Ծրագրեր

Արևային էներգիան վերականգնվող էներգիայի ամենամաքուր և առատ աղբյուրն է: Արևային ֆոտովոլտային (ՖՎ) բջիջները կամ վահանակները արևային էներգիան էլեկտրականության վերածելու սարքերն են: Ինտենսիվ զարգացումը և արևային վահանակների լայնածավալ արտադրությունը սկսվել է այս նոր հազարամյակից: Համաշխարհային արևային ՖՎ հզորությունը հասել է 494.3 ԳՎտ-ի 2018 թվականին և ակնկալվում է, որ 1-2019 թվականներին կաճի ավելի քան 2030 TW-ով (Աղբյուրը՝ GlobalData Power Database): Ենթադրվում է, որ այս ժամանակահատվածում հզորությունների ավելացման մեծ մասը գալիս է Չինաստանից, Հնդկաստանից և Ասիա-Խաղաղօվկիանոսյան այլ երկրներից: Տեղադրված հզորության արագ աճի և տեխնոլոգիաների բարելավման հետ մեկտեղ արևային ՖՎ-ի տեղադրման միջին կապիտալ ծախսերը զգալիորեն նվազում են, բայց դեռևս մեծապես տարբերվում են երկրից երկիր: Նվազող արտադրության արժեքը և պետական ​​սխեմաները հանգեցնում են արևային ՖՎ-ի համակարգի միջին գնի նվազմանը: Արևային ՖՎ կայանների համաշխարհային միջին կապիտալ արժեքը 4,162 թվականին կազմել է $2010/կՎտ, 1,240-ին նվազելով մինչև $2018/կՎտ, և գնահատվում է, որ հետագայում կնվազի մի քանի երկրներում ծախսերի գնահատումների հիման վրա և կհասնի $997-ին մինչև 2030 թվականը: Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս. Համաշխարհային Solar PV-ի և արևային ՖՎ երկրների առաջատար հնգյակի միջին համակարգի գների միտումը 2010-ից 2018 թվականներին:

Արևային ՖՎ շուկա, գլոբալ, հիմնական երկրների և համաշխարհային միջին արժեքը ($/KW), 2010–2018 (Աղբյուր՝ GlobalData)

Մրցունակությունը պահպանելու համար ՖՎ և էներգահամակարգերի արտադրողները շարունակաբար փնտրում են նոր տեխնոլոգիաներ: Էլեկտրաէներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը և ինվերտորի քաշը/չափը և նյութի արժեքը բոլորն այն կողմերն են, որոնք պետք է հաշվի առնել դիզայնը: Արևային փոխարկիչի հզորությունը և լարման մակարդակները տարբերվում են՝ կախված կիրառությունից: Բնակելի կիրառությունները հիմնականում 10 կՎտ-ից ցածր են, իսկ առևտրայինը սովորաբար տատանվում է 10 կՎտ-ից մինչև 70 կՎտ: Կոմունալ մասշտաբի էլեկտրակայանները 70 կՎտ-ից բարձր են: Ներկայումս էլեկտրակայանների մեծամասնությունը դեռ օգտագործում է 1000V ավտոբուսի առավելագույն լարում, սակայն վերջերս զարգացած խոշոր արևային ֆերմաները սկսել են ՖՎ լարումը 1500 Վ-ից հասցնել 1000 Վ-ի: Ավելի բարձր լարումը կարող է նվազեցնել կիսահաղորդիչների և պղնձի կորուստները և հետագայում բարելավել էներգահամակարգի արդյունավետությունը: 1500 Վ ավտոբուսի լարման համար 3 ​​մակարդակի ուժեղացման և ինվերտորային տոպոլոգիաները դառնում են միակ վավեր լուծումը 1200 Վ անջատիչ սարքերով:

SiC դիոդները լայնորեն օգտագործվել են ՖՎ խթանիչ փոխարկիչների նախագծման մեջ, իսկ SiC MOSFET-ներն օգտագործվել են բարձր արդյունավետությամբ ինվերտորների մշակման մեջ: Ստորև բերված են երկու տոպոլոգիայի օրինակներ, որոնք օգտագործվում են ՖՎ ինվերտորների նախագծման մեջ:

60 կՎտ հզորությամբ ինվերտոր TO-247 SiC MOSFET լուծույթով

1500V 150 կՎտ ինվերտոր՝ TO-247 SiC MOSFET-ով և IV1E SiC մոդուլի լուծումով IVCT-ը մշակել է 20 կՎտ հզորությամբ միահյուսված ուժեղացուցիչ փոխարկիչ՝ ցուցադրելու SiC դիոդի և MOSFET-ի աշխատանքը: Փոխարկիչն օգտագործում է չորս 80mOhm 1200V IV1Q12080T4 MOSFTE և չորս 10A 1200V IV1D12010T3 դիոդներ: 65 կՀց հաճախականությամբ փոխարկիչը հասնում է 99.4% արդյունավետության 600 Վ ներածման և 800 Վ ելքի միջոցով: MOSFET-ները վարում են SiC MOSFET վարորդը՝ IVCR1401: Ստորև բերված ալիքային ձևերը ցույց են տալիս մաքուր Vds բարձրացող և իջնող եզրեր: