Aplikime

Energjia diellore është burimi më i pastër dhe më i bollshëm i energjisë së rinovueshme në dispozicion. Qelizat ose panelet diellore fotovoltaike (PV) janë pajisjet për të kthyer energjinë diellore në energji elektrike. Zhvillimi intensiv dhe prodhimi i paneleve diellore në shkallë të gjerë ka filluar që nga ky mijëvjeçar i ri. Kapaciteti global i PV diellore ka arritur në 494.3 GW në 2018 dhe pritet të rritet me mbi 1 TW midis 2019 dhe 2030 (Burimi: Baza e të dhënave të energjisë GlobalData). Pjesa më e madhe e shtimit të kapacitetit gjatë kësaj periudhe vlerësohet të vijë nga Kina, India dhe vende të tjera të Azisë-Paqësorit. Me rritjen e shpejtë të kapacitetit të instaluar dhe përmirësimin e teknologjisë, kostoja mesatare kapitale e instalimit të PV diellore zvogëlohet ndjeshëm, por gjithsesi ndryshon gjerësisht nga vendi në vend. Rënia e kostos së prodhimit dhe skemave qeveritare po rezultojnë në një ulje të çmimit mesatar të sistemit të PV-ve diellore. Kostoja mesatare globale kapitale e impianteve diellore PV ishte 4,162 $/kilovat (KW) në 2010, duke u ulur në 1,240 $/kW në 2018 dhe vlerësohet të bjerë më tej bazuar në vlerësimet e kostos në disa vende dhe të arrijë në 997 dollarë deri në vitin 2030. Figura më poshtë tregon tendenca mesatare e çmimeve të sistemit të PV-ve diellore globale dhe pesë vendeve më të mira të fotove diellore ndërmjet 2010 dhe 2018.

Tregu diellor PV, global, kosto mesatare e vendeve kryesore dhe globale ($/KW), 2010–2018 (Burimi: GlobalData)

Për të ruajtur konkurrencën, prodhuesit e sistemeve PV dhe energjitike janë vazhdimisht në kërkim të teknologjive të reja. Efikasiteti i konvertimit të energjisë dhe pesha / madhësia e inverterit dhe kostoja e materialit janë të gjitha aspektet që një dizajn duhet të ketë parasysh. Fuqia dhe nivelet e tensionit të konvertuesit diellor ndryshojnë në bazë të aplikacioneve. Aplikimet rezidenciale janë kryesisht nën 10 kW dhe komerciale zakonisht variojnë midis 10 kW dhe 70 kW. Termocentralet e shkallës së shërbimeve janë mbi 70 kW. Aktualisht, shumica e termocentraleve ende përdorin tension maksimal të autobusit 1000 V, por fermat e mëdha diellore të zhvilluara kohët e fundit kanë filluar të rrisin tensionin PV në 1500 V nga 1000 V. Tensioni më i lartë mund të zvogëlojë humbjet e gjysmëpërçuesve dhe bakrit dhe të përmirësojë më tej efikasitetin e sistemit të energjisë. Për tensionin e autobusit 1500V, topologjitë e rritjes dhe inverterit me 3 nivele bëhen zgjidhja e vetme e vlefshme me pajisjet komutuese 1200 V.

Diodat SiC janë përdorur gjerësisht në dizajnimin e konverterëve përforcues PV dhe SiC MOSFET janë përdorur në shumë zhvillime të inverterëve me performancë të lartë. Më poshtë janë dy shembuj topologji të përdorura në projektimin e inverterit PV.

Inverter 60 kW me zgjidhje TO-247 SiC MOSFET

Inverter 1500V 150 kW me TO-247 SiC MOSFET dhe IV1E SiC Zgjidhja e modulit IVCT ka zhvilluar një konvertues nxitës të ndërthurur 20 kW për të demonstruar performancën e diodës SiC dhe MOSFET. Konvertuesi përdor katër MOSFTE 80mOhm 1200V IV1Q12080T4 dhe katër dioda 10A 1200V IV1D12010T3. Në 65kHz, konverteri arrin efikasitet 99.4% me hyrje 600V dhe dalje 800V. MOSFET-ët drejtohen nga drejtuesi i SiC MOSFET IVCR1401. Format valore më poshtë tregojnë VD të pastra në rritje dhe në rënie.