Kırpma Karşılaştırması: DC:AC oranları eşit değildir

2. bölümde, pil kullanılmadığında bile mikro invertörler ile dizi invertörler arasındaki DC:AC oranlarındaki farkı açıklamıştık. Bu ek bölümde, dizi invertörlerin mikro invertörlerden neden ve nasıl daha iyi performans gösterdiğinin ayrıntılarına değiniyoruz.

‍

DC:AC Oranı: Anlamı

DC:AC oranı, güneş enerjisi tasarımında önemli bir ölçüttür. Güneş modüllerinizin toplam güç kapasitesini (DC) invertörünüzün maksimum çıkış kapasitesiyle (AC) karşılaştırır. Örneğin, 11,4 kW invertörlü (veya mikro invertör kapasitesinin toplamı) 15 kW'lık bir sistemin DC:AC oranı 1,3:1'dir.

Önde gelen güneş enerjisi tasarım ve performans simülasyon yazılımı Aurora Solar'a göre, "DC-AC oranı 1'den büyük olacak şekilde güneş enerjisi dizisini aşırı boyutlandırmak genellikle mantıklıdır. Bu, üretim invertörün nominal değerinin altında olduğunda, yani günün çoğu zamanında olduğu gibi, daha fazla enerji elde edilmesini sağlar."

Ancak Aurora Solar, “bu yaklaşımın bir maliyeti var. Ya ek bir invertör için para harcarsınız ya da invertör kesintisi nedeniyle enerji kaybına uğrarsınız” diye ekliyor.

Ancak tüm DC:AC oranları aynı şekilde davranmaz, özellikle string invertörler ve mikro invertörler karşılaştırıldığında.

‍

Kırpma: Dize İnvertörler ve Mikro İnvertörler

Hem dizi invertörler hem de mikro invertörler, modül çıkışı invertör kapasitesini aştığında enerjiyi keser, ancak dizi invertörler ortalama olarak daha az kesinti yapar, çünkü:

1. Dizi İnvertörlerinde Toplam Güç Düzeltme

Dizi invertörleri, tüm modüllerin çıkışını tek bir DC girişinde birleştirerek dizi düzeyinde gücü yönetir. Bu şu anlama gelir:

• Modüller birbirini dengeler: Bir modül grubu en yüksek gücü üretirken (örneğin, öğleden sonra batıya bakan), başka bir grup gölgede kalır veya en yüksek gücün altında çalışırsa (örneğin, öğleden sonra doğuya bakan), toplam dizi çıkışı invertörün kapasitesini aşma olasılığı daha düşüktür.
• Daha Düzgün Çıkış Eğrisi: Tüm modüllerin birleşik üretimi, tek tek modüller maksimum kapasitede çalışırken bile kırpılma olasılığını azaltır.

‍

2. Mikro invertörlerde modül başına kırpma

Mikro invertörler her modül için bağımsız olarak çalışır ve modül düzeyinde DC'yi AC'ye dönüştürerek verimsizlikler yaratır:

• Her Modülde Kesme: Her mikro invertör sabit bir kapasiteye (örneğin, 350 W) ayarlanmıştır. 450 W'lık bir modül zirveye ulaşırsa, sistemdeki diğer modüller zirve değerinden daha az üretim yapsa bile, fazladan 100 W kesilir.
• Modüller Arasında Paylaşım Yok: String invertörlerin aksine, mikro invertörler modüller arasında gücü birleştiremez, bu nedenle diğer modüller düşük performans gösterse bile yüksek performanslı modüllerden gelen fazla enerji kaybolur.

‍

Enerji üretimini belirli bir örnekle karşılaştırma

Aynı evde (bkz. Şekil 16) aynı DC:AC oranına sahip mikro invertörler ile dizi invertörlerin performansını karşılaştırarak farkı görelim. Bu invertörler aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• 35 adet 440 W modülden oluşan 15 kW güneş enerjisi sistemi
• 2 dizi: Doğu'da 17 modül (mavi), Batı'da 17 modül (sarı)
• Güneş, Batı dizisine parlıyor ve modül başına potansiyel 400 W enerji üretiyor.
• Doğu dizisi modül başına 250 W güç üretir.
• Seçenek 1: 700 W optimizörler + 11,4 kW dizi invertör (1,35:1 DC:AC oranı)
• Seçenek 2: Her modülde 325 W mikro invertörler (1,35:1 DC:AC oranı)

Aşağıda bu iki konfigürasyonun performans karşılaştırmasını görebiliriz. Seçenek 2'deki mikro invertörler, modül düzeyinde kesinti yaptıkları için üretimin %13'ünü kesintiye uğratmaktadır. Seçenek 1'deki dizi invertör kesinti yapmamaktadır, çünkü doğu dizisindeki daha düşük çıktı, batı dizisindeki daha yüksek çıktıyı dengelemektedir.

