Pe măsură ce tranziția energetică globală se accelerează, tot mai multe gospodării aleg să instaleze sisteme fotovoltaice (PV) pe acoperișurile lor pentru a satisface cererea în creștere de energie electrică. Invertorul, ca componentă de bază a sistemului fotovoltaic, a devenit un obiectiv cheie pentru utilizatori în ceea ce privește selecția puterii.
Conform datelor Laboratorului Național de Energie Regenerabilă, a Sistem fotovoltaic de 5 kW generează în mod obișnuit aproximativ 15 până la 25 kWh de energie electrică pe zi, valoarea exactă depinde de condițiile regionale de lumină solară. În acest caz, un invertor de 5 kW poate satisface nevoile zilnice de energie electrică de bază ale unei case de 80 până la 120 de metri pătrați. Cu toate acestea, mai mulți factori cheie îi pot afecta performanța în aplicațiile din lumea reală. În primul rând, structura consumului de energie electrică a gospodăriei este crucială. Dacă locuința este echipată cu dispozitive de mare putere, cum ar fi aer condiționat central sau încălzire prin pardoseală, puterea de vârf poate depăși 7kW, crescând sarcina pe invertor. Configurația sistemului de stocare a energiei este de asemenea importantă. Dacă surplusul de energie din sistemul fotovoltaic trebuie stocat, un invertor de stocare a energiei de acasă devine un accesoriu esențial. Dacă sistemul este conectat la rețea sau în afara rețelei, îi afectează și performanța. Pentru sistemele în afara rețelei, poate fi necesară redundanța de alimentare 20%-30% pentru a asigura o alimentare stabilă.
Pe măsură ce piața fotovoltaică continuă să se dezvolte, tehnologia invertoarelor a suferit inovații semnificative. În ultimii ani, invertoare solare modulare la scară mică au apărut, cu avantajul de a spori flexibilitatea și scalabilitatea sistemului prin echiparea fiecărui modul fotovoltaic cu un micro-invertor. În același timp, popularitatea invertoarelor hibride de stocare a energiei de acasă este în creștere constantă. Potrivit statisticilor, rata de creștere a pieței invertoarelor hibride a ajuns la 35% anual. Aceste noi invertoare acceptă accesul la mai multe surse pentru PV, baterii și rețea, făcând managementul energiei la domiciliu mai eficient.
Pentru configurarea sistemelor fotovoltaice de acasă, echipele profesioniste de proiectare recomandă „principiul 135”. Miezul acestui principiu este: 1 kW de putere fotovoltaică ar trebui să corespundă cu 3 kWh de stocare a energiei și pentru fiecare sistem fotovoltaic de 5 kW, este necesar 1 kW de redundanță de putere. Pentru casele mai mari de 200 de metri pătrați, un design hibrid, cum ar fi o combinație a unui invertor principal de 5 kW cu mai multe microinvertoare, a devenit o configurație eficientă și comună. Un studiu de caz realizat de Institutul Fraunhofer din Germania arată că această arhitectură hibridă poate îmbunătăți eficiența generală a sistemului, chiar și sporind performanța generației cu 12%.
Tendința tehnică a invertoarelor nu se mai limitează la conversia puterii. Sunt integrate funcții mai inteligente. Noua generație de invertoare devine centrul central al managementului energiei la domiciliu, nu numai că este echipată cu algoritmi de prognoză a sarcinii în timp real, ci și suportă și funcții de încărcare și descărcare bidirecțională Vehicle-to-Grid (V2G). În plus, ei pot răspunde dinamic la schimbările pieței de energie. Analiștii din industrie prevăd că până în 2025, aproximativ 701 TP3T de invertoare noi vor avea module de optimizare AI încorporate. Cu ajutorul tehnologiei inteligente de programare, chiar și invertoarele de bază cu o putere de 5kW pot funcționa mai eficient, satisfacând nevoile mai complexe de energie electrică ale gospodăriilor.
Dacă invertoarele de putere mici pot satisface nevoile de energie electrică ale gospodăriilor depinde de nivelul de integrare a sistemului și de inteligență. Cu descoperiri în tehnologie de stocare a energiei și dezvoltarea de centrale electrice virtuale, invertoare cu putere moderată, atunci când sunt configurate științific și rațional, creează treptat un nou model „compact, dar puternic” pentru alimentarea rezidențială.