ด้วยการเติบโตของความต้องการพลังงานทั่วโลกและความนิยมของพลังงานหมุนเวียนระบบพลังงานสีเขียวเช่นเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) และการผลิตพลังงานลมกำลังเพิ่มความสนใจ อย่างไรก็ตามระบบพลังงานแบบกระจายเหล่านี้มักจะต้องแปลงกระแสโดยตรง (DC) เป็นกระแสสลับ (AC) และส่งไปยังกริดอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้การแบ่งปันพลังงานและการใช้ประโยชน์ที่ดีที่สุด อุปกรณ์สำคัญในกระบวนการนี้คือ Grid Tie Inverter (GTI)
อินเวอร์เตอร์ผูกกริด สามารถแปลงกระแสตรงที่สร้างขึ้นโดยแผงโซลาร์เซลล์หรือกังหันลมเป็นกระแสสลับกันที่ตรงตามมาตรฐานกริดและทำงานร่วมกับกริดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการส่งพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ บทความนี้จะแนะนำหลักการทำงานข้อดีสถานการณ์การใช้งานและแนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของอินเวอร์เตอร์เน็คไทกริดในรายละเอียด
ฟังก์ชั่นหลักของอินเวอร์เตอร์ผูกกริดคือการแปลงกระแสโดยตรงเป็นกระแสสลับที่ตรงกับความถี่กริดและป้อนลงในกริดสาธารณะ กระบวนการทำงานพื้นฐานมีดังนี้:
การแปลง DC-AC
กระแสไฟฟ้าโดยตรงที่สร้างขึ้นโดยแผงโซลาร์เซลล์หรือกังหันลมเป็นอินพุตลงในอินเวอร์เตอร์เน็คไทกริด
อินเวอร์เตอร์ถูกควบคุมโดยสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ (เช่น IGBT หรือ MOSFET) เพื่อแปลงกระแสไฟฟ้าโดยตรงเป็นกระแสสลับกัน
MPPT (การติดตามจุดพลังงานสูงสุด)
อินเวอร์เตอร์ตรวจจับจุดพลังงานของอาร์เรย์เซลล์แสงอาทิตย์แบบเรียลไทม์ผ่านอัลกอริทึม MPPT เพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงาน
การเชื่อมต่อกริดแบบซิงโครนัส
อินเวอร์เตอร์ตรวจจับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของกริดพลังงานสาธารณะและซิงโครไนซ์เอาท์พุท AC ของตัวเองกับกริดเพื่อให้แน่ใจว่าการรวมที่ปลอดภัยและมั่นคงในกริด
ย้อนกลับการป้องกันและการควบคุมความปลอดภัยในปัจจุบัน
อินเวอร์เตอร์มีการป้องกันการต่อต้านเกาะเพื่อให้แน่ใจว่าเมื่อกริดถูกขับเคลื่อนอินเวอร์เตอร์จะไม่ส่งพลังงานไปยังกริดเพื่อป้องกันความปลอดภัยของความปลอดภัยของบุคลากรการบำรุงรักษากริด
ปรับปรุงการใช้พลังงาน
การเพิ่มประสิทธิภาพการส่งออกพลังงานผ่านเทคโนโลยี MPPT ช่วยให้ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์หรือระบบการสร้างพลังงานลมสามารถใช้พลังงานหมุนเวียนได้อย่างเต็มที่และปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตพลังงานโดยรวม
ลดขยะพลังงาน
ระบบที่เชื่อมต่อกริดสามารถส่งกระแสไฟฟ้าส่วนเกินไปยังกริดแทนการจัดเก็บไว้ในแบตเตอรี่ลดการสูญเสียการจัดเก็บพลังงานและปรับปรุงการใช้พลังงาน
ลดต้นทุนระบบ
ระบบที่เชื่อมต่อกับกริดไม่จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ราคาแพงลดต้นทุนการบำรุงรักษาและต้นทุนการลงทุนทำให้ระบบการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์หรือพลังงานลมประหยัดมากขึ้น
ส่งเสริมการพัฒนาพลังงานสีเขียว
ผ่านอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดผู้ใช้สามารถส่งกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นเองและใช้ตัวเองไปยังกริดได้ตระหนักถึง "การเข้าถึงกริดสีเขียว" และส่งเสริมการพัฒนาพลังงานสะอาด
การควบคุมอัจฉริยะและการตรวจสอบระยะไกล
อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดที่ทันสมัยมักจะมีฟังก์ชั่นการตรวจสอบอัจฉริยะและการจัดการระยะไกลซึ่งสามารถตรวจสอบได้แบบเรียลไทม์ผ่าน Wi-Fi, Bluetooth หรือแพลตฟอร์มคลาวด์เพื่อปรับปรุงความสะดวกของการจัดการระบบ
1. ระบบการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้าน
