เนื่องจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเช่นพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ความต้องการระบบที่มีประสิทธิภาพในการแปลงและจัดการพลังงานนี้ได้รับการเร่งด่วนมากขึ้น หนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญในระบบสุริยจักรวาลที่เชื่อมต่อกับกริดคืออินเวอร์เตอร์แบบผูกกริด อุปกรณ์นี้มีบทบาทสำคัญในการแปลงกระแสไฟฟ้าโดยตรง (DC) ที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์เป็นกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) ที่สามารถป้อนเข้าสู่กริดไฟฟ้า ด้วยการทำเช่นนั้นอินเวอร์เตอร์แบบผูกเน็คไทช่วยให้พลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการบูรณาการเข้ากับกริดอย่างราบรื่นเป็นโซลูชั่นที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพสำหรับการขับเคลื่อนบ้านธุรกิจและชุมชนทั้งหมด
นอกเหนือจากการแปลงไฟฟ้าอินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดแล้วยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าพลังงานที่ป้อนเข้าสู่กริดนั้นเป็นเฟสและแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องทำให้ปลอดภัยสำหรับการกระจาย หากระบบพลังงานแสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าความต้องการในบ้านหรืออาคารพลังงานส่วนเกินจะถูกส่งไปยังกริดยูทิลิตี้มักจะอนุญาตให้เจ้าของได้รับเครดิตหรือการชำระเงินเพื่อตอบแทนผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการวัดแสงสุทธิ
อินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดทำงานผ่านชุดของขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าพลังงานแสงอาทิตย์ถูกรวมเข้ากับกริดไฟฟ้าอย่างปลอดภัย:
ขั้นตอนเดียวในกระบวนการคือการแปลงไฟฟ้า DC ที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์เป็นไฟฟ้า AC สิ่งนี้ทำโดยใช้ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์เช่นทรานซิสเตอร์ที่เปิดและปิดการเปิดและปิดอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างกระแสสลับกัน
กริดทำงานที่ความถี่เฉพาะ (โดยทั่วไปคือ 50 หรือ 60 Hz) และแรงดันไฟฟ้า (มักจะเป็น 120 หรือ 240V ในระบบที่อยู่อาศัย) อินเวอร์เตอร์กริดผูกจะต้องตรงกับพารามิเตอร์เหล่านี้เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเกี่ยวกับความเข้ากันได้ของกริด สิ่งนี้สามารถทำได้ผ่านอัลกอริทึมขั้นสูงและระบบควบคุมที่ควบคุมเอาต์พุตเพื่อให้ตรงกับเงื่อนไขของกริด
หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของอินเวอร์เตอร์ผูกกริดคือความสามารถในการซิงโครไนซ์กับพลังของกริด อินเวอร์เตอร์ตรวจสอบความถี่และเฟสของกริดอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มั่นใจว่ากำลังที่มันสร้างขึ้นนั้นสอดคล้องกับสัญญาณของกริด สิ่งนี้จะช่วยป้องกันปัญหาที่อาจเกิดขึ้นเช่นการโอเวอร์โหลดหรือทำลายโครงสร้างพื้นฐานของกริด
อินเวอร์เตอร์ผูกเน็คไทมาพร้อมกับคุณสมบัติด้านความปลอดภัยเช่นการป้องกันการต่อต้านเกาะ เกาะเกิดขึ้นเมื่ออินเวอร์เตอร์ยังคงจ่ายพลังงานไปยังส่วนหนึ่งของกริดแม้หลังจากที่กริดหลักลงไป สิ่งนี้อาจเป็นอันตรายสำหรับคนงานยูทิลิตี้ที่ซ่อมแซมกริด อินเวอร์เตอร์จะตรวจจับความล้มเหลวของกริดและตัดการเชื่อมต่อจากกริดโดยอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่จ่ายพลังงานต่อไป
อินเวอร์เตอร์ Grid Tie ขั้นสูงติดตั้งเทคโนโลยีการติดตามจุดไฟสูงสุด (MPPT) ซึ่งปรับการเก็บเกี่ยวพลังงานจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์โดยปรับแรงดันไฟฟ้าในการทำงานกับจุดพลังงานของแผงควบคุม สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าระบบจะสร้างพลังงานให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ภายใต้สภาวะแสงแดดที่แตกต่างกัน
มีอินเวอร์เตอร์ผูกกริดหลายประเภทแต่ละอันเหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันและการกำหนดค่าระบบ:
สตริงอินเวอร์เตอร์เป็นประเภททั่วไปของอินเวอร์เตอร์ผูกกริด ในระบบนี้แผงโซลาร์เซลล์หลายตัว (มักจะเชื่อมต่อเป็นอนุกรม) ป้อนพลังงานเป็นอินเวอร์เตอร์เดี่ยว จากนั้นอินเวอร์เตอร์จะแปลงพลังงาน DC รวมจากสตริงทั้งหมดของแผงเป็น AC อินเวอร์เตอร์ประเภทนี้มีประสิทธิภาพและง่ายต่อการติดตั้ง แต่อาจประสบกับการสูญเสียประสิทธิภาพหากแผงบางตัวมีแรเงาหรือมีประสิทธิภาพต่ำกว่า
