คุณควรพิจารณาปัจจัยใดบ้างเมื่อเลือกอินเวอร์เตอร์ไฮบริดกำลังสูง

การเลือกอินเวอร์เตอร์ไฮบริดกำลังสูงที่เหมาะสมถือเป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับโครงการเก็บพลังงานพลังงานแสงอาทิตย์ เชิงพาณิชย์ หรืออุตสาหกรรมขนาดใหญ่ บทความนี้จะอธิบายปัจจัยเชิงปฏิบัติที่คุณต้องประเมิน: ขนาดทางไฟฟ้า ความเข้ากันได้ของแบตเตอรี่และ PV โทโพโลยี คุณลักษณะการควบคุม การออกแบบทางความร้อนและกลไก การรับรอง ความต้องการในการติดตั้งและทดสอบการใช้งาน และต้นทุนระยะยาว คำแนะนำด้านล่างมีเจตนาเฉพาะเจาะจงและมุ่งเน้นการดำเนินการ เพื่อให้วิศวกร ทีมจัดซื้อ และผู้วางระบบสามารถตัดสินใจโดยอาศัยหลักฐานเชิงประจักษ์

กำหนดข้อกำหนดด้านไฟฟ้าของคุณก่อน

เริ่มต้นด้วยการแปลโหลดที่คาดหวังและโหมดการทำงานเป็นตัวเลขทางไฟฟ้าที่เป็นรูปธรรม กำหนดความต้องการพลังงานอย่างต่อเนื่องและสูงสุด (ไฟกระชาก) การใช้พลังงานรายวันโดยทั่วไป โหลดที่สำคัญสำหรับการสำรองข้อมูล และคุณต้องการความสามารถในการเปลี่ยนโหลดหรือการลดค่าใช้จ่ายความต้องการหรือไม่ สำหรับไซต์เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม ขอรับโปรไฟล์โหลดที่มีเหตุการณ์ชั่วคราว เช่น การสตาร์ทมอเตอร์ อินเวอร์เตอร์ไฮบริดกำลังสูงมีขนาดตามพิกัดกิโลวัตต์ต่อเนื่องและความสามารถของ kVA ในระยะสั้น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอินเวอร์เตอร์ที่เลือกสามารถรองรับทั้งสองอย่างได้

ตัวชี้วัดขนาดหลักในการคำนวณ

คำนวณกำลังไฟฟ้าต่อเนื่องที่ต้องการ (kW) ไฟกระชากทันที (kVA) ปริมาณงาน kWh รายวัน และเอาต์พุตอาร์เรย์ PV ที่คาดหวัง ปัจจัยในการขยายในอนาคต: การเพิ่มขนาดของอินเวอร์เตอร์ที่สัมพันธ์กับอาร์เรย์ PV ปัจจุบันสามารถอนุญาตให้เพิ่ม PV ในภายหลังได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนอินเวอร์เตอร์ทั้งหมด นอกจากนี้ ให้พิจารณาด้วยว่าคุณต้องการเอาต์พุตแบบเฟสเดียวหรือสามเฟส และอินเวอร์เตอร์ต้องรองรับพอร์ตเอาต์พุต AC หลายพอร์ตสำหรับโหลดวิกฤตแบบแยกส่วนหรือไม่

ความเข้ากันได้ของแบตเตอรี่และการจัดการพลังงาน

เคมีของแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าปกติ และอินเทอร์เฟซการจัดการแบตเตอรี่ถือเป็นจุดความเข้ากันได้ที่สำคัญ ยืนยันการรองรับ Li-ion (NMC/LFP), แบตเตอรี่ตะกั่วกรด, แบตเตอรี่โฟลว์ หรือเคมีอื่นๆ ที่โครงการของคุณใช้ ตรวจสอบกระแสประจุ/คายประจุ การตั้งค่าความลึกของการคายประจุ (DoD) และวิธีที่อินเวอร์เตอร์สื่อสารกับระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) — CANbus, Modbus หรือโปรโตคอลที่เป็นกรรมสิทธิ์ อินเวอร์เตอร์ไฮบริดที่ผสานรวมเข้ากับ BMS อย่างแน่นหนาจะช่วยให้การชาร์จที่รวดเร็วและปลอดภัยยิ่งขึ้น และรอบรู้ตลอดอายุการใช้งาน