กระแสไฟฟ้าโดยตรงที่สร้างขึ้นโดยแผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นกระแสสลับสลับผ่านอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดสำหรับใช้ในบ้านและพลังงานที่เหลือสามารถป้อนกลับไปยังกริด
ใช้งานได้กับสถานการณ์แอปพลิเคชันเช่นระบบโซลาร์เซลล์บนดาดฟ้าการสร้างตนเองและการใช้ตนเองและการเข้าถึงพลังงานที่เกินดุลไปยังกริด
2. สถานีพลังงานแสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม
ใช้กับอาคารขนาดใหญ่โรงงานห้างสรรพสินค้าและสถานที่อื่น ๆ โดยใช้หลังคาที่จอดรถและพื้นที่ว่างอื่น ๆ เพื่อติดตั้งระบบเซลล์แสงอาทิตย์และรวมไฟฟ้าเข้ากับกริดสาธารณะเพื่อลดต้นทุนไฟฟ้าขององค์กร
3. กริด microgrid และสมาร์ท
ในระบบพลังงานแบบกระจายอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อแบบกริดสามารถรวมกับอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานเพื่อให้ได้การจัดการอัจฉริยะของ microgrids และปรับปรุงความเสถียรและความปลอดภัยของแหล่งจ่ายไฟ
4. ระบบเชื่อมต่อกับกริดพลังงานลม
ระบบการสร้างพลังงานลมเชื่อมต่อกับกริดผ่านอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดเพื่อให้แน่ใจว่าเอาต์พุตที่เสถียรของพลังงานลมและปรับปรุงอัตราการใช้พลังงานลม
ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและสติปัญญามากขึ้น
ในอนาคตอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อแบบกริดจะใช้เทคโนโลยีการแปลงพลังงานขั้นสูงมากขึ้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงและลดการสูญเสียพลังงาน
เมื่อรวมกับปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่การเพิ่มประสิทธิภาพโดยอัตโนมัติของเอาต์พุตพลังงานและการจัดการอัจฉริยะของกระบวนการเชื่อมต่อกริดสามารถทำได้
ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยที่สูงขึ้น
ใช้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีคุณภาพสูงกว่าเพื่อปรับปรุงอายุการใช้งานและความต้านทานต่อสภาพอากาศของอินเวอร์เตอร์และปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่เข้มงวดมากขึ้น
เพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันการต่อต้านเกาะและการปรับตัวของกริดเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยและความมั่นคงของกริด
รวมกับระบบจัดเก็บพลังงาน
ในอนาคตอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อแบบกริดจะถูกรวมเข้ากับระบบจัดเก็บพลังงานอย่างกว้างขวางเพื่อให้ได้การรวม "การเชื่อมต่อกริดการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์" และเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการพลังงาน
การบูรณาการพลังงานแบบกระจายและกริดอัจฉริยะ
การพัฒนากริดอัจฉริยะในอนาคตจะส่งเสริมการประยุกต์ใช้อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดและบรรลุการเชื่อมต่อที่ราบรื่นด้วยพลังงานแบบกระจายบ้านอัจฉริยะ VPP (โรงไฟฟ้าเสมือนจริง) และระบบอื่น ๆ
อินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการรวมระบบพลังงานหมุนเวียนเช่นโซลาร์เซลล์และพลังงานลมเข้ากับกริดพลังงาน ประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพสูงต้นทุนต่ำและข้อได้เปรียบด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อมทำให้พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลาย ๆ ด้านเช่นบ้านธุรกิจอุตสาหกรรมและกริดอัจฉริยะ
ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดจะนำไปสู่การพัฒนาใหม่ในด้านข่าวกรองประสิทธิภาพและการรวมการจัดเก็บพลังงานซึ่งให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับความก้าวหน้าเพิ่มเติมของอุตสาหกรรมพลังงานสะอาดทั่วโลก ในอนาคตด้วยความนิยมของพลังงานแบบกระจายและการพัฒนาของกริดอัจฉริยะอินเวอร์เตอร์กริดผูกจะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพลังงานระดับโลกและช่วยให้บรรลุอนาคตสีเขียวและยั่งยืน
