อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีบทบาทอย่างไร? บทบาทของอินเวอร์เตอร์ในระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

หลักการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์เป็นเทคโนโลยีที่แปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรงโดยใช้เอฟเฟกต์ของเซลล์แสงอาทิตย์จากอินเทอร์เฟซเซมิคอนดักเตอร์ ส่วนประกอบสำคัญของเทคโนโลยีนี้คือเซลล์แสงอาทิตย์ เซลล์แสงอาทิตย์จะถูกบรรจุและป้องกันเป็นชุดเพื่อสร้างโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์พื้นที่ขนาดใหญ่ จากนั้นจึงรวมเข้ากับตัวควบคุมพลังงานหรืออุปกรณ์อื่นๆ เพื่อสร้างอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ กระบวนการทั้งหมดเรียกว่าระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ชุดแบตเตอรี่ ตัวควบคุมการชาร์จและการคายประจุ อินเวอร์เตอร์เซลล์แสงอาทิตย์ กล่องรวม และอุปกรณ์อื่นๆ

เหตุใดจึงต้องใช้อินเวอร์เตอร์ในระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบโฟโตวอลตาอิค?

อินเวอร์เตอร์คืออุปกรณ์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เซลล์แสงอาทิตย์จะสร้างไฟฟ้ากระแสตรงจากแสงแดด และไฟฟ้ากระแสตรงที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่ก็เป็นไฟฟ้ากระแสตรงเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ระบบจ่ายไฟกระแสตรงมีข้อจำกัดมากมาย โหลดไฟฟ้ากระแสสลับ เช่น หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ ทีวี ตู้เย็น และพัดลมไฟฟ้าในชีวิตประจำวันไม่สามารถใช้ไฟฟ้ากระแสตรงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงได้ เพื่อให้การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน อินเวอร์เตอร์ที่สามารถแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง

อินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์เป็นส่วนสำคัญของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ โดยส่วนใหญ่ใช้แปลงไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างโดยโมดูลโซลาร์เซลล์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ อินเวอร์เตอร์ไม่เพียงแต่มีฟังก์ชันการแปลงไฟ DC เป็นไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น แต่ยังมีฟังก์ชันเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์และฟังก์ชันการป้องกันความผิดพลาดของระบบอีกด้วย ต่อไปนี้คือคำอธิบายสั้นๆ เกี่ยวกับฟังก์ชันการทำงานอัตโนมัติและการปิดเครื่องของอินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์และฟังก์ชันควบคุมการติดตามพลังงานสูงสุด

1. ฟังก์ชั่นควบคุมการติดตามพลังงานสูงสุด

เอาต์พุตของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะแตกต่างกันไปตามความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์และอุณหภูมิของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เอง (อุณหภูมิชิป) นอกจากนี้ เนื่องจากโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์มีลักษณะเฉพาะที่แรงดันไฟฟ้าจะลดลงเมื่อกระแสไฟเพิ่มขึ้น จึงมีจุดทำงานที่เหมาะสมที่สุดซึ่งสามารถรับพลังงานสูงสุดได้ ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนแปลงไป และแน่นอนว่าจุดทำงานที่เหมาะสมที่สุดก็เปลี่ยนแปลงไปด้วยเช่นกัน เมื่อเทียบกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ จุดทำงานของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะอยู่ที่จุดพลังงานสูงสุดเสมอ และระบบจะได้รับเอาต์พุตพลังงานสูงสุดจากโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เสมอ การควบคุมนี้คือการควบคุมการติดตามพลังงานสูงสุด คุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดของอินเวอร์เตอร์สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์คือมีฟังก์ชันการติดตามจุดพลังงานสูงสุด (MPPT)

2. การทำงานอัตโนมัติและฟังก์ชั่นหยุด

หลังจากพระอาทิตย์ขึ้นในตอนเช้า ความเข้มของแสงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ และเอาต์พุตของเซลล์แสงอาทิตย์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เมื่อถึงกำลังเอาต์พุตที่อินเวอร์เตอร์ต้องการ อินเวอร์เตอร์จะเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติ หลังจากเริ่มทำงาน อินเวอร์เตอร์จะตรวจสอบเอาต์พุตของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ตลอดเวลา ตราบใดที่กำลังเอาต์พุตของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์มากกว่ากำลังเอาต์พุตที่จำเป็นสำหรับการทำงานของอินเวอร์เตอร์ อินเวอร์เตอร์จะยังคงทำงานต่อไป และจะหยุดจนถึงพระอาทิตย์ตก แม้ว่าจะมีเมฆมากหรือฝนตก อินเวอร์เตอร์ยังสามารถทำงานได้ เมื่อเอาต์พุตของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เล็กลงและเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์อยู่ใกล้ 0 อินเวอร์เตอร์จะเข้าสู่สถานะสแตนด์บาย

นอกจากฟังก์ชันทั้งสองอย่างที่กล่าวข้างต้นแล้ว อินเวอร์เตอร์โฟโตวอลตาอิคยังมีฟังก์ชันป้องกันการทำงานอิสระ (สำหรับระบบที่เชื่อมต่อกับกริด) ฟังก์ชันปรับแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (สำหรับระบบที่เชื่อมต่อกับกริด) ฟังก์ชันตรวจจับ DC (สำหรับระบบที่เชื่อมต่อกับกริด) และฟังก์ชันตรวจจับกราวด์ DC (สำหรับระบบที่เชื่อมต่อกับกริด) และฟังก์ชันอื่นๆ ในระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์เป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดความจุของเซลล์แสงอาทิตย์และความจุของแบตเตอรี่