(shè)施低很多。
什么是太陽能光伏逆變器?
光伏面板把太陽光轉(zhuǎn)換成直流電,而為了使線路損耗最小化,并且將電能傳輸更遠距離,直流電必須轉(zhuǎn)換成高壓交流電。太陽能光伏逆變器可以實現(xiàn)上述直流電到交流電的轉(zhuǎn)換,是所有光伏發(fā)電系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分。然而,這僅僅是光伏逆變器的關(guān)鍵功能之一。
光伏逆變器還具有電網(wǎng)斷開能力,防止光伏發(fā)電系統(tǒng)給未連接的公共服務(wù)系統(tǒng)提供電源;也就是說,如果在電網(wǎng)斷開期間,逆變器維持在線狀態(tài),或者在為不可靠的連接提供電源時,會引起光伏發(fā)電系統(tǒng)饋電本地公共服務(wù)系統(tǒng)中的變壓器,并在公共服務(wù)系統(tǒng)電線上產(chǎn)生幾千伏電壓,將危及公共服務(wù)設(shè)備操作工人的安全。安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范IEEE1547和UL1741規(guī)定:當(dāng)交流電壓或頻率超過規(guī)范限度時,與電網(wǎng)連接的逆變器必須斷開,或者當(dāng)電網(wǎng)不再存在時,必須完全關(guān)閉。當(dāng)重新連接后,逆變器不能立即傳輸電源,需要等到逆變器檢測到額定公共服務(wù)系統(tǒng)電壓和頻率超過五分鐘。當(dāng)然,逆變器的職責(zé)不僅如此。
逆變器也用于補償影響電能輸出的環(huán)境因素。例如,光伏面板的輸出電壓和電流對于溫度和電池單位面積上光照強度(又稱為“光強”)的變化是高度敏感的。電池的輸出電壓與電池溫度成反比關(guān)系,而電池電流與光強成正比關(guān)系。這些與其他關(guān)鍵參數(shù)的變化導(dǎo)致最佳逆變電壓/電流工作點顯著移動。變頻器通過采用閉環(huán)控制以維持在所謂的最大功率點(MPP)來解決上述問題,因為在這個點上電壓和電流的乘積最大。除此之外,逆變器還支持服務(wù)操作中手動和自動輸入/輸出斷開、電磁干擾/射頻干擾(EMI/RFI)傳導(dǎo)和輻射抑制、接地故障中斷、PC機兼容的通信接口和更多。逆變器被封裝在一個堅固耐用的盒子中,能夠在室外全功率運行25年以上。這真是不小的壯舉!