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับขนาดและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

จับคู่ความจุของแบตเตอรี่ (kWh) เพื่อแปลงพลังงานต่อเนื่องและความต้องการสูงสุด สำหรับการใช้งานที่มีกำลังไฟสูง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่สามารถรองรับเอาท์พุตอินเวอร์เตอร์ที่ได้รับพิกัดตาม DoD ที่ต้องการโดยไม่มีปัญหาเรื่องความร้อนหรือแรงดันไฟฟ้า พิจารณาประสิทธิภาพแบบไปกลับและความเสื่อมโทรมของปฏิทิน/การปั่นจักรยาน—เลือกอินเวอร์เตอร์ที่มีหน้าต่าง SoC (สถานะการชาร์จ) ที่กำหนดค่าได้ และโปรไฟล์การชาร์จแบบถนอมแบตเตอรี่

อินพุต PV, MPPT และการออกแบบอาร์เรย์

ตรวจสอบจำนวนและความสามารถของอินพุตการติดตามจุดพลังงานสูงสุด (MPPT) โดยทั่วไปอินเวอร์เตอร์ไฮบริดกำลังสูงจะมีช่อง MPPT หลายช่องเพื่อรองรับอาร์เรย์ขนาดใหญ่หรือต่างกัน การวางแนวหลังคา และสถานการณ์บังเงาบางส่วน ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและช่วงกระแสของ MPPT แต่ละรายการ และดูว่าอินเวอร์เตอร์รองรับการกำหนดค่า PV แบบขนานหรือแบบอนุกรมหรือไม่ ช่วง MPPT ที่จับคู่อย่างเหมาะสมจะป้องกันการสูญเสียที่ไม่ตรงกันและเพิ่มการเก็บเกี่ยวพลังงานให้เกิดประโยชน์สูงสุด

กลยุทธ์การเพิ่มขนาดและการตัด PV มากเกินไป

โดยทั่วไปแล้ว ผู้ปฏิบัติงานจะขยายอาร์เรย์ PV ขนาดใหญ่เกินไปโดยสัมพันธ์กับพิกัด AC ของอินเวอร์เตอร์ (เรียกว่าอัตราส่วน DC/AC) เพื่อจับพลังงานได้มากขึ้นในช่วงที่มีการฉายรังสีต่ำ ตรวจสอบนโยบายของอินเวอร์เตอร์เกี่ยวกับพฤติกรรมการตัดและความร้อนภายใต้การผลิตมากเกินไปอย่างต่อเนื่อง อินเวอร์เตอร์บางตัวยอมรับอินพุต DC ที่สูงกว่าพร้อมการควบคุมการตัดสัญญาณอัจฉริยะ ส่วนอื่นๆ ต้องการอัตราส่วน DC/AC ที่เข้มงวดเพื่อปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

โทโพโลยีและโหมดการทำงาน

ทำความเข้าใจว่าอินเวอร์เตอร์รองรับโหมดการทำงานที่คุณต้องการหรือไม่: การติดตามกริด การสร้างกริด การสตาร์ทสีดำ การเกาะ และการถ่ายโอนอย่างราบรื่นไปยังโหลดสำรอง สำหรับไมโครกริดและกริดที่ไม่เสถียร ความสามารถในการขึ้นรูปกริดถือเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากมีการอ้างอิงแรงดันและความถี่ระหว่างการทำงานแบบเกาะ ในทางตรงกันข้าม อินเวอร์เตอร์ตามกริดอาศัยกริดเพื่อการอ้างอิงที่เสถียร และไม่เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันสตาร์ทสีดำแบบสแตนด์อโลน

เวลาในการถ่ายโอนและการรองรับการโหลดที่สำคัญ

หากคุณวางแผนที่จะปกป้องอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน ให้ตรวจสอบเวลาในการถ่ายโอนหรือการเปลี่ยนไปใช้พลังงานแบตเตอรี่ของอินเวอร์เตอร์ การออกแบบ “การหยุดชะงักเป็นศูนย์” หรือการออกแบบที่มีโทโพโลยีคล้าย UPS ในตัวช่วยรักษากระบวนการที่มีความละเอียดอ่อน นอกจากนี้ ให้ตรวจสอบว่าอินเวอร์เตอร์มีวงจรที่ได้รับการจัดลำดับความสำคัญและรีเลย์ที่ตั้งโปรแกรมได้เพื่อจัดลำดับโหลดที่ไม่สำคัญในระหว่างที่ไฟดับหรือไม่

