Instalacja fotowoltaiczna składa się z kilku kluczowych elementów, spośród których najważniejszą rolę pełnią panele fotowoltaiczne oraz inwerter, odpowiedzialny za przekształcanie wygenerowanego przez panele prądu stałego w prąd zmienny. Na rynku dostępne są zarówno klasyczne inwertery, jak również mikroinwertery fotowoltaiczne, znane również pod nazwą mikroinwertery solarne. Czym charakteryzuje się ten typ inwertera, jakie są jego wady i zalety oraz kiedy warto rozważyć jego montaż?
Czym jest mikroinwerter fotowoltaiczny?
Mikroinwerter fotowoltaiczny, znany także jako mikroinwerter solarny, tak samo jak klasyczny inwerter fotowoltaiczny, to urządzenie, dokonuje zmiany prądu stałego wytworzonego w module fotowoltaicznym w prąd zmienny używany do zasilania urządzeń w domu lub biurze. Standardowe panele słoneczne generują prąd stały, ale aby mogły zasilać codzienne sprzęty, potrzebujemy prądu zmiennego. To właśnie funkcję tej konwersji pełni mikroinwerter fotowoltaiczny.
Jednakże, mikroinwerter to kompaktowa wersja tradycyjnego inwertera. W porównaniu do klasycznego falownika, charakteryzuje go zazwyczaj mniejsza moc i rozmiar. Ponadto, w instalacjach wyposażonych w mikroinwertery, każdy z modułów fotowoltaicznych jest wyposażony w indywidualny mikroinwerter. Mikroinwerter zazwyczaj obsługuje jeden panel fotowoltaiczny, choć na rynku dostępne są również modele obsługujące więcej niż jeden panel. W przeciwieństwie do tego rozwiązania, tradycyjne systemy fotowoltaiczne wykorzystują jeden centralny falownik do zarządzania całą instalacją.
Jak działa mikroinwerter?
Mikroinwerter jest urządzeniem, którego główną funkcją jest przetwarzanie prądu stałego w prąd zmienny, czyli pełni rolę podobną jak klasyczny inwerter. Jednakże standardowym systemie fotowoltaicznym, jeden centralny inwerter konwertuje prąd stały z całej instalacji na prąd zmienny. W tym modelu zakłada się, że wszystkie panele działają z jednakową mocą. W rzeczywistości jednak panele mogą być narażone na różne czynniki, takie jak cień czy zanieczyszczenia, które mogą obniżyć ich wydajność. Kiedy jeden panel działa mniej efektywnie, tradycyjny inwerter zmienia moc całego systemu, dostosowując ją do najsłabszego ogniwa, co może prowadzić do ogólnego spadku wydajności instalacji. Oczywiście, systemy z klasycznymi inwerterami są wyposażone w różne funkcje, które próbują minimalizować wpływ takich problemów, jednak system z mikroinwerrterami będzie lepiej odpowiadał na takie sytuacje.
Mikroinwerter przetwarza energię wytworzoną w każdym module fotowoltaicznym z osobna. Każdy panel jest wyposażony w dedykowany mikroinwerter, który nie jest uzależniony od innych paneli. Dzięki temu każdy mikroinwerter może optymalizować produkcję energii w czasie rzeczywistym, niezależnie od warunków panujących wokół pozostałych paneli. Dzięki temu mikroinwertery są szczególnie korzystne w sytuacjach, gdy instalacja jest narażona na różne poziomy zacienienia lub inne nierówności w warunkach oświetleniowych.
Różnice między klasycznym inwerterem a mikroinwerterem
W przypadku tradycyjnego systemu fotowoltaicznego, instalacja wyposażona jest w jeden centralny inwerter, który obsługuje całość systemu. Z kolei w systemie z mikroinwerterami, każdy panel fotowoltaiczny jest wyposażony w osobny mikroinwerter. Oznacza to, że liczba mikroinwerterów odpowiada liczbie paneli. Mikroinwertery są także znacznie mniejsze od tradycyjnych inwerterów, co wpływa na ich wydajność. Klasyczny inwerter jest zaprojektowany do przetwarzania dużej ilości energii z całej instalacji, dzięki czemu osiąga wyższą moc. Mikroinwerter, obsługujący tylko jeden moduł fotowoltaiczny, ma zazwyczaj znacznie mniejszą moc.
