Mga aplikasyon

Ang enerhiya mula sa araw ay ang pinakamalinis at pinakamaraming baterya ng enerhiya na maaaring ma-renew. Ang mga solar photovoltaic (PV) cells o panels ang mga kagamitan upang ikonbersyon ang enerhiya mula sa araw sa elektrisidad. Simulan na ang intensibo na pag-unlad at malaking produksyon ng mga solar panel simula sa bagong siglo na ito. Umpisa nang umabot sa 494.3GW ang kapasidad ng global na solar PV noong 2018 at inaasahan pang lumago ng higit sa 1 TW pagitan ng 2019 at 2030 (Source: GlobalData Power Database). Karamihan sa dagdag na kapasidad sa panahong ito ay tinataya na darating mula sa Tsina, India at iba pang mga bansa sa rehiyon ng Asya-Pasipiko. Sa pamamagitan ng mabilis na paglago ng nakainstal na kapasidad at pagsusuri ng teknolohiya, bumaba ang promedio ng capital cost ng pagtatayo ng solar PV nang husto, ngunit patuloy na nagbabago nang maluwalhati mula sa isang bansa hanggang sa isa pa. Ang bumababa na gastos sa produksyon at mga programa ng pamahalaan ay nagreresulta sa bumababa na promedio ng presyo ng sistema ng solar PV. Ang global na promedio ng capital cost ng mga planta ng solar PV ay $4,162/kilowatt (KW) noong 2010, bumaba sa $1,240/kW noong 2018, at tinataya pa ring babain base sa mga tantiya ng gastos sa ilang mga bansa at umabot sa $997 para sa 2030. Ang larawan sa ibaba ay ipinapakita ang trend ng promedio ng presyo ng sistema ng global na Solar PV at ng taas na limang bansa ng solar PV pagitan ng 2010 at 2018.

Solar PV Market, global, average cost of key countries and global ($/KW), 2010–2018 (Source: GlobalData)

Upang mai-maintain ang pagkakapantay-pantay, ang mga gumagawa ng PV at power system ay patuloy na humihingi ng bagong teknolohiya. Ang power conversion efficiency, Inverter weight / size at material cost ay lahat ng mga aspeto na kailangang isama sa disenyo. Ang antas ng kapangyarihan at voltahan ng solar converter ay bumabaryante batay sa aplikasyon. Ang mga resisdensyal na aplikasyon ay karaniwang mas mababa sa 10kW, at ang komersyal ay madalas nasa pagitan ng 10kW at 70kW. Ang utility-scale power plants ay higit sa 70kW. Sa kasalukuyan, ang karamihan sa mga power plant ay patuloy na gumagamit ng 1000V maximum bus voltage, ngunit ang mga kamakailang pinatatakbo na malalaking solar farms ay nagsimula nang magtaas ng PV voltage mula 1000V hanggang 1500V. Ang mas mataas na voltahan ay maaaring bawasan ang mga pagkawala sa semiconductor at bakal at paigtingin pa ang efisiensiya ng power system. Para sa 1500V bus voltage, ang 3-level boost at inverter topologies ang nagiging wastong solusyon gamit ang 1200V switching devices.

Ang mga diode ng SiC ay madalas na ginagamit sa disenyo ng PV boost converter, at ang mga SiC MOSFET ay ginagamit sa maraming mataas na katayuang pag-unlad ng inwerter. Ang sumusunod ay dalawang halimbawa ng topology na ginagamit sa disenyo ng PV inwerter.

60kW Inwerter na may TO-247 SiC MOSFET Solusyon

1500V 150kW Inwerter na may TO-247 SiC MOSFET at IV1E SiC Module Solusyon IVCT ay nagdisenyo ng isang 20kW interleaved boost converter upang ipakita ang pagganap ng SiC diode at MOSFET. Gumagamit ang converter ng apat na 80mOhm 1200V IV1Q12080T4 MOSFETs at apat na 10A 1200V IV1D12010T3 diodes. Sa 65kHz, nakakamit ang converter ng 99.4% na ekasiyensiya may 600V input at 800V output. Kinikilos ang mga MOSFET ng pamamagitan ng SiC MOSFET driver na IVCR1401. Ang mga waveform sa ibaba ay nagpapakita ng malinis na Vds na umuusbong at bumabagsak na mga gilid.