211service.com
Meer wisselstroom van zonnepanelen
Zonne-energie is meer dan blauwe glazige panelen die glinsteren op daken. Net zo belangrijk zijn de omvormers die de door de zonnepanelen opgewekte gelijkstroom omzetten in netklare wisselstroom. Gewoonlijk zijn alle panelen in een PV-systeem op het dak aangesloten op één grote omvormer die aan de zijkant van een huis is gemonteerd.
Achter de schermen: Kleine micro-omvormers, zoals de hierboven getoonde, kunnen achter elk zonnepaneel worden bevestigd om gelijkstroom om te zetten in wisselstroom en de algehele efficiëntie van het systeem te verbeteren.
Beginnen Enphase Energie uit Petaluma, CA, maakt nu de eerste micro-omvormers. Deze kleinere omvormers kunnen aan de stelling onder elk zonnepaneel worden vastgeschroefd, om gelijkstroom voor elk paneel afzonderlijk om te zetten in wisselstroom. Het bedrijf beweert dat de apparaten de efficiëntie van een PV-systeem met 5 tot 25 procent zullen verhogen en de kosten van zonne-energie zullen verlagen.
Enphase heeft meer dan $ 20 miljoen opgehaald in zijn laatste financieringsronde. Het bedrijf werkt samen met verschillende distributeurs en partners, waaronder een fabrikant van zonnemodules Suntech Power Holdings en installateur Akeena Solar , om zijn apparaat naar klanten te brengen. De micro-omvormers kunnen worden gebruikt op residentiële, commerciële of zelfs PV-systemen op utiliteitsschaal, zegt Todd Wilson, een algemene partner bij RockPort Capital Partners , een van de toonaangevende investeerders in de technologie van Enphase.
Naast de DC-naar-AC-conversie, zijn omvormers verantwoordelijk voor het verkrijgen van het meeste vermogen uit zonnepanelen. Ze hebben een logisch circuit dat constant zoekt naar de beste spannings- en stroomniveaus waarop de panelen kunnen werken. (Vermogen is het product van spanning en stroom.)
In een conventioneel PV-systeem worden zonnepanelen in serie met elkaar verbonden en wordt hun gecombineerde hoogspannings-DC-stroom naar een omvormer gevoerd. Daarom optimaliseert het logische circuit van de omvormer de totale stroom- en spanningsniveaus. Maar als de stroom van een paneel daalt, beperkt dit de algehele output van het systeem. Iets eenvoudigs als een blad dat over een module waait, of stof of vuil of schaduw op één module, zal invloed hebben op de hele reeks van al die modules die in serie zijn geschakeld, zegt Leesa Lee, directeur marketing bij Enphase.
Micro-omvormers optimaliseren de spanning-stroomniveaus op elk paneel afzonderlijk. Hierdoor wordt het meeste vermogen uit elk paneel geperst en vervolgens bij elkaar opgeteld, waardoor de efficiëntie van het systeem wordt verhoogd. Elke impact op een module is beperkt tot alleen die module, zegt Lee. Bovendien zijn de apparatuurkosten voor micro-omvormers ongeveer 15 procent lager dan de kosten voor een traditioneel systeem, zegt ze, omdat dure DC-componenten, zoals signaalcombinators en disconnectors, kunnen worden vervangen door kant-en-klare AC-onderdelen.
Het concept van kleine omvormers bestaat al meer dan een decennium, maar er zijn technische uitdagingen geweest bij het maken van praktische apparaten. Een van de grootste struikelblokken voor micro-omvormertechnologieën in het verleden was conversie-efficiëntie, zegt Marv Dargatz, senior director voor systemen van Enphase. Enphase heeft veel analoge onderdelen in de circuits omgezet naar digitaal om de omvormer kleiner te maken zonder in te boeten aan efficiëntie. De conversie-efficiëntie van een individuele micro-omvormer is 95,5 procent, vergelijkbaar met de efficiëntie van traditionele grote omvormers, die varieert van 94 tot 96 procent.
Daniel Kammen , een professor in de openbare orde die gespecialiseerd is in energie aan de University of California, Berkeley, zegt dat de zonne-energie-industrie vasthoudt aan de conventie om zonnepanelen in een string aan te sluiten sinds de jaren zestig, toen omvormers duur waren. Het is toch een beetje gek dat we nog steeds zonnepanelen in serie aan elkaar haken, zegt Kammen. Je neemt wat nu het duurste onderdeel van het systeem is, de zonnepanelen, en door de manier waarop je ze aan elkaar rijgt, verminder je hun output.
Micro-omvormers maximaliseren het uitgangsvermogen, maar maken het systeem ook erg flexibel, zegt Kammen. Je kunt eenvoudig meer panelen op je array aansluiten als je meer stroom nodig hebt. Dat kun je niet doen met een traditioneel systeem, zegt hij. Als u meer panelen toevoegt dan de omvormer aankan, moet u het op een na duurste onderdeel van het systeem gaan vervangen: de omvormer.
Fabrikant van halfgeleiders: Nationale halfgeleider kiest voor een andere benadering van het beheer van het vermogen van een PV-systeem. Het bedrijf heeft een power optimizer apparaat voor individuele zonnepanelen. Het apparaat heeft alleen het logische circuit voor het optimaliseren van stroom- en spanningsniveaus - het doet niet de DC-naar-AC-stroomconversie. Ralf Muenster, vice-president duurzame energie bij National Semiconductor, zegt dat het bedrijf ook overweegt micro-omvormers te maken. In plaats daarvan koos het ervoor om de power optimizer te maken omdat deze met een breder scala aan spanningen kan werken dan omvormers.
Maar de micro-omvormers hebben misschien nog een bijkomend voordeel. Omdat ze wisselstroom uit een zonnepaneel halen, veranderen ze in wezen elk paneel in een aparte stroombron. De micro-omvormers van Enphase sturen ook gegevens via internet naar de servers van het bedrijf. Gebruikers kunnen hun installatie online volgen, kijken hoeveel stroom ze maken en bepalen waar de stroom van elk zonnepaneel wordt verbruikt. Je zou sommige panelen kunnen houden voor de verkoop van stroom en andere om je vriezer van stroom te voorzien, zegt Kammen.