一般的な太陽光発電インバータの分類とその利点と欠点を詳しく説明します
May 31, 2024
インバータは電力調整器とも呼ばれます。太陽光発電システムにおけるインバータの用途に応じて、独立電源型と系統連系型の2種類に分けられます。波形変調方式に応じて、矩形波インバータ、ステップ波インバータ、正弦波インバータ、三相複合インバータに分けられます。系統連系システムで使用されるインバータの場合、変圧器の有無に応じて、変圧器インバータと変圧器なしインバータに分けられます。
太陽光発電の重要な部分として、インバータは主に太陽光発電モジュールによって生成された直流を交流に変換します。現在、市場で一般的なインバータは、主に集中型インバータとストリングインバータ、および流行の分散型インバータに分かれています。
1. 集中型太陽光発電インバータ
名前の通り、集中型インバータは太陽光発電モジュールで発電した直流を交流に変換し、昇圧して系統に接続します。そのため、インバータの電力は比較的大きくなります。太陽光発電所では、500kW以上の集中型インバータが一般的に使用されています。
集中型インバータの利点は次のとおりです。
（１）高出力、少量、管理が容易、部品数が少なく、安定性が良く、メンテナンスが容易。
（２）高調波含有量が少なく、電力品質が高く、保護機能が充実しており、安全性が高い。
（３）力率調整機能と低電圧ライドスルー機能により、系統安定化が良好です。
集中型インバータには次のような問題があります。
（１）集中型インバータのMppT電圧範囲は狭く、各コンポーネントの動作状態を監視することができないため、各コンポーネントを最適な動作点にすることは不可能であり、コンポーネント構成に柔軟性がない。
（２）集中型インバータは広い面積を占め、専用の機械室が必要となり、設置に柔軟性がない。
（３）インバータ自体の消費電力と機械室内の換気・放熱による消費電力が大きい。
2. ストリング太陽光発電インバータ
名前の通り、ストリングインバータは太陽光発電モジュールで発電した直流電力を交流電力に直接変換し、それを集約して昇圧し、系統に接続します。そのため、インバータの電力は比較的小さく、太陽光発電所では50kW以下のストリングインバータが一般的に使用されています。
ストリングインバーターの利点:
（１）モジュールの違いやストリング間の影の影響を受けず、太陽電池モジュールとインバータの最適動作点の不一致を減らし、発電量を最大化します。
（２）MppT電圧範囲が広く、モジュール構成がより柔軟であり、雨の日や霧の多い地域でも発電時間が長い。
（３）小型、省スペース、専用機械室不要、設置柔軟性あり。
（４）自己消費電力が低く、故障の影響が小さい。
ストリングインバーターの問題:
（１）電源装置の電気的クリアランスが小さいため、高地には適さない。部品が多く、一体化されているため、安定性がやや悪い。
（２）屋外に設置すると、風や日光にさらされて筐体やヒートシンクが劣化しやすくなります。
（３）インバータの数が多く、全体の故障率が増加し、システムの監視が困難になる。
（4）絶縁トランスのない設計のため、電気的安全性がやや低く、薄膜モジュールの負接地システムには適していません。
3. 分散型太陽光発電インバータ
分散型インバータは、過去 2 年間に提案された新しいインバータ タイプです。その主な特徴は、集中型インバータと分散型 MppT トラッキングです。分散型インバータは、集中型インバータとストリング インバータの利点を融合した製品であり、集中型インバータの低コストとストリング インバータの高発電を実現します。
分散型インバータの利点:
（１）集中型インバータと比較して、分散型MppT追跡はミスマッチの確率を減らし、発電量を増加させる。
（２）集中型インバータやストリング型インバータと比較して、分散型インバータは昇圧機能を有し、ライン損失を低減する。
（３）ストリングインバータと比較すると、集中型インバータは建設コストの面でより多くの利点がある。
分散型インバータの問題点:
（1）エンジニアリング経験が少ない。最初の2つのカテゴリと比較すると、これはまだ新しい形式であり、エンジニアリングプロジェクトではあまり使用されていません。
（２）安全性、安定性、高発電量などの特性は、エンジニアリングプロジェクトにおいてまだテストする必要がある。
（３）集中インバータ方式のため占有面積が広く、専用の機械室が必要となる点も分散インバータ方式の欠点である。
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