מגמת הפיתוח של מהפך סולארי

המהפך הוא המוח והלב של מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית. בתהליך של ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי, ההספק המופק על ידי המערך הפוטו-וולטאי הוא כוח DC. עם זאת, עומסים רבים דורשים מתח AC, ולמערכת אספקת החשמל DC יש מגבלות גדולות ואינה נוחה להמיר את המתח. , גם טווח יישומי העומס מוגבל, למעט עומסי הספק מיוחדים, מתמירים נדרשים להמיר מתח DC למתח AC. המהפך הפוטו-וולטאי הוא לב ליבה של מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית הסולארית, הממירה את הזרם הישר שנוצר על ידי המודולים הפוטו-וולטאיים לזרם חילופין, ומעבירה אותו לעומס המקומי או לרשת, והוא מכשיר אלקטרוני עם פונקציות הגנה קשורות.
המהפך הסולארי מורכב בעיקר ממודולי כוח, לוחות בקרה, מפסקי זרם, מסננים, כורים, שנאים, מגע וארונות. תהליך הייצור כולל עיבוד מקדים של חלקים אלקטרוניים, הרכבת מכונות מלאה, בדיקה ואריזת מכונות מלאה. פיתוחו תלוי בפיתוח טכנולוגיית אלקטרוניקת הספק, טכנולוגיית התקן מוליכים למחצה וטכנולוגיית בקרה מודרנית.

עבור ממירים סולאריים, שיפור יעילות ההמרה של אספקת החשמל הוא נושא נצחי, אך כאשר יעילות המערכת הולכת וגדלה, כמעט קרוב ל-100%, שיפור יעילות נוסף ילווה בביצועים בעלות נמוכה. לכן, כיצד לשמור על יעילות גבוהה, אך גם לשמור על תחרותיות מחיר טובה יהיה נושא חשוב כיום.
בהשוואה למאמצים לשפר את יעילות האינוורטר, כיצד לשפר את היעילות של מערכת האינוורטר כולה הופך בהדרגה לנושא חשוב נוסף עבור מערכות אנרגיה סולארית. במערך סולארי, כאשר מופיע אזור צל מקומי של 2%-3%, עבור מהפך המשתמש בפונקציית MPPT, הספק המוצא של המערכת בשלב זה עשוי אפילו לרדת בכ-20% כאשר הספק המוצא גרוע . על מנת להסתגל טוב יותר למצב כזה, זוהי שיטה יעילה מאוד להשתמש ב-MPPT אחד לאחד או פונקציות בקרה MPPT מרובות עבור מודולים סולאריים בודדים או חלקיים.

מאחר ומערכת האינוורטר נמצאת במצב של פעולת חיבור לרשת, דליפת המערכת לקרקע תגרום לבעיות בטיחות חמורות; בנוסף, על מנת לשפר את יעילות המערכת, רוב המערכים הסולאריים יחוברו בטור ליצירת מתח מוצא DC גבוה; בשל התרחשותם של תנאים חריגים בין האלקטרודות, קל ליצור קשת DC. בגלל מתח DC גבוה, קשה מאוד לכבות את הקשת, וקל מאוד לגרום לשריפה. עם האימוץ הנרחב של מערכות אינוורטר סולארי, נושא אבטחת המערכת יהיה גם חלק חשוב בטכנולוגיית האינוורטר.

בנוסף, מערכת החשמל מובילה את הפיתוח המהיר והפופולאריות של טכנולוגיית הרשת החכמה. חיבור הרשת של מספר רב של מערכות כוח אנרגטיות חדשות כגון אנרגיה סולארית מציב אתגרים טכניים חדשים ליציבות מערכת הרשת החכמה. תכנון מערכת אינוורטר שיכולה להיות תואמת במהירות, מדויקת וחכמה יותר לרשתות חכמות יהפוך לתנאי הכרחי למערכות ממירים סולאריות בעתיד.
באופן כללי, התפתחות טכנולוגיית האינוורטר מתפתחת עם התפתחות טכנולוגיית האלקטרוניקה הכוח, הטכנולוגיה המיקרו-אלקטרונית ותורת הבקרה המודרנית. עם הזמן, טכנולוגיית אינוורטר מתפתחת לקראת תדר גבוה יותר, הספק גבוה יותר, יעילות גבוהה יותר וגודל קטן יותר.