La maggior parte delle case a energia solare ha un sistema solare collegato alla rete. Tuttavia, i sistemi solari off-grid sono diventati più popolari grazie alla maggiore autonomia energetica che offrono agli utenti. Un elemento chiave dell'apparecchiatura associata a questi sistemi è l'inverter solare off-grid.
In questo articolo, esploreremo come inverter solari off-grid funzionano rispetto agli inverter utilizzati per i sistemi ibridi in rete. L'articolo analizzerà anche il mercato solare off-grid globale, esaminando le dimensioni attuali del mercato, i principali driver di mercato e la crescita prevista. Offrirà quindi una guida all'acquisto con i fattori chiave da considerare nella scelta del miglior inverter solare off-grid.
Sommario
Come funzionano gli inverter solari off-grid?
Panoramica del mercato globale del solare off-grid
5 fattori da considerare quando si sceglie il miglior inverter solare off-grid
Scegli il miglior inverter solare off-grid
Come funzionano gli inverter solari off-grid?
I due principali tipi di sistemi ad energia solare sono quelli connessi alla rete (ibridi o on-grid) e quelli disconnessi dalla rete (off-grid). Sebbene entrambi utilizzino la stessa fonte di energia raccolta dal sole attraverso i pannelli solari, immagazzinano e utilizzano l'energia in eccesso in modo diverso.
Con un sistema solare ibrido, l'elettricità in eccesso viene inviata alla rete elettrica, mentre gli inverter solari off-grid utilizzano banchi di batterie che immagazzinano l'energia solare CC immessa in essi dai pannelli solari off-grid. Tale potenza viene quindi convertita dall'inverter nella potenza CA utilizzata per alimentare gli elettrodomestici.
I sistemi solari off-grid sono molto più complicati rispetto ai sistemi ibridi poiché richiedono componenti aggiuntivi come monitor della batteria, regolatori di carica e interruttori automatici CC e CA.
Panoramica del mercato globale del solare off-grid
Rapporto 2022 di una ricerca di mercato Vantage mostra che si prevede che il mercato globale degli inverter solari raggiungerà un valore di mercato di 12.93 miliardi di dollari entro la fine del 2028. Si prevede che il mercato crescerà a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) dell'8.5% rispetto al valore di mercato statunitense del 2021 7.92 miliardi di dollari.
Quando si tratta in particolare del mercato solare off-grid, Vantage prevede crescita del mercato a un CAGR dell'11%, con il mercato che cresce da un valore di 2.8 miliardi di dollari nel 2020 a 6.45 miliardi di dollari entro il 2028.
L'incombente crisi energetica, le fluttuazioni dei prezzi del petrolio e l'aumento degli accordi internazionali che promuovono schemi di sviluppo sostenibile sono considerati fattori chiave della crescita nel mercato degli inverter solari.
5 fattori da considerare quando si sceglie il miglior inverter solare off-grid
1. Tensione di uscita
Una delle prime cose da considerare quando si seleziona un inverter solare ad isola sta determinando i requisiti di carico. Di solito è la stessa della tensione di alimentazione standard o della tensione nominale del carico di una determinata area.
L'analisi del carico aiuta i rivenditori a scoprire quali tensioni richiedono i loro clienti. La tensione di uscita per l'Europa e l'Africa è di 240 V, mentre è di 120 V negli Stati Uniti. La maggior parte delle applicazioni residenziali richiede 110/220 V CA, che è il requisito di tensione per i carichi domestici CA.
Per ottenere una tensione di uscita più elevata, gli utenti possono utilizzare lo "stacking di inverter", che prevede l'utilizzo di più inverter in serie. Finché il solare inverter utilizzati sono compatibili, un utente residenziale sarebbe in grado di collegare due inverter da 120 V CA per raddoppiare la tensione di uscita a 240 V CA.
2. Gamma di potenza
Il prossimo fattore da considerare quando si sceglie il meglio inverter solare ad isola è la gamma di potenza con cui viene fornito l'inverter. In definitiva, l'apparecchiatura scelta dovrebbe essere in grado di soddisfare le esigenze di alimentazione dell'utente o di gestire il proprio carico.