ประสิทธิภาพ การจัดการระบายความร้อน และความน่าเชื่อถือ

เส้นโค้งประสิทธิภาพมีความสำคัญมากกว่าประสิทธิภาพสูงสุดที่ระบุ อินเวอร์เตอร์กำลังสูงควรรักษาประสิทธิภาพการแปลงสูงในช่วงโหลดที่กว้าง ตรวจสอบแผนภูมิประสิทธิภาพแบบถ่วงน้ำหนักหรือประสิทธิภาพหลายจุด ไม่ใช่เพียงตัวเลขเดียว การจัดการระบายความร้อน เช่น แผงระบายความร้อน พัดลมบังคับอากาศ และการลดอุณหภูมิโดยรอบ ส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือ ยืนยันช่วงอุณหภูมิการทำงานและดูว่าอินเวอร์เตอร์ลดกำลังไฟฟ้าในอุณหภูมิสูงหรือไม่

MTBF คุณสมบัติการป้องกัน และความซ้ำซ้อน

ประเมินเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว (MTBF) เงื่อนไขการรับประกัน และตัวเลือกการสำรองที่มีอยู่ (อินเวอร์เตอร์แบบขนาน โมดูล Hot-swap) มองหาการป้องกัน: แรงดันไฟฟ้าเกิน/ต่ำ กระแสไฟเกิน การป้องกันไฟฟ้ากระแสสลับ การป้องกันข้อผิดพลาดกราวด์ การกลับขั้วไฟฟ้ากระแสตรง และการป้องกันไฟกระชาก ในการติดตั้งที่มีความพร้อมใช้งานสูง ความซ้ำซ้อนระดับอินเวอร์เตอร์หรือสถาปัตยกรรม N 1 จะช่วยป้องกันความล้มเหลวจุดเดียวไม่ให้ทำให้เกิดการหยุดทำงานครั้งใหญ่

การสื่อสาร การติดตาม และการควบคุม

อินเวอร์เตอร์ไฮบริดสมัยใหม่ควรจัดให้มีการสื่อสารที่ครอบคลุม: Modbus TCP/RTU, SunSpec, RESTful API และพอร์ทัลระบบคลาวด์สำหรับการจัดการฟลีท การวัดและส่งข้อมูลทางไกลแบบเรียลไทม์ บันทึกข้อผิดพลาด และการอัพเดตเฟิร์มแวร์ระยะไกลช่วยลดการม้วนตัวของรถบรรทุกและปรับปรุงสภาพพร้อมใช้งาน หากคุณต้องการการควบคุมแบบไดนามิกสำหรับการตอบสนองต่อความต้องการ ให้ยืนยันความเข้ากันได้กับ EMS (ระบบการจัดการพลังงาน) ของบริษัทอื่น และรองรับมาตรฐานแบบเปิด เช่น OpenADR

ความปลอดภัย มาตรฐาน และการรับรอง

การรับรองด้านความปลอดภัยจะแตกต่างกันไปตามตลาด เช่น CE, UL 1741 / IEEE1547 สำหรับการเชื่อมต่อโครงข่าย, IEC 62109 สำหรับความปลอดภัยของอินเวอร์เตอร์ และการอนุมัติรหัสไฟฟ้าในท้องถิ่น สำหรับโครงการในตลาดที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปฏิบัติตามการทดสอบป้องกันการเกาะติด ข้อกำหนดการขับขี่ผ่านเกาะ และมาตรฐานการเชื่อมต่อโครงข่ายสาธารณูปโภค การรับรองช่วยลดแรงเสียดทานและแสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นของผู้ผลิตในด้านคุณภาพ

การออกแบบเครื่องกลและการให้คะแนนด้านสิ่งแวดล้อม

ฟอร์มแฟคเตอร์ทางกายภาพมีความสำคัญสำหรับการติดตั้ง: แบบติดตั้งกับชั้นวางและแบบตั้งพื้น ตู้ในร่มและกลางแจ้ง ระดับการป้องกันน้ำเข้า (IP) ความเข้ากันได้ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และข้อพิจารณาเกี่ยวกับแผ่นดินไหว การติดตั้งภายนอกอาคารจำเป็นต้องมีกรอบป้องกัน IP65 และการป้องกันการกัดกร่อนที่เหมาะสม ตรวจสอบว่าอินเวอร์เตอร์มีระบบ HVAC ในตัวหรือว่าไซต์นั้นจำเป็นต้องมีการควบคุมสภาพอากาศแยกต่างหากหรือไม่

