Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej za pomocą fotowoltaiki staje się coraz bardziej powszechne. Każdy z nas zapewne wie, jak wyglądają panele fotowoltaiczne, które odpowiadają za przechwytywanie promieni słonecznych i ich przekształcanie w prąd. Jednak działanie systemu jest także uzależnione od pracy innego urządzenia, jakim jest inwerter fotowoltaiczny. Czym jest i jaka jest jego rola?
Inwerter – co to jest?
Instalacja fotowoltaiczna składa się z kilku elementów, w tym przede wszystkim z paneli fotowoltaicznych, a także z inwertera fotowoltaicznego (znanego również jako inwerter solarny oraz falownik fotowoltaiczny). Inwerter jest urządzeniem, który odpowiada za przekształcenie prądu stałego (DC), wytwarzanego przez panele słoneczne, w prąd zmienny (AC), który posiada odpowiednie parametry do zasilania urządzeń elektrycznych. Inwerter odpowiada także za sterowanie pracą całego systemu i pełni funkcję zabezpieczającą na wypadek awarii. W takim przypadku jego zadaniem jest odłączenie instalacji fotowoltaicznej i zaprzestanie dostaw energii do sieci publicznej.
Inwerter fotowoltaiczny – jak działa?
Inwerter fotowoltaiczny działa w czasie rzeczywistym, co oznacza, że zamiana prądu stałego w prąd zmienny wykonywana jest non-stop w trakcie działania paneli fotowoltaicznych. Dostawy prądu nie różnią się zatem niczym od dostaw energii elektrycznej z sieci. Jego działanie umożliwia także przekazanie nadwyżek do sieci energetycznej lub magazynu energii. Oprócz tego aktywnie kontroluje i monitoruje pracę całej systemu fotowoltaicznemu, na bieżąco informując o wszelkich usterkach. Samo urządzenie posiada formę niewielkiej wielkości skrzynki z wyświetlaczem, na którym pojawiają się niezbędne komunikaty o działaniu fotowoltaiki.
Falownik fotowoltaiczny – jakie ma funkcje?
Inwerter solarny pełni bardzo istotną funkcję w działaniu całego systemu fotowoltaicznego. Wśród jego zadań znajdują się:
- przekształcanie prądu stałego w prąd zmienny dopasowany do sieci niskiego napięcia (230V/50H);
- monitorowanie pracy całego systemu – inwerter dostarcza informacji o tym, ile energii elektrycznej zostało wytworzonej i informuje o wszelkich parametrach pracy instalacji fotowoltaicznej;
- synchronizacja instalacji fotowoltaicznej z siecią elektroenergetyczną – inwertery on-grid oraz inwertery hybrydowe są połączone z siecią licznikiem dwubiegunowym, dzięki czemu możliwe jest kontrolowanie ilości przesłanej i pobranej energii elektrycznej z sieci;
- rejestrowanie danych eksploatacyjnych, diagnozowanie błędów, informowanie o usterkach oraz automatyczne rozłączanie z siecią energetyczną na wypadek awarii;
- optymalizacja pracy systemu fotowoltaicznego poprzez wbudowany układ śledzenia maksymalnego punktu modułów fotowoltaicznych (MPPT).
Jak widać inwerter solarny pełni bardzo ważną funkcję dla całej instalacji fotowoltaicznej. Jest to urządzenie, bez którego system PV nie mógłby działać. Z tego powodu bardzo ważne jest, aby prawidłowo dobrać falownik do fotowoltaiki, zwracając uwagę na różnorodne czynniki, w tym moc inwertera.
Rodzaje inwerterów fotowoltaicznych
Decydując się na własną instalację fotowoltaiczną konieczne jest podjęcie wielu istotnych decyzji, w tym również w zakresie tego, jaki inwerter solarny wybrać. Urządzenia te różnią się pomiędzy sobą przede wszystkim ze względu na ich połączenie z siecią. I tak wyróżniamy:
- Inwertery off-grid (inwertery wyspowe) – nie są połączone z siecią i nie przesyłają do niej wytworzonego w nadwyżce prądu. Energię elektryczną wyprodukowaną w nadmiarze mogą przesłać do akumulatorów, czyli magazynów energii. Ich zaletą jest możliwość pracy nawet w przypadku awarii sieci energetycznej.
- Inwertery on-grid (inwertery sieciowe) – tego rodzaju inwertery solarne są połączone z siecią i do niej przesyłają wytworzone nadwyżki energii elektrycznej. Nie mają one możliwości ładowania akumulatorów.
- Inwertery hybrydowe – inwerter hybrydowy stanowi połączenie inwertera on-grid i off-grid. Umożliwiają one zarówno ładowanie magazynów energii, jak i przesyłanie nadwyżek energii do sieci energetycznej.
Oprócz tego inwertery podzielić można na:
- inwertery jednofazowe – przeznaczone dla mniejszych instalacji fotowoltaicznych, o mocy do maksymalnie 4kW.
- inwertery trójfazowe – dla fotowoltaiki o większej mocy powyżej 3kW. Nie ma jednak przeszkód, aby zastosować je również w przypadku fotowoltaiki o niższej mocy.
