Wyróżniamy 3 główne rodzaje inwerterów fotowoltaicznych: mikroinwertery (montowane przy każdym panelu)inwertery stringowe (najpopularniejsze – obsługujące grupy paneli) oraz inwertery centralne (stosowane w dużych instalacjach). Każdy typ przetwarza prąd stały (DC) z paneli na prąd przemienny (AC), różnią się mocą i zastosowaniem.
Inwertery fotowoltaiczne to ważny element każdej instalacji PV, odpowiadający za przekształcanie prądu stałego w prąd przemienny. Teraz, gdy ceny energii elektrycznej stale rosną (średnio o 15% rocznie), sporo ludzi decyduje się na montaż własnej mikroelektrowni słonecznej. Dobranie dobrego falownika może zadecydować o efektywności całego systemu fotowoltaicznego: Trzeba więc dokładnie poznać różnice między dostępnymi rozwiązaniami.
Najważniejsze różnice między falownikami on-grid i off-grid w nowoczesnych instalacjach fotowoltaicznych
Systemy on-grid, nazywane także systemami sieciowymi, stanowią obecnie około 85% wszystkich instalacji fotowoltaicznych w Polsce. Wykorzystują one zaawansowane falowniki grid-tie, które synchronizują się z parametrami sieci elektroenergetycznej. Działanie takiego systemu opiera się na ciągłej współpracy z siecią energetyczną, co pozwala na oddawanie nadwyżek wyprodukowanej energii do sieci i pobieranie jej w momentach niedoboru (tzw. net-metering). Falowniki on-grid wyróżniają się wysoką sprawnością energetyczną sięgającą nawet 98%, daje to minimalne straty podczas konwersji prądu.
Z kolei systemy off-grid, czyli instalacje wyspowe, wykorzystują znacznie bardziej skomplikowane technologicznie falowniki autonomiczne. Te zaawansowane urządzenia muszą samodzielnie stabilizować parametry wytwarzanego prądu, współpracować z bankiem akumulatorów i zarządzać przepływem energii. Jak działają takie systemy właściwie? Przede wszystkim muszą być wyposażone w dodatkowe zabezpieczenia i funkcje kontrolne, daje to ich wyższą cenę – nawet o 40-60% w porównaniu do falowników sieciowych.
Podstawowe komponenty i funkcjonalności nowoczesnych systemów fotowoltaicznych z różnymi typami inwerterów
Tutaj najważniejsze elementy, które musimy wziąć pod uwagę przy wybieraniu typu falownika:
- Sprawność konwersji energii i straty systemowe
- Możliwość współpracy z magazynami energii
- Zabezpieczenia przeciwprzepięciowe i przeciwzwarciowe
- Monitoring parametrów pracy systemu
- Kompatybilność z różnymi typami modułów PV
- Możliwość rozbudowy systemu
- Gwarancja i wsparcie techniczne producenta
„Trzeba pamiętać, że dobór między systemem on-grid a off-grid powinien być podyktowany przede wszystkim indywidualnymi popowinno sięmi i warunkami technicznymi.” Przykładowo, dla gospodarstwa domowego z dostępem do sieci energetycznej, system on-grid będzie zazwyczaj najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem. Jednak dla obiektów oddalonych od infrastruktury energetycznej (domki letniskowe, stacje pomiarowe) system off-grid może być jedynym sensownym wyborem. W odniesieniu do kosztów instalacji różnice są znaczące. Podczas gdy pełen system on-grid o mocy 10 kWp kosztuje średnio 40-50 tysięcy złotych, analogiczny system off-grid może być droższy nawet o 100% ze względu na konieczność zastosowania banku akumulatorów i bardziej zaawansowanego falownika. Jakie są rzeczywiste oszczędności przy zastosowaniu konkretnego rozwiązania? To zależy od wielu spraw, np.: profil zużycia energii, lokalizacja instalacji czy dostępność nasłonecznienia w danym regionie.
Zastosowanie dobrego inwertera wpływa prosto na bezproblemowość i ekonomiczność całej instalacji fotowoltaicznej. „W odniesieniu do systemów hybrydowych, łączących cechy obu rozwiązań, możliwe jest osiągnięcie kompromisu między niezależnością energetyczną a opłacalnością inwestycji.” Jakie rozwiązanie sprawdzi się najlepiej w konkretnym przypadku? Odpowiedź zależy od szczegółowej analizy techniczno-ekonomicznej i indywidualnych preferencji inwestora.
