Inverteriai saulės elektrinėms

Inverteriai saulės elektrinėms

Inverteris saulės elektrinėms – skirtas pakeisti, saulės modulių pagamintą, nuolatinės srovės elektrą į kintamos srovės elektrą. Saulės moduliai gamina tik nuolatinės srovės ir įtampos elektros energiją, kurios mūsų naudojami elektros įrenginiai negali naudoti. Tiek namuose tiek pramonėje naudojama kintama elektros srovės energija. Tam, kad galėtumėte saulės modulių elektros energija naudoti namuose ar perduoti į elektros tinklą ją būtina pakeisti į kintamą. Nuolatinė elektros energija keičiama į 230 V įtampą ir 50 Hz dažnį, tokia įtampa ir dažnis naudojamas Lietuvoje. Kintama elektros srovė naudojama nes ją paprasčiau perduodi dideliais atstumais. Taip pat atominės, dujinės, vėjo ir kitos elektrinės gamina kintamos srovės elektrą.

Inverteris saulės elektrinei yra ne mažiau svarbus nei saulės moduliai. Taip pat keičiant elektros energija iš nuolatinės srovės į kintamą dalis elektros energijos pavirsta nuostoliais. Vienas iš svarbiausių inverterio parametrų yra efektyvumas. Pavyzdžiui prie inverterio parašyta 97,7 % efektyvumas, tai nurodo, kad 2,3 % virs nuostoliais, o 97,7 % elektros energijos bus paversta iš nuolatinės į kintamą srovę. Taip pat saulės inverteris būna tam tikros galios. Galia nurodo kiek momentinės galios gali paversti iš nuolatinės į kintamają. Jeigu saulės inverteris yra 10 kW, o saulės moduliai tuo metu gamins 12 kW, inverteris vis tiek į namus ir elektros tinką pateiks iki 10 kW elektros energijos. Todėl svarbu pasirinkti tinkamos galios inverterį. Taip pat reikia atkreipti dėmesį į tai, kad pavyzdžiui saulės elektrinė, kurioje sumontuota 12 kW saulės modulių beveik niekad nepasieks momentinio 12 kW gamybos. Dėl kampo su saulės spinduliais, šešėlių, dėl karšto oro ar kitų veiksnių.

Taip inverteriai gali krauti baterijas, iš kurių energija gali būti paimama kai nešviečia saulė ar naktį. Inverteris su galimybe krauti baterijas yra hibridinis inverteris. Hibridiniai inverteriai paprastai būna šiek tiek brangesni.

Kaip veikia inverteris (saulės elektrinių inverteris)?

Šiuolaikiniai inverteriai saulės elektrinėms yra sudėtingi įrenginiai, todėl žemiau aprašytas veikimas yra supaprastintas. Inverteryje yra tranzistoriai, kurie elektros grandinę gali įjungti ar išjungi labai dideliu greičiu. Vienfaziame inverteryje naudojami 4 tranzistoriai o trifaziame 6. Tranzistoriai junginėjami taip, kad vienu metu elektros srovė teka į vieną pusę, o kitu metu elektros srovė teką į priešinga pusę. Perjungiant tranzistorių poras 100 kartų per sekundę srovės kryptis keičiasi 50 kartų, susidaro 50 ciklų. Būtent 50 Hz elektros srovė naudojama Lietuvoje. Per vieną ciklą tranzistoriai papildomai įjungiami ir išjungiami, su atitinkamais laiko tarpais, kad srovės grafikas taptų kuo panašesnis į sinusoidę. Taip pat keičiant įsijungimo ir išsijungimo laikus gaunama reikalinga įtampa. Kai kuriuose inverteriuose naudojami transformatoriai reikiamai įtampai pasiekti.