SPIS TREŚCI:
- Czym jest i jak działa inwerter fotowoltaiczny?
- Rodzaje falowników – jaki inwerter do instalacji fotowoltaicznej wybrać?
- Wybór inwertera fotowoltaicznego – co wziąć pod uwagę przy jego dokonywaniu?
Wydajność działania instalacji fotowoltaicznej uzależniona jest nie tylko od parametrów paneli słonecznych, ale również inwertera, który odpowiada za przetwarzanie prądu stałego (DC) w prąd zmienny (AC), czyli energię elektryczną trafiającą do gniazdek 230 V. W jaki sposób on działa? Jak wybrać najlepszy inwerter fotowoltaiczny? Odpowiedzi na te i inne pytania znajdują się w niniejszym artykule.
Czym jest i jak działa inwerter fotowoltaiczny?
Niezależnie od tego, czy montowana będzie fotowoltaika na dachu, czy może wykonany zostanie montaż paneli słonecznych na dedykowanym stelażu instalacja musi zostać wyposażona w odpowiednio dobrany inwerter (falownik), który często jej określany mianem jej serca. Wynika to z faktu, że inwerter do paneli fotowoltaicznych to urządzenie, które odpowiada za przekształcanie wytwarzanego przez nie prądu stałego (DC) w prąd zmienny (AC), czyli energię elektryczną zasilającą domowe instalacje elektryczne. To właśnie ono synchronizuje również instalację PV z siecią elektroenergetyczną lub obsługuje magazyn energii do fotowoltaiki.
Jak działa inwerter fotowoltaiczny? Istotna w tym przypadku jest budowa falownika, który składa się z prostownika, stopnia pośredniego złożonego z kondensatorów, stopnia końcowego złożonego z tranzystorów oraz układu sterowania i zabezpieczeń. W związku z tym, gdy promienie słońca padają na panele słoneczne znajdujące się w nich elektrony zaczynają się poruszać, co pozwala wytworzyć prąd stały. Energia w tej postaci nie może jednak zasilać instalacji elektrycznej w domu czy firmie, dlatego też musi trafić najpierw do inwertera, który przekształci ją w prąd zmienny płynący w gniazdkach 230 V. Proces ten realizowany jest automatycznie i składa się z kilku etapów, ponieważ najpierw następuje prostowanie napięcia przemiennego na stałe, za co odpowiada prostownik inwertera. Następnie zostaje ono wygładzone i ustabilizowane w stopniu pośrednim, po czym może trafić do stopnia końcowego, gdzie dochodzi do przekształcenia prądu stałego (DC) na prąd zmienny (AC) o określonych parametrach. Nad wszystkim czuwa układ sterowania i zabezpieczeń, który chroni instalację PV i sieć elektroenergetyczną przed uszkodzeniami.
Rodzaje falowników – jaki inwerter do instalacji fotowoltaicznej wybrać?
Zastanawiając się nad tym, jaki inwerter do instalacji fotowoltaicznej będzie najlepszy, warto wiedzieć, że w instalacji fotowoltaicznej zastosowane mogą zostać inwertery stringowe, mikroinwertery oraz urządzenia hybrydowe. Te pierwsze to standardowe inwertery fotowoltaiczne, które są podłączane do szeregu paneli słonecznych. Ich istotną wadą jest jednak to, że wydajność falownika stringowego w praktyce jest uzależniona od efektywności działania najmniej wydajnego panelu w instalacji. W efekcie jeżeli nawet jeden z paneli ulegnie uszkodzeniu lub zostanie zacieniony, to automatycznie spada efektywność działania całej instalacji fotowoltaicznej opartej na danym inwerterze stringowym.
Alternatywą dla falowników stringowych są mikroinwertery, które instalowane są przy każdym panelu fotowoltaicznym. W efekcie każdy z nich działa samodzielnie, a co za tym idzie, obniżenie wydajności pracy jednego z paneli nie powoduje znacznego spadu efektywności całej instalacji. Zaletą mikroinwerterów jest również łatwość rozbudowy instalacji oraz bezpieczeństwo jej funkcjonowania. Wśród wad wymienić należy natomiast wyższe koszty początkowe w odniesieniu do zastosowania inwertera stringowego. Poza tym bardziej wymagająca jest także konserwacja i naprawa, ponieważ ze względu na fakt, że mikroinwertery montowane są przy każdym panelu fotowoltaicznym, znalezienie i naprawienie ewentualnej usterki będzie wymagało zdecydowanie więcej czasu.
Zarówno inwertery stringowe, jak i mikroinwertery to urządzenia, które mogą zarządzać współpracą instalacji PV i sieci. Jeżeli jednak montowana będzie fotowoltaika z magazynem energii zastosować należy inwerter hybrydowy, który może pracować w 3 konfiguracjach, czyli również obsługując magazyn energii. Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość zwiększenia autokonsumpcji energii wytworzonej przez panele i uniezależnienie się od jej dostawcy.
Wybór inwertera fotowoltaicznego – co wziąć pod uwagę przy jego dokonywaniu?
Wybór inwertera fotowoltaicznego sprowadza się nie tylko do zakupu jego konkretnego typu, ponieważ istotne są także parametry urządzenia. Wymienić wśród nich należy przede wszystkim moc falownika, w związku z czym warto wiedzieć, że jeżeli będzie ona zbyt duża to zmniejszy się wydajność działania instalacji. W związku z tym moc inwertera nie powinna przekraczać 95% mocy znamionowej paneli. Sprawność inwertera fotowoltaicznego powinna być natomiast możliwie najwyższa, w związku z czym warto wiedzieć, że może wynosić nawet 97-98%. Przy wyborze falownika warto zwrócić również uwagę na jego funkcjonalność (m.in. w zakresie monitorowania pracy instalacji) oraz jakość, ponieważ najlepszy inwerter do fotowoltaiki może działać bezawaryjnie nawet przez 25-30 lat.
Podsumowując, należy stwierdzić, że rola inwertera w instalacji fotowoltaicznej jest istotna zarówno w kontekście możliwości wykorzystania prądu wytwarzanego przez panele, jak i wydajności z jaką będzie pracowała fotowoltaika. Katowice potwierdzają w tym przypadku, że inwestycja w OZE jest opłacalna, a odpowiednio dobrany inwerter sprawi, że instalacja PV będzie działać wydajnie w różnych warunkach.