Warto również zwrócić uwagę na różnice w obciążeniu. Klasyczny inwerter jest obciążony większą ilością pracy, ponieważ musi przetwarzać energię z całego systemu. Mikroinwertery, przetwarzając energię z pojedynczych paneli, są mniej obciążone, a to z kolei przyczynia się do ich dłuższej żywotności w porównaniu do tradycyjnych inwerterów.
Korzyści z montażu mikroinwerterów fotowoltaicznych
Jakie są zalety stosowania mikroinwerterów fotowoltaicznych? Są to przede wszystkim:
- optymalizacja wydajności – urządzenia te działają indywidualnie dla każdego z modułów. Jeśli jeden panel jest zacieniony lub uszkodzony, nie wpływa to na działanie pozostałych paneli.
- lepsza wydajność w trudnych warunkach – dzięki niezależnej pracy każdego mikroinwertera, instalacja fotowoltaiczna lepiej radzi sobie w warunkach częściowego zacienienia lub zmiennego nasłonecznienia. To szczególnie korzystne na dachach o nietypowych kształtach lub w miejscach, gdzie słońce nie dociera równomiernie przez cały dzień.
- monitoring – mikroinwertery zazwyczaj oferują zaawansowane funkcje monitorowania na poziomie każdego panelu, co pozwala na bieżąco kontrolować wydajność całego systemu.
- bezpieczeństwo – konwersja prądu stałego na zmienny odbywa się na dachu, co zmniejsza ryzyko związane z przesyłem prądu stałego na długich odcinkach przewodów.
- prosta rozbudowa systemu – dzięki mikroinwerterom rozbudowa instalacji fotowoltaicznej jest znacznie łatwiejsza. Można dodawać kolejne panele bez konieczności dostosowywania całego systemu.
- możliwość tworzenia niewielkich instalacji – zastosowanie mikroinwerterów pozwala wybudować niewielkie instalacje fotowoltaiczne, zwane mikroinstalacjami, które mogą składać się z kilku modułów.
Wady mikroinwerterów solarnych
Każde rozwiązanie ma swoje minusy, a mikroinwertery nie są pod tym względem wyjątkiem. Wśród wad należy przede wszystkim wymienić większe ryzyko awarii. Instalacje z mikroinwerterami mają więcej komponentów (jedną jednostkę na każdy panel), przekłada się na wyższe szanse na różnego rodzaju awarie. Mikroinwertery są także montowane pod modułami fotowoltaicznymi, a zatem bardziej narażone na uszkodzenie na skutek działania czynników atmosferycznych. Nie da się również nie wspomnieć o wyższych kosztach montażu oraz serwisowania. Instalacja fotowoltaiczna z mikroinwerterami jest zazwyczaj droższa niż w przypadku instalacji z tradycyjnym falownikiem. Koszty serwisowania również mogą być wyższe ze względu na większą liczbę komponentów i konieczność stosowania dodatkowego sprzętu.
Mikroinwerter fotowoltaiczny – kiedy się sprawdzi?
Decyzja o montażu mikroinwerterów powinna być przede wszystkim podyktowana specyfiką planowanej inwestycji. Tego rodzaju rozwiązanie sprawdzi się przede wszystkim w przypadku małych systemów fotowoltaicznych. Na instalację wyposażoną w mikroinwerter fotowoltaiczny warto się zdecydować także w przypadku instalacji fotowoltaicznej o specyficznej budowie (np. koniecznością ustawienia paneli fotowoltaicznych pod różnym kątem i kierunkiem) bądź montowanej w trudnych warunkach np. zmiennego nasłonecznienia. To także dobry pomysł w sytuacji, gdy planowana jest stopniowa rozbudowa systemu.
