použitie Slovensko

Slnečná energia je najčistejším a najrozšírenejším dostupným obnoviteľným zdrojom energie. Solárne fotovoltaické (PV) články alebo panely sú zariadenia na premenu slnečnej energie na elektrickú energiu. Od tohto nového tisícročia sa začal intenzívny vývoj a výroba solárnych panelov vo veľkom meradle. Globálna solárna PV kapacita dosiahla v roku 494.3 2018 GW a očakáva sa, že medzi rokmi 1 a 2019 vzrastie o viac ako 2030 TW (Zdroj: GlobalData Power Database). Odhaduje sa, že väčšina prírastku kapacity počas tohto obdobia pochádza z Číny, Indie a ďalších ázijsko-tichomorských krajín. S rýchlym rastom inštalovanej kapacity a zlepšovaním technológie sa priemerné kapitálové náklady na zriadenie solárnej fotovoltiky výrazne znižujú, no stále sa v jednotlivých krajinách značne líšia. Znižujúce sa výrobné náklady a vládne schémy vedú k zníženiu priemernej systémovej ceny solárnej fotovoltaiky. Globálne priemerné kapitálové náklady na solárne FV elektrárne boli v roku 4,162 2010 1,240 USD/kilowatt (KW), pričom v roku 2018 sa znížili na 997 2030 USD/kW a odhaduje sa, že na základe odhadov nákladov v niekoľkých krajinách budú ďalej klesať a do roku 2010 dosiahnu 2018 USD. trend priemernej ceny systému globálnej solárnej fotovoltaiky a piatich najlepších krajín solárnej fotovoltaiky v rokoch XNUMX až XNUMX.

Solárny PV trh, globálny, priemerné náklady kľúčových krajín a globálne ($/KW), 2010–2018 (Zdroj: GlobalData)

Aby si výrobcovia fotovoltických a energetických systémov udržali konkurencieschopnosť, neustále hľadajú nové technológie. Účinnosť premeny energie a hmotnosť/veľkosť meniča a náklady na materiál, to všetko sú aspekty, s ktorými musí dizajn počítať. Úrovne výkonu a napätia solárneho konvertora sa líšia v závislosti od aplikácií. Rezidenčné aplikácie sú väčšinou pod 10 kW a komerčné sa bežne pohybujú medzi 10 kW a 70 kW. Úžitkové elektrárne majú výkon nad 70 kW. V súčasnosti väčšina elektrární stále používa maximálne napätie zbernice 1000 1500 V, ale nedávno vyvinuté veľké solárne farmy začali zvyšovať napätie FV z 1000 1500 V na 3 1200 V. Vyššie napätie môže znížiť straty polovodičov a medi a ďalej zlepšiť účinnosť energetického systému. Pre napätie zbernice XNUMXV sa XNUMX-úrovňové zosilnenie a topológie invertorov stávajú jediným platným riešením s XNUMXV spínacími zariadeniami.

SiC diódy boli široko používané v dizajne PV zosilňovačov a SiC MOSFET sa používali pri vývoji mnohých vysokovýkonných meničov. Nasledujú dva príklady topológie používané pri návrhu PV invertorov.

60kW invertor s TO-247 SiC MOSFET riešením

1500V 150kW invertor s TO-247 SiC MOSFET a IV1E SiC Modulové riešenie IVCT vyvinulo 20kW prekladaný boost konvertor na demonštráciu výkonu SiC diódy a MOSFET. Prevodník využíva štyri 80mOhm 1200V IV1Q12080T4 MOSFTE a štyri 10A 1200V IV1D12010T3 diódy. Pri 65kHz dosahuje menič účinnosť 99.4% so vstupom 600V a výstupom 800V. MOSFETy sú poháňané SiC MOSFET driverom IVCR1401. Nižšie uvedené krivky zobrazujú čisté stúpajúce a klesajúce okraje Vds.