סקירה בסיסית של מערכות ייצור חשמל מחוברות לרשת

מערכת ייצור החשמל המחוברת לרשת ממירה אנרגיית שמש לאנרגיה חשמלית, המועברת ישירות לרשת באמצעות ממירים המחוברים לרשת מבלי להיאחסן בסוללות. לאחר מכן, נציג את הסקירה הבסיסית של מערכות ייצור חשמל מחוברות לרשת.

מערכת ייצור החשמל המחוברת לרשת מיוצרת בעיקר באמצעות העיקרון של אפקט פוטו-וולטאי, שהוא מערכת לייצור חשמל הממירה ישירות אנרגיית קרינת שמש לאנרגיה חשמלית. למעשה, הוא מורכב בעיקר משני חלקים: מערך תאים סולאריים ומהפך. כאשר יש אור שמש במהלך היום, החשמל המיוצר על ידי מערך התאים הסולאריים מועבר ישירות לרשת AC דרך ממירים המחוברים לרשת. למעשה, ניתן לחלק אותו באופן גס לשתי קטגוריות כעת. האחת היא מערכות ייצור חשמל מחוברות לרשת, המחוברות לרשת הציבורית באמצעות ממשקים סטנדרטיים, כגון תחנת כוח קטנה; סוג נוסף הוא מערכת ייצור החשמל, היוצרת לולאה בתוך מערכת לולאה סגורה משלה. אנרגיית קרינת השמש המתקבלת על ידי מערכת ייצור החשמל המחוברת לרשת במהלך הפעולה מומרת בעיקר לזרם ישר במתח גבוה באמצעות המרת זרם ישר בתדר גבוה של הקבוצה הפוטו-וולטאית. הפלט הוא זרם חילופין של גל סינוס בעל תדירות ופאזה זהה למתח הרשת, שמתהפך על ידי מהפך ולאחר מכן מחובר לרשת. מערכת ייצור החשמל המחוברת לרשת הכללית ממירה תחילה את אנרגיית קרינת השמש המתקבלת ישירות לאנרגיה חשמלית כדי לספק את העומס, והאנרגיה העודפת מאוחסנת בצורה של אנרגיה כימית בסוללה דרך בקר הטעינה.

מערכת ייצור החשמל המחוברת לרשת מורכבת בעיקר ממרכיבי תא סולארי, ותא סולארי בודד יכול לייצר רק מתח של כ-0.5V, שהוא נמוך בהרבה מהמתח הדרוש לשימוש בפועל. יש צורך לחבר את התאים הסולאריים לרכיבים על מנת לעמוד ביישומים מעשיים. לא פחות חשוב הוא שהרכיבים של מערכת ייצור החשמל המחוברת לרשת כוללים מספר מסוים של תאים סולאריים המחוברים באמצעות חוטים. לדוגמה, מספר התאים הסולאריים ברכיב הוא 36, כלומר מודול סולארי יכול לייצר מתח של כ-17V. היחידות הפיזיות המחוברות בעיקר על ידי תאים סולאריים באמצעות חוטים נקראות אלמנטים של תאים סולאריים. למערכות ייצור חשמל המחוברות לרשת יש ביצועים מסוימים נגד קורוזיה, חסינות רוח, ברד, חסינות גשם ועוד, והן נמצאות בשימוש נרחב. כאשר תחום היישום דורש מתח וזרם גבוהים יותר, ורכיב בודד אינו יכול לעמוד בדרישות, ניתן להמיר מספר רכיבים למערכי תאים סולאריים כדי לקבל את המתח והזרם הנדרשים. ממירים חיוניים גם מכיוון שהם DC, והעומס הכללי הוא עומס AC. כמובן שניתן לחלק את הממירים שלו לממירי הפעלה ולממירים המחוברים לרשת לפי מצב הפעולה שלהם.