หลักการและความแตกต่างของอินเวอร์เตอร์แบบ Off-Grid, On Grid และ Hybrid

อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงกระแสตรง (DC) เป็นกระแสสลับ (AC) และถูกใช้อย่างแพร่หลายในระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม รถยนต์ไฟฟ้า และสาขาอื่น ๆ ตามวิธีการเชื่อมต่อและการใช้งานของอินเวอร์เตอร์ สามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภท: อินเวอร์เตอร์แบบ Off-grid, อินเวอร์เตอร์แบบ On-grid และอินเวอร์เตอร์ไฮบริด

1. อินเวอร์เตอร์แบบ Off-grid

อินเวอร์เตอร์แบบ Off-grid เป็นอินเวอร์เตอร์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างขึ้นโดยแหล่งพลังงานกระจาย เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และกังหันลม เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ จากนั้นเพิ่มแรงดันผ่านหม้อแปลง เลือกจุดกำลังสูงสุดผ่านสวิตช์กระแสตรงต่ำ (MPPT) และสุดท้ายส่งออกสู่สายไฟหรือโหลด อินเวอร์เตอร์แบบ Off-grid มักใช้เพื่อแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับวิธีที่แหล่งพลังงานกระจายสามารถเชื่อมต่อกับสายไฟได้ เพื่อให้สามารถทำงานร่วมกับระบบไฟฟ้าได้

คุณสมบัติหลักของอินเวอร์เตอร์แบบ off-grid มีดังนี้:

1) ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้ามีความกว้าง ทั่วไปคือ 700V-900V;

2) ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาออกแคบ ทั่วไปคือ 120V-300V;

3) คุณภาพของคลื่นสัญญาณขาออกดี เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีข้อกำหนดสูงเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้า;

4) การทำงานแบบอิสระ ไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของเครือข่ายไฟ;

5) มีฟังก์ชันป้องกันเกาะ เมื่อระบบไฟล้มเหลว อินเวอร์เตอร์สามารถตัดการเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟโดยอัตโนมัติ

2. อินเวอร์เตอร์แบบ on-grid

อินเวอร์เตอร์แบบ on-grid เป็นอินเวอร์เตอร์ที่แปลงพลังงานกระแสตรงที่สร้างขึ้นจากแหล่งพลังงานกระจาย เช่น แผงโซลาร์เซลล์และกังหันลมเป็นพลังงานกระแสสลับ จากนั้นเพิ่มแรงดันผ่านทรานสฟอร์เมอร์ เลือกจุดกำลังสูงสุดผ่านสวิตช์กระแสตรงแรงดันต่ำ (MPPT) และสุดท้ายส่งออกสู่อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟ อินเวอร์เตอร์แบบ on-grid ส่วนใหญ่ใช้เพื่อเชื่อมต่อแหล่งพลังงานกระจายกับระบบไฟฟ้าขนาดใหญ่ เพื่อให้เกิดการเชื่อมโยงและการเสริมพลังงานหลายประเภท

คุณสมบัติหลักของอินเวอร์เตอร์แบบ On grid มีดังนี้:

1) ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าแคบ ทั่วไปคือ 400V-900V;

2) ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาออกกว้าง ทั่วไปคือ 120V-350V;

3) คุณภาพคลื่นสัญญาณขาออกไม่ดี เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีความต้องการการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าน้อย;

4) จำเป็นต้องทำงานพร้อมกับระบบเครือข่ายไฟฟ้าและได้รับผลกระทบอย่างมากจากความผันผวนของเครือข่าย;

5) มีฟังก์ชันป้องกันเกาะ แต่ไม่เข้มงวดเท่ากับอินเวอร์เตอร์แบบ off-grid

3. อินเวอร์เตอร์ไฮบริด

อินเวอร์เตอร์ไฮบริดคืออินเวอร์เตอร์ที่รวมฟังก์ชันของอินเวอร์เตอร์แบบ off-grid และ on-grid เข้าด้วยกัน อินเวอร์เตอร์ไฮบริดสามารถทำงานอย่างอิสระในระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ หรือเชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ อินเวอร์เตอร์ไฮบริดสามารถสลับโหมดการทำงานได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการจริง เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและความสามารถในการใช้งานพลังงานที่ดีที่สุด

คุณสมบัติหลักของอินเวอร์เตอร์ไฮบริดมีดังนี้:

1) ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้ามีความกว้าง ทั่วไปคือ 700V-900V;

2) ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาออกกว้าง ทั่วไปคือ 120V-350V;

3) คุณภาพของคลื่นสัญญาณขาออกดี เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีข้อกำหนดสูงเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้า;

4) สามารถทำงานอย่างอิสระในระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ หรือเชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่;

5) มันมีฟังก์ชันป้องกันเกาะ แต่ไม่เข้มงวดเท่ากับอินเวอร์เตอร์แบบ off-grid

สรุป อินเวอร์เตอร์แบบ off-grid, on grid และ hybrid inverters แตกต่างกันในเรื่องช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาออก คุณภาพของคลื่น และโหมดการทำงาน เป็นต้น โดยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีพลังงานใหม่และการขยายขอบเขตของการใช้งาน อินเวอร์เตอร์ก็ได้รับการพัฒนาและปรับปรุงอยู่เสมอ ในอนาคต อินเวอร์เตอร์ทุกประเภทจะสามารถตอบสนองความต้องการของสถานการณ์ต่างๆ ได้ดียิ่งขึ้น และมีส่วนช่วยให้พลังงานสะอาดพัฒนาไปอย่างยิ่งใหญ่สำหรับมนุษยชาติ