Episodio 37 del Seminario Solis: Considerazioni Chiave della Selezione dell’Inverter nei Progetti Fotovoltaici Integrati Edili (BIPV)

Sfondo

Al fine di affrontare ulteriormente ulteriormente il cambiamento climatico, promuovere il risparmio energetico e la riduzione di carbone, gli edifici saranno il focus del susseguente sviluppo della nuova energia.  La combinazione organica di un sistema fotovoltaico ed gli edifici rende semplice e pratico creare edifici verdi con un profilo di emissione di carbone ridotta.  Le installazioni BIPV assicurano inoltre che la progettazione di qualsiasi nuovo edifico prende in considerazione il profilo energetico fin dall’inizio per consegnare l'architettura più piacevole esteticamente.

Questo seminario Solis condividerà le caratteristiche dei progetti BIPV ed i punti chiave della selezione dell'inverter.

Caratteristiche del Progetto BIPV

In un progetto BIPV, è necessario progettare il sistema fotovoltaico secondo le caratteristiche strutturali dell’edificio stesso. L'area di tetto di alcuni edifici non è spesso sufficiente e in  aggiunta, altre aree dell'edificio sono da usare.  Questo può include le mura divisorie solari, i tetti illuminati, l'ombreggiatura ecc.

Per le esigenze estetiche dei progetti BIPV, i pannelli solari sono più rivolti verso il vetro elettrogeno, le celle in doppio vetro e celle in pellicola sottile. Cellule in sottile pellicola hanno eccellenti trasmissione di luce ed estetica, funzionano al meglio sotto povere condizioni d’illuminazione e hanno il migliore assorbimento di luce dispersa.  La soluzione BIPV della parete divisoria sarebbe la scelta maggioritaria. Moduli in pellicola sottile si compongono principalmente di rame indio gallio selenio (CIGS), tellururo di cadmio (CdTe), perovskite (PSC) e altri materiali simili. Tali percorsi materiali diversi sono più idonei a diversi schemi e solitamente quando la progettazione determina la configurazione dell’inverter.

Inoltre, dato che un progetto BIPV vanta una complessa struttura e diversi orientamenti, in particolarmente i progetti che combinano multiiple forme d’applicazione, è necessario considerare appieno le questioni strutturali, elettriche, di sicurezza del progetto nel progettare un sistema PV.

Selezione dell'Inverter del Progetto BIPV

Le caratteristiche principali di un progetto BIPV sono variabili.  Ci sono tanti scenari d’applicazione architettonici come tetti piatti, tetti inclinati, mura divisorie, tetti trasparenti, ombrelloni ecc. In aggiunta, l'angolazione inclinata può essere complessa, svariati materiali sono selezionabili, quindi le questioni seguenti sono da considerare nello scegliere l’inverter.

Inverter di Stringa Idoneissimi ai Progetti BIPV

L'orientamento, l'inclinazione e la selezione del componente di un progetto BIPV possono essere complessi e diversi.  Si prega di scegliere un inverter di stringa con multipli MPPT, in modo che il sistema PV abbia un massimo vantaggio di tracciamento del potere ed affronti con l'efficacia le sfide sopraccitate.

Pannelli Solari di Diversi Tipi e Materiali richiedenti un Inverter Compatibili

In un progetto BIPV, per i requisiti estetici, diverse aree edili useranno diversi pannelli PV. Ad esempio, tetti piatti useranno i pannelli in silicio cristallino, aree traslucide useranno il vetro elettrogeno fotovoltaico, e le mura useranno i pannelli PV in pellicola sottile. Quindi, è necessario selezionare un idoneo inverter per configurazione secondo i materiali del pannello solare selezionato.

Qualora il materiale è un componente in silicio cristallino o pannello PV in pellicola sottile di tellururo di cadmio, Lei potrebbe usare un inverter fotovoltaico con una topologia senza trasformatore e configurarlo in accordo con il metodo convenzionale.

Qualora il pannello PV usa una cella in pellicola sottile che richiede la messa a terra negativa, dato che il pannello è messo a terra negativamente, la possibilità della perdita cc ed i pericoli potenziali dell'elettrocuzione per personale è aumentata.  In questo caso, si consiglia di usare un inverter con una topologia del trasformatore ad alta frequenza.

