De omvormer is het brein en het hart van het fotovoltaïsche energieopwekkingssysteem. Bij de opwekking van zonne-energie wordt gelijkstroom (DC) opgewekt door de zonnepanelen. Veel verbruikers hebben echter wisselstroom (AC) nodig, en een gelijkstroomvoeding heeft grote beperkingen en het omzetten van de spanning is onhandig. Bovendien is het toepassingsgebied van de belasting beperkt, behalve voor speciale vermogensbelastingen. Omvormers zijn nodig om gelijkstroom om te zetten in wisselstroom. De fotovoltaïsche omvormer is het hart van het zonne-energieopwekkingssysteem. Deze zet de door de zonnepanelen opgewekte gelijkstroom om in wisselstroom en levert deze aan de lokale belasting of het elektriciteitsnet. Het is een vermogenselektronica-apparaat met bijbehorende beveiligingsfuncties.
De zonne-omvormer bestaat hoofdzakelijk uit vermogensmodules, besturingsprintplaten, stroomonderbrekers, filters, reactoren, transformatoren, contactoren en behuizingen. Het productieproces omvat de voorbewerking van elektronische onderdelen, de complete assemblage van de machine, het testen en de uiteindelijke verpakking. De ontwikkeling ervan is afhankelijk van de vooruitgang in vermogenselektronica, halfgeleidertechnologie en moderne besturingstechnologie.
Voor zonne-omvormers is het verbeteren van de conversie-efficiëntie van de stroomvoorziening een voortdurend thema. Echter, wanneer de efficiëntie van het systeem steeds hoger wordt, bijna tot 100%, zal verdere efficiëntieverbetering gepaard gaan met lagere kosten. Daarom is het van belang om een hoge efficiëntie te behouden én tegelijkertijd een goede prijsconcurrentiepositie te garanderen.
Naast de inspanningen om de efficiëntie van de omvormer te verbeteren, wordt het verbeteren van de efficiëntie van het gehele omvormersysteem steeds belangrijker voor zonne-energiesystemen. Wanneer er in een zonnepaneleninstallatie lokaal 2% tot 3% schaduw ontstaat, kan het uitgangsvermogen van een omvormer met MPPT-functie op dat moment zelfs met ongeveer 20% dalen. Om beter met dergelijke situaties om te gaan, is het gebruik van één-op-één MPPT of meerdere MPPT-regelingen voor individuele of gedeeltelijke zonnepanelen een zeer effectieve methode.
Omdat het omvormersysteem is aangesloten op het elektriciteitsnet, kan lekstroom naar aarde ernstige veiligheidsproblemen veroorzaken. Bovendien worden de meeste zonnepanelen in serie geschakeld om een hoge gelijkspanning te genereren, wat resulteert in een hoge gelijkspanning. Door de abnormale omstandigheden tussen de elektroden kan er gemakkelijk een gelijkstroomboog ontstaan. Deze boog is door de hoge gelijkspanning moeilijk te blussen en kan gemakkelijk brand veroorzaken. Met de wijdverspreide toepassing van zonne-omvormersystemen zal de systeemveiligheid een belangrijk onderdeel van de omvormertechnologie worden.
Geplaatst op: 1 april 2023