Maksimum potansiyel çıktı

• Doğu: 4.500 W (250 W x 18)
• Batı: 6.800 W (400 W x 17)
• Toplam: 11.300 W (4.500 W + 6.800 W)

DC Mimarisi: 

• Doğu: 4.500 W (250 W x 18)
• Batı: 6.800 W (400 W x 17)
• Toplam: 11.300 W (4.500 W + 6.800 W)
• %0 kırpma

AC Mimarlık

• Doğu: 4.500 W (250 W x 18)
• Batı: 5.525 W (325 W x 17)
• Toplam: 10.025 W (4.500 W + 5.525 W)
• %13 kırpma

‍

Günlük Fark

Şekil 16'daki güç üretim eğrileri, iki teknolojinin tek bir gün içindeki performans farkını göstermektedir.

DC Mimarisi:YALNIZCA TOPLAM GÜÇ ÇIKIŞI (DOĞU + BATI dizileri) invertör kapasitesini aştığında kırpma yapılır. Farklı yönelimlerde kırpma olasılığı daha düşüktür.

AC Mimarisi:Her modülde kırpma – önce DOĞU, ardından BATI dizileri kırpılır, böylece TOPLAM GÜÇ ÇIKIŞI azalır. Kırpma olasılığı daha yüksektir.

‍

Modül Yönlendirmesinin Rolü

Modüller genellikle birden fazla yönde (örneğin, doğu ve batıya bakan çatılar) kurulur, çünkü:

• Konutların çatıları sınırlı alana sahiptir. Birden fazla yönlendirme daha fazla yüzey alanı yakalar.
• Dağıtılmış Zirveler: Farklı yönlere bakan modüller, günün farklı saatlerinde en yüksek çıkış gücünü üretir ve böylece daha düzgün bir genel çıkış eğrisi oluşturur.
• Sabah ve akşam saatlerini yakalayın. Güneş enerjisinin şebekede yaygınlaşması nedeniyle, sabah ve akşam saatleri giderek daha yüksek oranlarda elektrik şirketleri tarafından telafi edilmektedir.
• Azaltılmış Kırpma: Yüksek DC:AC oranında bile, toplam sistem çıkışı, dizi invertörlerle invertörün kapasitesini aşma olasılığı daha düşüktür.

‍

Sonuç

Tüm DC:AC oranları aynı değildir. Hem dizi invertörler hem de mikro invertörler, DC gücü AC kapasitesini aştığında enerjiyi keserken, dizi invertörler tüm dizi boyunca gücü birleştirerek kesme kayıplarını önemli ölçüde azaltır.

Enerji üretimini ve tasarruflarını en üst düzeye çıkarmak isteyen ev sahipleri için, DC için optimize edilmiş bir string inverter sistemi en doğru seçimdir. Bu sistem daha fazla enerji yakalar, kayıpları en aza indirir ve güneş enerjisi + depolama sistemlerinin geleceğine hazırlık sağlar.

‍

--

Daha fazlasını mı istiyorsunuz?

Web semineri:15 Nisan'da(ABD'de vergi günü), Mikroinvertör Vergisi serisinin ayrıntılarını ele alacak bir web semineri düzenliyoruz. Web semineri için buradan kayıt olabilirsiniz.

Aşağıda bu seride yer alan bölümlerin tam listesi bulunmaktadır (bölümler yayınlandıkça bağlantılar eklenecektir):

Aşağıda bu seride yer alan bölümlerin tam listesi bulunmaktadır (bölümler yayınlandıkça bağlantılar eklenecektir):

1. Özet: Artan Mikroinvertör Vergisi
2. Trend çizgileri: Güneş enerjisi sektöründe önemli değişiklikler
3. Kırpma Vergisi: Enerjiyi masada bırakmak
4. Dönüşüm Vergisi: AC bağlantılı pillerin gizli maliyeti
5. Ekipman Vergisi: Daha fazla ekipman, daha fazla sorun
6. Çözüm DC'dir: DC optimize ediciler, DC bağlantılı piller
7. Bonus: Kırpma karşılaştırması: Tüm DC:AC oranları eşit değildir
8. Terimler sözlüğü

‍