L'alternativa è installare una soluzione dela trasformatore a frequenza di potenza PLUS

dell'inverter senza trasformatore.

Configurazione con un Inverter dalla Topologia del Trasformatore ad Alta Frequenza

Vantaggi:

- Non è necessario connettere un trasformatore a frequenza di potenza esterna

- Semplice da installare

Svantaggi:

- Gli inverter con la topologia d'isolamento ad alta frequenza non sono comuni, rendendo più difficile la ricerca

- Limitazione di potenza del trasformatore d’isolamento interno inibisce la realizzazione di un singolo prodotto da alta potenza. Questo porterebbe alle difficoltà nella configurazione dei progetti su larga scala

- L'inverter è meno efficace per il trasformatore interno

Configurazione con Inverter Topologico senza Trasformatore+Trasformatore di Frequenza di Potere

Per gli inverter con topologia senza trasformatore, in una soluzione di pannello PV in pellicola sottile, un trasformatore di frequenza viene processato all’estremità d’uscita. Il primo trasformatore non è messo a terra ed i trasformatori trifasi sono consigliati di usare il metodo di connessione "△, Y" , l’estremità più vicina all’inverter è "△" .

Il terminale della scatola di distribuzione è una connessione di tipo "Y" ed il giunto neutro viene connesso o no (secondo l'effettiva situazione del sito). L'inverter viene poi connesso alla terra protettiva, e non c'è nessuna messa a terra elettrica.  Si consiglia la capacità pari a 1,1 volte quella nominale dell’inverter.

Vantaggi:

- Inverter senza trasformatore sono comuni, reperibili e relativamente economici.

- Inverter senza trasformatore sono usati ampiamente nella gamma tra 700 W e 320kW.

- Configurazione del sistema e selezione del prodotto è semplice.

Svantaggi:

- Si richiede un trasformatore d'isolamento di frequenza esterno.

L'inverter Scelto si caratterizza da una Forte Funzione di Soppressione della Perdita di Corrente

Dato che i maggiori progetti BIPV usano pannelli PV in pellicola sottile, la distanza tra i pannelli solari e la montatura è corta, quindi la capacità alla terra è maggiore, la perdita di corrente è maggiore. Qualora il substrato è metallico, la superficie del foglio metallico è grande e sottile, la perdita di corrente alla terra sarà maggiore.

Anche se si usa la messa a terra negativa, ci saranno i problemi di perdita di corrente che comprometteranno la sicurezza e la performance del sistema.

Gli inverter selezionati richiedono la forte funzione di soppressione della perdita di corrente.

L'Inverter si deve caratterizzata dalle Funzioni di Protezione e Sostegno Attive

Per i sistemi PV applicati agli edifici, la protezione è vitale, in particolare nei confronti delle funzioni pericolose. Quindi, gli inverter devono munirsi della funzioni di sostegno come Interruzione del Circuito per Errore d'Arco(AFCI) e Spegnimento Rapido(RSD) per realizzare la piena protezione sistematica e la susseguente operazione, manutenzione di sicurezza.

L'Inverter deve avere una Delicata Piattaforma O&M in linea

Progetti BIPV sono progettati in combinazione con caratteristiche architettoniche. Quindi, rispetto ai progetti fotovoltaici tradizionali, la sua susseguente operazione e manutenzione(O&M) saranno più difficili e costosi. Scegliere gli inverter che consegnano una ricchezza di utensili operativi e manutentivi in linea assicura che il sistema consegna l' O&M intelligente, conveniente.

Conclusione

Prodotti del progetto BIPV sfruttano appieno l'area edile, il quale incrementa con efficacia la potenza dell'area unitaria di 60%.  Lo sviluppo degli edifici verdi è di significato notevole al risparmio energetico, la riduzione dell'emissione della società. BIPV è senza dubbio uno delle direzioni chiave dello sviluppo solare ed è essenziale scegliere gli idonei inverter basati sulle caratteristiche individuali dell'installazione.