Di seguito è riportato un elenco delle varie gamme di potenza dell'inverter e delle loro applicazioni tipiche:
- 1–2kW: TV, frigo, telefono, piccola cabina con luci
- 2–4kW: Piccole case ad alta efficienza energetica, cabine più grandi
- 4–8kW: La maggior parte delle case fuori rete
- 8–16kW: Case off-grid più grandi, piccole imprese, fattorie o ranch
La gamma di potenza più popolare è 4–8 kW in quanto può soddisfare le più comuni esigenze di alimentazione domestica.
A seconda del cliente target, è importante considerare anche i carichi futuri che potrebbero richiedere energia. Ciò significa che il inverter ad isola installato dovrebbe in genere essere in grado di gestire qualsiasi crescita del fabbisogno energetico nei prossimi anni. Pertanto, un sistema rivolto alle coppie in pensione dovrebbe essere diverso da quello rivolto alle giovani famiglie.
3. Tensione di ingresso CC
Una volta che la capacità di potenza del inverter solare ad isola è stabilito, sarà ora il momento di considerare l'intervallo di tensione di ingresso CC dell'apparecchiatura. Questo può essere stabilito osservando le specifiche o la scheda tecnica dell'inverter.
La tensione CC in ingresso viene utilizzata per determinare la tensione nominale della batteria che corrisponde a invertitore. Di norma, la tensione di uscita CC FV massima non deve superare la tensione di ingresso CC massima elencata nelle specifiche dell'inverter.
4. Capacità della batteria
Il prossimo fattore da considerare nel processo di selezione dei sistemi di energia solare off-grid è il dimensione della batteria che sarà richiesto. Il rivenditore dovrà determinare se il cliente preso di mira richiede in genere un accumulo di energia che copre l'utilizzo per un solo giorno o a sistema con capacità di backup aggiuntiva.
Per garantire la precisione durante questo processo, è importante tenere conto di una serie di variabili relative alla batteria. Questi includono il tipo di batteria e la sua composizione chimica, l'efficienza di andata e ritorno, la massima profondità di scarica (DoD), la velocità di carica massima e i giorni di autonomia.
La regola generale per il backup della batteria solare è quella di puntare a uno stoccaggio che copra almeno 2-3 giorni di utilizzo durante il periodo di utilizzo più elevato dell'anno.
5. Regolatore di carica solare integrato
Gli inverter solari off-grid sono forniti con regolatori di carica solare integrati che regolano la potenza proveniente dai pannelli solari e trasferita alle batterie. Esistono due tipi di regolatori di carica generalmente utilizzati per gli inverter solari off-grid: Controller MPPT (Maximum Power Point Tracking). e controller a modulazione di larghezza di impulso (PWM).
controllori MPPT sono considerati tecnicamente migliori in quanto possono convertire una tensione maggiore del pannello solare in una tensione inferiore e sono in grado di caricare batterie con perdite di potenza inferiori o maggiore efficienza. MPPT può consegnare 93–97% di efficienza nella loro conversione di potere; tuttavia, sono più costosi rispetto ai controller PWM.
I controller PWM sono più economici, ma possono causare fino a 60% della perdita di potenza. Questo li rende ideali per sistemi di grandi dimensioni ma un'opzione praticabile per sistemi più piccoli. Idealmente, è meglio selezionare un inverter con un regolatore di carica integrato che ottimizzi il trasferimento di tensione in modo che il banco batteria riceva la massima quantità di energia.
Scegli il miglior inverter solare off-grid
La selezione del miglior inverter solare off-grid per i clienti target richiede un'attenta considerazione di una serie di fattori, tra cui la tensione di uscita, l'intervallo di potenza, la tensione di ingresso CC, la capacità della batteria e i regolatori di carica solare integrati.
Tutti questi fattori influiscono sul tipo di sistema di energia solare off-grid che gli utenti hanno, quindi i rivenditori devono considerare chi è preso di mira in quanto ciò contribuirà a stabilire l'opzione di inverter più ottimale per loro.
In definitiva, i clienti cercano sistemi di facile manutenzione, semplici da usare e senza problemi. Il calcolo accurato dei carichi elettrici e dei modelli di utilizzo dei potenziali clienti consente il corretto dimensionamento del sistema solare ad isola, una maggiore funzionalità e un guasto minimo del sistema.
