Seminario Solis, Episodio 50: Come si adattano gli inverter ai moduli fotovoltaici ad alta potenza?

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Contesto

Con il rapido sviluppo della tecnologia delle celle solari e dei moduli fotovoltaici, la potenza nominale dei moduli fotovoltaici passa regolarmente da 400W+ a 500W+ e persino a 600W+. A seguito del rapido sviluppo e dell'aumento della potenza dei moduli, sono emerse nuove esigenze di adattamento degli inverter. Come possono quindi i moduli fotovoltaici ad alta potenza scegliere l'inverter giusto?

Questo seminario Solis ti fornirà risposte dettagliate per garantire la compatibilità dei tuoi inverter e moduli.

Tendenze di Sviluppo dei Moduli Fotovoltaici

L'efficienza del PERC, il silicio nero, il doppio vetro, il mezzo chip, la tegola imbricata, ecc. sono esempi dell'attuale tecnologia fotovoltaica che viene continuamente aggiornata e iterata; in termini di wafer di silicio, l'area fisica dei wafer è aumentata rispettivamente del 37% e dell'83%, mentre le loro dimensioni sono passate da 156 mm a 182 mm e 210 mm.

La potenza dei moduli fotovoltaici per wafer di silicio di 182 mm e 210 mm può raggiungere rispettivamente 540W e 600W. Per raggiungere una potenza del modulo di oltre 700W, alcuni produttori di moduli hanno unito le loro nuove tecnologie.

L'utilizzo di moduli fotovoltaici ad alta potenza offre diversi vantaggi. Se si considera il sistema nel suo complesso, l'uso di moduli fotovoltaici ad alta potenza migliora l'efficacia della produzione di energia, può ridurre il costo di altri componenti come i collegamenti CC e riduce invariabilmente le spese di manodopera durante l'installazione.

Per questi motivi, i moduli fotovoltaici ad alta potenza stanno diventando il modulo principale del settore.

Come Configurare un Inverter con Moduli Fotovoltaici ad Alta Potenza

Questa tendenza di sviluppo ad alta potenza dei moduli fotovoltaici ha avuto un impatto significativo anche sullo sviluppo tecnico degli inverter. I dati riportati nella tabella seguente provengono dai dati dei moduli fotovoltaici di wafer di silicio da 182 mm e di wafer di silicio da 210 mm di un produttore di componenti. I parametri chiave sono i seguenti:

Come si può notare, la corrente di esercizio e la corrente di cortocircuito del modulo fotovoltaico ad alta potenza sono entrambe elevate. La corrente del modulo fotovoltaico corrispondente a 210 mm può raggiungere più di 17A.

Pertanto, qualsiasi inverter da utilizzare con moduli fotovoltaici ad alta potenza deve soddisfare i seguenti requisiti:

1. Corrente di Stringa o MPPT Più Elevata

La corrente di ingresso sarà limitata durante il funzionamento dell'inverter se la corrente MPPT dell'inverter è inferiore ai moduli specificati, con conseguente perdita di produzione di energia. La capacità di corrente di ingresso di stringa o MPPT di un inverter deve essere sufficientemente elevata per massimizzare la generazione da moduli fotovoltaici ad alta potenza.

La corrente di ingresso massima degli inverter Solis raggiunge i 18A e la corrente MPPT massima i 36A. Ciò consente applicazioni in sistemi residenziali, C&I e su scala industriale.

I clienti possono ottenere una soluzione ad alto rapporto di corrente continua grazie a una progettazione accurata che garantisce la compatibilità con moduli fotovoltaici ad alta corrente e ad alta potenza. Di seguito sono riportati esempi di soluzioni per progetti residenziali, industriali e commerciali.

Residenziale: Utilizzando un Solis trifase S5-GR3P15K come esempio per configurare i moduli fotovoltaici da 182 e 210 mm.

Da questi dati si evince che, con una corretta progettazione e configurazione, i prodotti Residenziali Solis possono adattarsi ai moduli fotovoltaici 182 e 210 e raggiungere un rapporto CC di oltre 1,6 volte.

Commerciale: Utilizzando come esempio il Solis trifase S5-GC110K. Per la configurazione vengono utilizzati i moduli fotovoltaici 182 e 210 dello stesso produttore e il rapporto CC massimo può raggiungere 1,8 volte, come mostrato di seguito:

Su scala industriale: Il modulo fotovoltaico da 550 W e 182 mm riportato nella tabella seguente è utilizzato per la configurazione con Solis-230K-EHV-5G-PLUS. Il rapporto CC massimo può raggiungere 1,8 volte:

Il modulo fotovoltaico da 210 mm può essere configurato con Solis-230K-EHV-5G e il rapporto CC può raggiungere 1,24 volte, come mostrato di seguito:

2. L'inverter deve avere una capacità di carico a lungo termine

L'energia del modulo fotovoltaico viene trasferita all'ingresso dell'inverter tramite cavi CC e gradualmente trasmessa e convertita in uscita CA attraverso dispositivi elettronici quali connettori CC, cavi interni, PCB e tubi di potenza. Questa corrente elevata e sostenuta comporta la necessità di rivalutare e verificare il progetto hardware complessivo dell'inverter per soddisfare i requisiti di resistenza continua e a lungo termine.

Solis ha sempre messo la qualità del prodotto al primo posto, concentrandosi sulla lunga durata e sulla resistenza dei suoi inverter. I componenti interni, come i connettori CC, i tubi di alimentazione e i condensatori, provengono solo da marchi riconosciuti a livello mondiale, noti per la loro durata e qualità. Per questo motivo gli inverter Solis hanno dimostrato di avere un'eccellente capacità di sopportazione della corrente continua.

3. Protezione CC efficace

La sfida principale dei moduli fotovoltaici ad alta potenza è che la corrente di lavoro aumenta notevolmente. Secondo la formula del consumo di energia:

Il consumo di energia è proporzionale al quadrato della corrente, e una corrente elevata comporta un riscaldamento della CC più grave in condizioni anomale. Pertanto, un'adeguata protezione della CC è la chiave per un funzionamento sicuro e affidabile del sistema solare. È ancora più importante nel caso di abbinamento di moduli fotovoltaici ad alta potenza.

Ad esempio, gli inverter Solis dispongono di una serie di meccanismi di protezione in CC, come la funzione AFCI, gli interruttori in CC, la protezione contro l'inversione delle connessioni, il monitoraggio delle stringhe del gruppo in linea e la scansione della curva I-V.

Conclusione

La riduzione dei costi e l'aumento dell'efficienza sono una tendenza inevitabile nello sviluppo dell'industria solare, come dimostra il fatto che i moduli FV ad alta potenza sono diventati il mainstream del mercato solare. Con il passaggio tecnologico ai moduli FV ad alta potenza, anche gli inverter devono tenere il passo e adeguarsi alle prestazioni dei moduli FV.

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