Solis Semineri Bölüm 37: Entegre Fotovoltaik (BIPV) Projeleri Oluşturmak için Bir İnverter Seçerken Dikkate Alınması Gereken Kritik Faktörler

Arka plan

İklim değişikliğini ele almaya ve enerji verimliliğini ve karbon azaltımını teşvik etmeye devam etmek için binalar, takip eden yeni enerji gelişiminin odak noktası olacaktır. Bir güneş fotovoltaik sistemi ile bir bina arasındaki organik ilişki, düşük karbon ayak izine sahip yeşil binalar yaratmayı basit ve pratik hale getirir. BIPV kurulumları ayrıca herhangi bir yeni binanın enerji profilinin baştan dikkate alınmasını sağlayarak estetik açıdan daha hoş bir mimariye neden olur.

Bu Solis semineri, BIPV projelerinin özelliklerini ve bir invertör seçerken dikkate alınması gereken kritik faktörleri tartışacaktır.

BIPV Proje Özellikleri

Bir BIPV projesinde, solar PV sisteminin binanın yapısal özellikleri etrafında tasarlanması gerekmektedir. Çoğu zaman, belirli binaların çatı alanı yetersizdir ve binanın diğer alanlarından yararlanmak gerekir. Bu, diğer şeylerin yanı sıra güneş enerjisi perde duvarları, günışığı alan çatılar ve gölgeleme şeklini alabilir.

BIPV projelerinin estetik gereksinimleri nedeniyle güneş panelleri daha çok güç üreten cam, çift cam hücreler ve ince film hücrelere yöneliktir. İnce film hücreler üstün ışık geçirgenliği ve estetik sergiler, düşük ışık koşullarında daha iyi performans gösterir ve daha fazla saçılan ışığı emer. Giydirme cephe BIPV çözümü muhtemelen en popüler olanıdır. İnce film modüllerinde bakır indiyum galyum selenyum (CIGS), kadmiyum tellür (CdTe), perovskit (PSC) ve diğer benzer malzeme türleri kullanılmaktadır. Bu çeşitli malzeme yolları, çeşitli şemalara daha uygundur ve tipik olarak tasarım, inverter konfigürasyonunu yönlendirirken kullanılır.

Ek olarak, bir BIPV projesinin yapısı ve yönelimleri, özellikle birden fazla başvuru formu birleştirildiğinde karmaşık olduğundan, PV sistemini tasarlarken projenin yapısını, elektrik ve güvenlik konularını tam olarak dikkate almak kritik önem taşır.

BIPV Projesi İnverter Seçimi

Bir BIPV projesinin temel özellikleri değişebilir. Düz çatılar, açılı çatılar, perde duvarlar, şeffaf çatılar ve güneşlikler dahil olmak üzere çok sayıda mimari uygulama mevcuttur. Ek olarak, eğim açısı karmaşık olabileceğinden ve malzeme seçimi değişiklik gösterdiğinden, bir invertör seçerken aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır.

BIPV Projeleri Dizi İnvertörlerine Mükemmel Uyum Sağlar

Bir BIPV projesinin yönelimi, eğimi ve bileşen seçimi karmaşık ve çeşitli olabilir. Fotovoltaik sistemin maksimum güç takibi açısından daha büyük bir avantaja sahip olması ve yukarıda bahsedilen zorlukların etkili bir şekilde üstesinden gelebilmesi için birden fazla MPPT'li bir dizi inverter seçmeye çalışmalısınız.

Farklı Tip ve Malzemelerdeki Güneş Panelleri Uyumlu Bir İnvertöre İhtiyaç Duyar

Bir BIPV projesinin estetik gereksinimleri nedeniyle, farklı bina alanlarında farklı PV panelleri kullanılacaktır. Örneğin, düz çatılar kristal silikon panellerden, ışık ileten alanlar fotovoltaik enerji üretim camından ve duvarlar ince film fotovoltaik panellerden yapılmıştır. Sonuç olarak seçilen güneş paneli malzemelerine uygun bir inverter seçilmesi gerekmektedir.

Malzeme kristal silikon veya kadmiyum tellür ince film fotovoltaik panel ise, transformatörsüz bir fotovoltaik invertör kullanabilir ve onu geleneksel şekilde yapılandırabilirsiniz.

Fotovoltaik panel, negatif topraklama gerektiren bir ince film hücre kullanıyorsa, DC sızıntı olasılığı ve personel için ilgili elektrik çarpması tehlikeleri artar. Bu durumda yüksek frekanslı trafo topolojisine sahip bir invertör kullanılması tavsiye edilir.

