Prinsip Fungsi Inverter Fotovoltaik
Inverter fotovoltaik adalah jantungnya sistem tenaga surya, berfungsi sebagai jembatan penting antara panel surya dan perangkat listrik pengguna akhir atau jaringan listrik. Tidak seperti peralatan konversi daya tradisional, misi utamanya adalah mengubah arus searah (DC) bertegangan rendah dan tidak teregulasi yang dihasilkan oleh modul fotovoltaik surya menjadi arus bolak-balik (AC) yang stabil dan kompatibel dengan jaringan listrik. Konversi ini tidak dapat ditawar karena hampir semua peralatan rumah tangga, mesin industri, dan jaringan listrik publik bergantung pada daya AC agar dapat beroperasi secara efisien.
Struktur internal inverter fotovoltaik merupakan integrasi perangkat keras dan perangkat lunak yang canggih. Pada tingkat perangkat keras, inverter ini terdiri dari rangkaian masukan DC, modul konversi DC-AC, rangkaian penyaringan, dan unit kontrol koneksi jaringan. Rangkaian masukan DC pertama-tama menstabilkan fluktuasi daya DC dari panel surya, mencegah lonjakan tegangan yang merusak komponen-komponen selanjutnya. Modul konversi DC-AC, yang terdiri dari sakelar elektronika daya seperti transistor bipolar gerbang terisolasi (IGBT), dengan cepat menghidupkan dan mematikan daya DC untuk menghasilkan bentuk gelombang AC yang kasar. Bentuk gelombang ini kemudian dihaluskan menjadi gelombang sinus murni melalui rangkaian penyaringan, memenuhi persyaratan ketat jaringan listrik dan peralatan listrik.
Dari segi perangkat lunak, teknologi Pelacakan Titik Daya Maksimum (MPPT) adalah kunci untuk memaksimalkan efisiensi energi. Algoritma MPPT memindai tegangan dan arus keluaran panel surya secara terus-menerus, menghitung kombinasi yang menghasilkan daya tertinggi. Karena keluaran panel surya sangat sensitif terhadap intensitas sinar matahari, suhu, dan naungan—misalnya, peningkatan suhu panel sebesar 10°C dapat mengurangi efisiensi hingga 5%—sistem MPPT menyesuaikan titik kerja setiap beberapa milidetik. Dalam aplikasi praktis, inverter MPPT berkualitas tinggi dapat meningkatkan panen energi tahunan sistem surya perumahan sebesar 15%-25% dibandingkan dengan inverter dengan fungsi pelacakan dasar. Untuk sistem yang terhubung ke jaringan, modul phase-locked loop (PLL) tambahan memastikan bahwa daya AC yang dihasilkan tersinkronisasi sempurna dengan tegangan jaringan (biasanya 220V atau 380V), frekuensi (50Hz atau 60Hz), dan fase, sehingga menghindari fluktuasi daya yang dapat mengganggu stabilitas jaringan.
[Sisipkan gambar di sini yang menunjukkan sirkuit internal inverter fotovoltaik dengan label yang menunjukkan komponen-komponen utama seperti sirkuit input DC, modul konversi berbasis IGBT, sirkuit penyaringan, pengontrol MPPT, dan unit PLL. Gambar harus jelas dan beresolusi tinggi, dengan latar belakang putih agar lebih mudah dilihat.]
