Il principio di generazione di energia solare fotovoltaica è una tecnologia che converte direttamente l'energia luminosa in energia elettrica sfruttando l'effetto fotovoltaico dell'interfaccia del semiconduttore. Il componente chiave di questa tecnologia è la cella solare. Le celle solari sono confezionate e protette in serie per formare un modulo di celle solari di ampia superficie e poi combinate con un regolatore di potenza o simili per formare un dispositivo di generazione di energia fotovoltaica. L'intero processo è chiamato sistema di generazione di energia fotovoltaica. Il sistema di generazione di energia fotovoltaica è costituito da array di celle solari, pacchi batteria, regolatori di carica e scarica, inverter fotovoltaici, quadri di combinazione e altre apparecchiature.
Perché utilizzare un inverter in un impianto di produzione di energia solare fotovoltaica?
Un inverter è un dispositivo che converte la corrente continua in corrente alternata. Le celle solari generano corrente continua con la luce del sole, e anche l'energia continua immagazzinata nella batteria è corrente continua. Tuttavia, il sistema di alimentazione a corrente continua presenta notevoli limitazioni. Carichi a corrente alternata come lampade fluorescenti, televisori, frigoriferi e ventilatori elettrici, che si utilizzano quotidianamente, non possono essere alimentati a corrente continua. Affinché la generazione di energia fotovoltaica possa essere ampiamente utilizzata nella nostra vita quotidiana, sono indispensabili inverter in grado di convertire la corrente continua in corrente alternata.
Come componente fondamentale della generazione di energia fotovoltaica, l'inverter fotovoltaico viene utilizzato principalmente per convertire la corrente continua generata dai moduli fotovoltaici in corrente alternata. L'inverter non solo ha la funzione di conversione CC-CA, ma anche di massimizzare le prestazioni delle celle solari e di proteggere il sistema da guasti. Di seguito è riportata una breve introduzione alle funzioni di funzionamento e spegnimento automatico dell'inverter fotovoltaico e alla funzione di controllo dell'inseguimento della potenza massima.
1. Funzione di controllo del monitoraggio della potenza massima
La potenza erogata dal modulo solare varia in base all'intensità della radiazione solare e alla temperatura del modulo stesso (temperatura del chip). Inoltre, poiché il modulo solare presenta la caratteristica che la tensione diminuisce all'aumentare della corrente, esiste un punto di funzionamento ottimale in cui è possibile ottenere la massima potenza. L'intensità della radiazione solare varia e, ovviamente, anche il punto di funzionamento ottimale varia. In relazione a queste variazioni, il punto di funzionamento del modulo solare è sempre al punto di massima potenza e il sistema ottiene sempre la massima potenza erogata dal modulo. Questo controllo è il controllo di inseguimento della massima potenza. La caratteristica principale degli inverter per impianti solari è la loro integrazione con la funzione di inseguimento del punto di massima potenza (MPPT).
2. Funzionamento automatico e funzione di arresto
Dopo l'alba, l'intensità della radiazione solare aumenta gradualmente e di conseguenza anche la potenza delle celle solari. Quando viene raggiunta la potenza richiesta dall'inverter, quest'ultimo si avvia automaticamente. Dopo l'avvio, l'inverter monitorerà costantemente la potenza del modulo solare. Finché la potenza del modulo solare è superiore a quella richiesta per il funzionamento dell'inverter, quest'ultimo continuerà a funzionare; si fermerà fino al tramonto, anche in caso di cielo nuvoloso o pioggia. L'inverter può anche funzionare. Quando la potenza del modulo solare diminuisce e quella dell'inverter è prossima a 0, l'inverter entrerà in modalità standby.
Oltre alle due funzioni sopra descritte, l'inverter fotovoltaico ha anche la funzione di prevenzione del funzionamento indipendente (per sistemi connessi alla rete), la funzione di regolazione automatica della tensione (per sistemi connessi alla rete), la funzione di rilevamento della corrente continua (per sistemi connessi alla rete) e la funzione di rilevamento della messa a terra della corrente continua (per sistemi connessi alla rete), oltre ad altre funzioni. In un sistema di generazione di energia solare, l'efficienza dell'inverter è un fattore importante che determina la capacità della cella solare e la capacità della batteria.
Data di pubblicazione: 01-04-2023