Inwerter on-grid i off-grid – poznaj różnice między falownikami fotowoltaicznymi i ich zastosowanie
Inwertery on-grid, nazywane też sieciowymi, to podstawowe urządzenia stosowane w instalacjach fotowoltaicznych podłączonych do sieci energetycznej. Ich funkcją jest przekształcanie prądu stałego (DC) wytwarzanego przez panele fotowoltaiczne na prąd przemienny (AC) o parametrach zgodnych z siecią elektroenergetyczną. Falowniki on-grid automatycznie synchronizują się z siecią i umożliwiają oddawanie nadwyżek energii do sieci dystrybucyjnej.
Inwertery off-grid (wyspowe) są stosowane w instalacjach autonomicznych, niepodłączonych do sieci energetycznej. Współpracują z akumulatorami, które magazynują nadwyżki energii na później. Falowniki wyspowe mają dodatkowe funkcje, takie jak kontrola ładowania akumulatorów oraz zarządzanie przepływem energii między panelami, akumulatorami a odbiornikami. Są one bardziej zaawansowane technologicznie i droższe od falowników sieciowych.
Istnieją także inwertery hybrydowe, łączące cechy obu typów. Pozwalają one na pracę także w trybie on-grid, a i off-grid, dają namc większą elastyczność systemu. Przy wyborze falownika musimy uwzględnić planowany sposób wykorzystania instalacji fotowoltaicznej, dostępny budżet oraz wymagania techniczne, takie jak moc systemu czy rodzaj paneli fotowoltaicznych.
Inwertery hybrydowe w instalacjach fotowoltaicznych – czym są i jakie mają zastosowanie?
Inwertery hybrydowe to zaawansowane urządzenia elektroniczne, które łączą funkcje klasycznego falownika fotowoltaicznego z możliwością współpracy z magazynem energii. Ich funkcją jest przekształcanie prądu stałego z paneli słonecznych na prąd przemiennyi zarządzanie przepływem energii między instalacją fotowoltaiczną, akumulatorami i siecią elektryczną. Dzięki tej technologii możliwe jest znacznie dużo lepsze wykorzystanie wyprodukowanej energii słonecznej. Inwertery hybrydowe automatycznie decydują, czy wygenerowana energia powinna być wykorzystana na bieżąco, magazynowana w akumulatorach czy przekazywana do sieci energetycznej.
Podstawowe funkcje inwerterów hybrydowych:
- Optymalizacja zużycia energii poprzez inteligentne zarządzanie jej przepływem
- Zabezpieczenie przed przerwami w dostawie prądu dzięki funkcji zasilania awaryjnego
- Możliwość rozbudowy systemu o dodatkowe źródła energii
- Monitoring i kontrola parametrów pracy całego systemu fotowoltaicznego
Inwertery hybrydowe są szczególnie polecane w instalacjach, gdzie planowane jest wykorzystanie magazynów energii. Ich zastosowanie pozwala na większą niezależność energetyczną i optymalizację kosztów związanych z wykorzystaniem energii elektrycznej. Nowoczesne modele oferują także zaawansowane funkcje monitorowania i zarządzania przez internet, co umożliwia pełną kontrolę nad systemem fotowoltaicznym z dowolnego miejsca.
Falowniki fotowoltaiczne – poznaj podział na jednofazowe i trójfazowe
W instalacjach fotowoltaicznych występują dwa podstawowe typy falowników ze względu na ilość faz – jednofazowe oraz trójfazowe. Falowniki jednofazowe są stosowane głównie w małych instalacjach domowych o mocy do 6 kW, gdzie dominuje zapotrzebowanie na energię w standardowej sieci 230V. Ich zaletą jest niższa cena oraz prostota instalacji. Z kolei falowniki trójfazowe znajdują zastosowanie w większych instalacjach, również domowych a i komercyjnych, gdzie moc przekracza 6 kW. Zapewniają one równomierne rozłożenie produkowanej energii na wszystkie trzy fazy (400V), co jest ważne przy zasilaniu urządzeń trójfazowych. Dobranie dobrego typu falownika zależy przede wszystkim od charakterystyki instalacji elektrycznej w budynku oraz planowanej mocy systemu fotowoltaicznego. Zwróćmy uwagę, że falowniki trójfazowe, mimo wyższej ceny, oferują lepszą stabilność pracy i większą elastyczność w przypadku rozbudowy systemu w przyszłości.