ต้นทุน การรับประกัน และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ

ราคาซื้อครั้งแรกเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการเท่านั้น พิจารณาอายุการใช้งานที่คาดหวัง ระยะเวลาการรับประกัน (รวมถึงปริมาณงานหรือรอบการครอบคลุม) ความพร้อมใช้งานของอะไหล่ และสัญญาการบริการ ประเมินต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) โดยใช้สถานการณ์ต่างๆ ซึ่งรวมถึงการบำรุงรักษา การสูญเสียประสิทธิภาพ การลงโทษเวลาหยุดทำงาน และต้นทุนการเปลี่ยน การรับประกันที่ยาวนานขึ้นและเครือข่ายการบริการในพื้นที่มักจะทำให้ต้นทุนจ่ายล่วงหน้าสูงขึ้น

การติดตั้ง การว่าจ้าง และการสนับสนุนหลังการขาย

ประเมินการสนับสนุนผู้ขายสำหรับการว่าจ้าง การทดสอบการยอมรับไซต์ (SAT) และการฝึกอบรม ผู้จำหน่ายที่ดีจะจัดเตรียมคู่มือการทดสอบการทำงานโดยละเอียด ชุดเครื่องมือสำหรับการประสานงานการป้องกัน และความช่วยเหลือเกี่ยวกับเอกสารการเชื่อมต่อโครงข่ายสาธารณูปโภค ขอข้อมูลอ้างอิงของโครงการที่ติดตั้งที่คล้ายกันและขอการตรวจสอบพื้นฐานด้านประสิทธิภาพในแหล่งกำเนิด

รายการตรวจสอบการปฏิบัติก่อนซื้อ

• เอกสารโหลดต่อเนื่องและโหลดไฟกระชากที่คาดหวัง และเปรียบเทียบกับพิกัดของอินเวอร์เตอร์
• ยืนยันการสนับสนุนทางเคมีของแบตเตอรี่ การเชื่อมต่อ BMS และขีดจำกัดการชาร์จ/คายประจุที่ปลอดภัย
• ตรวจสอบช่วง MPPT และจำนวน MPPT อิสระที่จำเป็นสำหรับเค้าโครงอาร์เรย์ของคุณ
• ตรวจสอบการรับรอง (UL/IEEE/IEC) สำหรับตลาดเป้าหมายและข้อกำหนดการเชื่อมต่อโครงข่ายสาธารณูปโภค
• ประเมินกราฟประสิทธิภาพ การลดพิกัดความร้อน และข้อมูล MTBF หรือความน่าเชื่อถือ
• ยืนยันโปรโตคอลการสื่อสาร การจัดการระยะไกล และการบูรณาการกับ EMS/SCADA
• ประเมินขอบเขตการรับประกัน การขนส่งอะไหล่ และตัวเลือกการสนับสนุนทางเทคนิคในพื้นที่

บทสรุป

การเลือกก อินเวอร์เตอร์ไฮบริดกำลังสูง ต้องการความรอบคอบทางเทคนิคที่มุ่งเน้นในด้านขนาดไฟฟ้า ความเข้ากันได้ของแบตเตอรี่และ PV โทโพโลยี การออกแบบทางความร้อนและกลไก การสื่อสาร และการปฏิบัติตามข้อกำหนด จัดลำดับความสำคัญของอินเวอร์เตอร์ที่ให้ข้อมูลประสิทธิภาพที่โปร่งใส คุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง และการสนับสนุนด้านบริการที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ใช้รายการตรวจสอบและตารางด้านบนระหว่าง RFP และการทบทวนการจัดซื้อจัดจ้างเพื่อเปลี่ยนข้อกำหนดที่เป็นนามธรรมให้เป็นเกณฑ์การยอมรับที่วัดผลได้ ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงและช่วยรักษาประสิทธิภาพของระบบที่คาดการณ์ได้และผลตอบแทนจากการลงทุนที่แข็งแกร่ง