Alternatif olarak, transformatörsüz bir inverter PLUS güç frekans transformatörü çözümü kurulabilir.

Yüksek Frekanslı Transformatör Topolojisine Sahip Bir Evirici Kullanarak Yapılandırma

Avantajlar:

- -Harici bir güç frekans transformatörü bağlamaya gerek yok

- -Basit kurulum

Dezavantajlar:

-Yüksek frekanslı izolasyon topolojisine sahip invertörler yaygın olmadığı için, onları tedarik etmek daha zordur.

-Dahili izolasyon transformatörünün güç sınırlaması nedeniyle, tek bir yüksek güçlü ürünü gerçekleştirmek imkansızdır. Bu, büyük ölçekli projelerin yapılandırılması söz konusu olduğunda komplikasyonlar yaratabilir.

-Dahili trafo nedeniyle inverterin verimi düşüktür.

Trafosuz Topoloji Çevirici + Güç Frekans Trafosu kullanılarak konfigürasyon

Transformatörsüz topolojiye sahip inverterler için, ince filmli bir PV panel çözümünde, çıkış ucunda bir frekans transformatörü işlenmelidir. Transformatörün primeri topraklanmamıştır ve üç fazlı transformatörlerin "△, Y" bağlantı yöntemini kullanmaları ve invertere en yakın ucun "△" olması tavsiye edilir.

Dağıtım kutusunun terminali bir "Y" bağlantısıdır ve nötr noktası bağlanabilir veya bağlanmadan bırakılabilir (sitenin fiili durumuna göre). Bundan sonra evirici koruyucu toprağa bağlanır ve elektriksel topraklama olmaz. Kapasite, inverterin nominal kapasitesinin 1,1 katı olmalıdır.

Avantajlar:

-Transformatörsüz invertörler yaygın, satın alınması kolay ve nispeten düşük maliyetlidir.

-Transformatörsüz invertörler, 700W'dan 320kW'a kadar dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır.

-Sistem konfigürasyonu ve ürün seçimi basittir.

Dezavantajlar:

- Harici bir frekans izolasyon trafosu gereklidir.

Seçilen İnverter Güçlü Akım Kaçak Bastırma Fonksiyonuna Sahip Olmalıdır

BIPV projelerinin çoğunluğunun ince film fotovoltaik paneller kullanması nedeniyle, toprak kapasitansı daha fazladır ve akım kaçağı daha fazladır. Alt tabaka metal ise, metal folyonun yüzey alanı geniş ve incedir, bu da zemine daha fazla akım kaçağına neden olur.

Negatif topraklama kullanılsa bile sistemin güvenliğini ve performansını etkileyecek akım kaçağı sorunları olacaktır.

Seçilen inverter ürünleri, güçlü akım kaçağı bastırma işlevine ihtiyaç duyar.

İnverter Aktif Güvenlik Korumasına ve Destekleyici Fonksiyonlara Sahip Olmalıdır

Binalara kurulan fotovoltaik sistemler söz konusu olduğunda, özellikle de yangın tehlikesi işlevleri söz konusu olduğunda güvenlik çok önemlidir. Sonuç olarak, inverterler, tam sistem koruması ve ardından güvenli çalıştırma ve bakım sağlamak için Ark Hatası Devre Kesintisi (AFCI) ve Hızlı Kapatma (RSD) gibi yardımcı fonksiyonları içermelidir.

Evirici, Özel Bir Çevrimiçi İşletme ve Bakım Platformuna Sahip Olmalıdır

BIPV projeleri mimari özelliklerle birlikte kavramsallaştırılır. Sonuç olarak, geleneksel fotovoltaik projelerle karşılaştırıldığında, müteakip işletme ve bakım (O&M) daha zorlu ve maliyetli olabilir. Sağlam bir çevrimiçi çalıştırma ve bakım araçları seti içeren inverter ürünlerini seçerek, sistemin akıllı, uygun çalıştırma ve bakım sağladığından emin olabilirsiniz.

Sonuç

BIPV proje ürünleri, bina içindeki mevcut alanı en iyi şekilde kullanır ve birim alan başına gücü %60 oranında etkin bir şekilde artırır. Yeşil binaların geliştirilmesi, toplumun enerji tasarrufu ve emisyon azaltma çabaları için kritik öneme sahiptir. BIPV, şüphesiz güneş enerjisi gelişimi için kritik bir yöndür ve kurulumun benzersiz özelliklerine göre uygun invertörlerin seçilmesi kritik öneme sahiptir.