Microinverters เป็นอินเวอร์เตอร์ขนาดเล็กที่ติดตั้งบนแผงโซลาร์เซลล์แต่ละตัว สิ่งนี้ช่วยให้แต่ละแผงทำงานได้อย่างอิสระซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบได้อย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการติดตั้งที่มีการแรเงาหรือไม่สม่ำเสมอบางส่วน Microinverters มีราคาแพงกว่าอินเวอร์เตอร์สตริง แต่ให้พลังงานที่สูงขึ้นและมีความยืดหยุ่นในการออกแบบระบบมากขึ้น
เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานไม่ใช่อินเวอร์เตอร์ แต่เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานร่วมกับอินเวอร์เตอร์สตริง พวกเขาจะถูกติดตั้งในแต่ละแผงโซลาร์เซลล์และเพิ่มประสิทธิภาพการส่งออกพลังงานของแต่ละแผงเป็นรายบุคคล พลังงานที่แต่ละแผงทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่อินเวอร์เตอร์สตริงยังคงแปลงพลังงาน DC เป็น AC สำหรับกริด
อินเวอร์เตอร์ไฮบริดเป็นการผสมผสานของอินเวอร์เตอร์ผูกเน็คไทและอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่ ระบบเหล่านี้อนุญาตให้เก็บพลังงานไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้ในภายหลังนอกเหนือจากการป้อนพลังงานส่วนเกินลงในกริด อินเวอร์เตอร์ไฮบริดเหมาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชั่นปิดกั้นหรือสำรองข้อมูลซึ่งผู้ใช้อาจต้องการใช้พลังงานแสงอาทิตย์แม้ว่ากริดจะหยุดทำงาน
ด้วยการอนุญาตให้ผู้ใช้ป้อนพลังงานส่วนเกินกลับเข้าไปในกริดอินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดทำให้เจ้าของบ้านและธุรกิจสามารถลดค่าไฟฟ้าผ่านการวัดแสงสุทธิ สิ่งนี้สร้างแรงจูงใจทางการเงินในการลงทุนในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ช่วยชดเชยค่าใช้จ่ายล่วงหน้าของการติดตั้ง
อินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดเปิดใช้งานการบูรณาการของพลังงานที่สะอาดและหมุนเวียนเข้ากับกริด ด้วยการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ทำให้เกิดอนาคตที่สะอาดและยั่งยืนมากขึ้นในอนาคต
อินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดช่วยให้กริดไฟฟ้ามีเสถียรภาพโดยให้แหล่งพลังงานที่สะอาดและเชื่อถือได้ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากการผสมพลังงานยังคงพัฒนาและแหล่งพลังงานหมุนเวียนกลายเป็นส่วนใหญ่ของกริด
การรวมกันของอินเวอร์เตอร์ผูกกริดกับเทคโนโลยี MPPT ช่วยให้มั่นใจได้ว่าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพเก็บเกี่ยวพลังงานที่เป็นไปได้จากแสงแดดที่มีอยู่
โดยทั่วไปแล้วอินเวอร์เตอร์ Grid-Tie ต้องใช้การบำรุงรักษาน้อยกว่าเมื่อเทียบกับระบบนอกกริดเนื่องจากไม่ต้องการแบตเตอรี่หรือระบบจัดเก็บข้อมูลที่ซับซ้อน สิ่งนี้ทำให้พวกเขาเป็นโซลูชันที่คุ้มค่ามากขึ้นในระยะยาว
สำหรับเจ้าของบ้านที่ต้องการลดค่าไฟฟ้าและเพิ่มความเป็นอิสระด้านพลังงานอินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดเป็นองค์ประกอบสำคัญของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัย ระบบเหล่านี้ช่วยให้ครัวเรือนสามารถสร้างพลังงานของตนเองและป้อนพลังงานส่วนเกินกลับเข้าไปในกริดซึ่งมักจะมีแรงจูงใจทางการเงินผ่านการวัดแสงสุทธิ
อินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดยังใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบพลังงานแสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์ซึ่งธุรกิจสามารถได้รับประโยชน์จากต้นทุนพลังงานที่ลดลงและความยั่งยืนที่เพิ่มขึ้น หลาย บริษัท ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เพื่อลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และการใช้พลังงานชดเชยในขณะที่อินเวอร์เตอร์แบบผูกกริดช่วยรวมพลังงานหมุนเวียนนี้เข้ากับกริด
ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่พึ่งพาอินเวอร์เตอร์ผูกกริดเพื่อแปลงพลังงาน DC ที่สร้างขึ้นโดยแผงโซลาร์เซลล์หลายพันตัวเป็นไฟฟ้า AC ที่สามารถป้อนเข้าสู่กริดได้ การติดตั้งเหล่านี้มักจะมีส่วนสำคัญต่อการจัดหาพลังงานในภูมิภาคที่พลังงานหมุนเวียนเป็นส่วนที่เพิ่มขึ้นของกริด
อินเวอร์เตอร์ผูกกริดแบบไฮบริด ยังใช้ในแอปพลิเคชันนอกกริดซึ่งพลังงานแสงอาทิตย์ถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้ในภายหลัง ระบบเหล่านี้มักใช้ในพื้นที่ห่างไกลสำหรับพลังงานสำรองในกรณีที่กริดล้มเหลวหรือสำหรับบ้านที่กำลังมองหาความเป็นอิสระด้านพลังงานที่สมบูรณ์
