인버터는 태양광 발전 시스템의 핵심입니다. 태양광 발전 과정에서 태양광 어레이에서 생성되는 전력은 직류 전력입니다. 그러나 많은 부하가 교류 전력을 필요로 하며, 직류 전력 공급 시스템은 큰 제약이 있고 전압 변환이 불편합니다. 부하 적용 범위 또한 제한적입니다. 특수 전력 부하를 제외하고는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터가 필요합니다. 태양광 인버터는 태양광 발전 시스템의 핵심으로, 태양광 모듈에서 생성된 직류 전력을 교류로 변환하여 지역 부하 또는 계통으로 전송하며, 관련 보호 기능을 갖춘 전력 전자 장치입니다.
태양광 인버터는 주로 전력 모듈, 제어 회로 기판, 회로 차단기, 필터, 리액터, 변압기, 접촉기, 그리고 캐비닛으로 구성됩니다. 생산 공정은 전자 부품 전처리, 완전한 기계 조립, 테스트 및 완전한 기계 포장으로 구성됩니다. 태양광 인버터의 발전은 전력 전자 기술, 반도체 소자 기술, 그리고 현대 제어 기술의 발전에 달려 있습니다.
태양광 인버터의 경우, 전력 공급 변환 효율 향상은 끊임없는 과제입니다. 하지만 시스템 효율이 점점 더 높아져 거의 100%에 가까워지면, 추가적인 효율 향상은 저비용 고효율을 동반하게 됩니다. 따라서 고효율을 유지하면서도 가격 경쟁력을 유지하는 것이 현재 중요한 과제가 될 것입니다.
인버터 효율 향상 노력과 더불어, 전체 인버터 시스템의 효율을 어떻게 개선할 것인가가 태양광 발전 시스템의 중요한 과제로 점차 부각되고 있습니다. 태양광 어레이에 2~3% 정도의 국부적인 그림자가 나타날 때, MPPT 기능을 사용하는 인버터의 경우 출력 전력이 약 20%까지 저하될 수 있습니다. 이러한 상황에 효과적으로 대응하기 위해서는 단일 또는 부분 태양광 모듈에 일대일 MPPT 제어 기능 또는 다중 MPPT 제어 기능을 사용하는 것이 매우 효과적인 방법입니다.
인버터 시스템은 계통 연계형으로 작동하기 때문에 지락 사고가 발생하면 심각한 안전 문제를 야기합니다. 또한, 시스템 효율을 높이기 위해 대부분의 태양광 어레이를 직렬로 연결하여 높은 DC 출력 전압을 형성합니다. 전극 간 이상 조건 발생으로 인해 DC 아크가 발생하기 쉽습니다. 높은 DC 전압으로 인해 아크를 소화하기 매우 어렵고 화재 발생 가능성도 매우 높습니다. 태양광 인버터 시스템의 보급이 확대됨에 따라 시스템 보안 문제 또한 인버터 기술의 중요한 부분이 될 것입니다.
게시 시간: 2023년 4월 1일
