Rola inwerterów w instalacjach fotowoltaicznych

Budowa oraz podstawowe funkcje inwertera

Element ten, inaczej nazywany również falownikiem, ma zazwyczaj postać skrzynki z ochronną obudową i wyświetlaczem wskazującym na stan pracy urządzenia. Ze względu na to, że falownik przetwarza prąd stały na zmienny, na wejściu znajduje się podłączenie do układu połączonych ze sobą paneli z produkującymi prąd ogniwami. Następnie zastosowane jest rozwiązanie, które ma za zadanie zmieniać częstotliwość sygnału prądowego – z prądu stałego na prąd zmienny. Dalej znajduje się filtr sieciowy, niwelujący zakłócenia podawanego napięcia. Na wyjściu takiego urządzenia otrzymujemy prąd zmienny, czyli, innymi słowy, użytkowy, natomiast oba sygnały – wejściowe oraz wyjściowe – zazwyczaj kontrolowane są przez układy sterowania odpowiadające również za informowanie użytkownika sieci o parametrach jej pracy. Prąd w takiej formie trafia już do gniazdek zasilanego instalacją fotowoltaiczną budynku.

Inwertery stosowane w instalacjach fotowoltaicznych standardowo są już wyposażone w tzw. układy MPPT (z ang. Maximum Power Point Tracking). Mają one za zadanie śledzić maksymalny punkt pracy paneli PV. Dzięki takiemu dodatkowemu układowi inwerter jest w stanie wykorzystać cały dostępny potencjał energetyczny paneli. W ten sposób można zwiększyć odbiór prądu o kilkanaście procent w porównaniu do inwertera bez układu MPPT.

Możliwości falowników

Omawiane urządzenia, oprócz wspomnianych powyżej własności, posiadają również inne cechy, które są równie przydatne w obsłudze instalacji fotowoltaicznej. Niezwykle ważne jest to, że inwertery równocześnie monitorują częstotliwość prądu oraz napięcie, porównując ich wartości z dopuszczalnymi normami. W przypadku nieprawidłowych odchyleń od normy sterownik urządzenia odłącza je od sieci. Dodatkowo, dzięki zbieraniu danych dotyczących dotychczasowej pracy sieci, jest w stanie ją optymalizować. Pamiętać należy jednak, że same panele muszą charakteryzować się jednakowymi parametrami technicznymi, a także powinny być ustawione pod tym samym nachyleniem. W ten sposób układ inwertera będzie w stanie pracować prawidłowo.

Ze względu na fakt, że inwertery rejestrują ilość prądu produkowanego przez moduły PV, doskonale sprawdzają się jako źródło danych systemów monitorujących oraz archiwizujących pracę instalacji fotowoltaicznej na przestrzeni miesięcy czy lat. Co więcej, za ich pomocą każdy użytkownik jest w stanie dowiedzieć się, ile wykorzystuje energii elektrycznej, a jak dużo oddaje jej do sieci. Z czasem na tej podstawie, w przypadku wzrostu autokonsumpcji, można zdecydować się na ewentualne zwiększenie mocy instalacji.

Wrażliwość układów inwerterowych

Pomimo że zadaniem instalacji fotowoltaicznej jest produkcja energii elektrycznej, to sam sprzęt do prawidłowej pracy potrzebuje stałego dostępu do zasilania. To właśnie z powodu inwertera nagły brak prądu w sieci powoduje, że instalacja nie jest w stanie produkować energii elektrycznej. Jednakże warto zauważyć, że to nie jedyny problem, jaki generować może odcięcie zasilania instalacji. Nawet sam inwerter może ulec uszkodzeniu, a to po przywróceniu zasilania będzie powodowało problemy bądź całkowicie uniemożliwi dalsze wytwarzanie prądu przez ogniwa fotowoltaiczne. Z tego powodu coraz bardziej powszechne staje się stosowanie magazynów energii, niezależnie od rodzaju instalacji fotowoltaicznej. Nawet niewielkie akumulatory są w stanie zabezpieczyć inwerter przed czasowym brakiem zasilania czy jego zanikami.

Inwerter, w porównaniu do reszty elementów instalacji PV, ma niewielkie gabaryty. Jednakże łatwo zauważyć, że bez niego praca paneli byłaby wręcz niemożliwa. Dlatego niezwykle ważne jest, aby poprawnie zaplanować układ modułów, zanim zrealizuje się inwestycję. Z tego powodu należy stawiać na specjalistów w branży. Profesjonaliści, którzy na co dzień zajmują się projektowaniem fotowoltaiki, wiedzą, jak ważne funkcje spełnia inwerter.