Baza wiedzy

Różnice między standardowymi falownikami szeregowymi i falownikami Solar Edge

Falowniki fotowoltaiczne to urządzenia, których zadaniem jest przekształcanie prądu i napięcia stałego na energię w postaci napięcia i prądu przemiennego. Obok modułów fotowoltaicznych jest to najważniejszy element systemu fotowoltaicznego. Odpowiednio dobrany falownik fotowoltaiczny umożliwia poprawne i efektywne funkcjonowanie całej instalacji. Istnieje wiele podziałów falowników fotowoltaicznych. Dzieli się je ze względu na izolację (transformatorowe i beztransformatorowe), typ instalacji (sieciowe i wyspowe) czy wielkość (mikrofalowniki, falowniki szeregowe, inwertery centralne). Najpowszechniej stosowane inwertery są urządzeniami beztransformatorowymi, sieciowymi (instalacje ON-GRID – połączone z siecią elektroenergetyczną) i szeregowymi. Falowniki szeregowe (inwertery stringowe) są urządzeniami, które w zależności od wielkości instalacji obsługują wszystkie lub część modułów fotowoltaicznych.

Sercem każdego falownika jest elektroniczny moduł śledzenia punktu mocy maksymalnej łańcuchów modułów-MPPT. Zadaniem modułu jest odpowiednie sterowanie pracą całego systemu tak, aby połączone moduły były obciążone w sposób, który umożliwi generowanie możliwie największej mocy, czyli pracowały w punkcie mocy maksymalnej. Przy równomiernym oświetleniu wszystkich modułów fotowoltaicznych sprawność modułu MPPT sięga 99%. Skuteczność wyszukiwania punktu mocy maksymalnej spada wraz z zacienieniem modułów. Standardowe falowniki szeregowe wyposażone są w jeden lub dwa moduły MPPT. Falowniki z jednym MPPT, do których wpinamy dwa łańcuchy szeregowo połączonych ze sobą modułów fotowoltaicznych traktują wszystkie moduły PV jako jeden generator, a więc każde zaburzenie pracy któregoś z modułów wynikające z zacienienia będzie skutkowało gorszą pracą całej instalacji. W przypadku zastosowania falownika z dwoma MPPT – dwa łańcuchy połączonych ze sobą modułów fotowoltaicznych traktowane są jako dwa niezależne pola i moduły MPPT wyszukują dwa niezależne punkty mocy maksymalnej dla instalacji. Oznacza to, że jeśli jeden moduł jest zacieniony to połowa instalacji pracuje gorzej. Standardowe falowniki szeregowe powszechnie stosowane są dla instalacji zlokalizowanych na prostych dachach zorientowanych w kierunku południowym. W przypadku, gdy dach jest skomplikowany – występują jaskółki, wykusze i inne elementy mogące powodować zacienienie bardzo dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie systemu Solar Edge.

Rozwiązanie Solar Edge polega na zainstalowaniu do każdego modułu PV dodatkowego urządzenia tzw. optymalizatora mocy, który umożliwia sterowanie pracy instalacji na poziomie poszczególnych modułów. Oznacza to, że jeśli jeden moduł jest zacieniony to wszystkie pozostałe moduły pracują z maksymalną mocą a tylko ten zacieniony pracuje słabiej. W przypadku tradycyjnych falowników zacienienie jednego modułu skutkowałoby obniżeniem mocy całego pola modułów podpiętego do danego MPPT (o mocy systemu decyduje zawsze najsłabszy element – zacieniony panel). Dzięki zastosowaniu optymalizatorów Solar Edge dla każdego modułu z osobna punkt mocy maksymalnej wyszukiwany jest dla każdego modułu z osobna, co umożliwia zwiększenie wydajności całego systemu do 25 %. W przypadku dachu, na którym występują kominy, czy wykusze powodujące zacienienie zastosowanie systemu Solar Edge umożliwi wygenerowanie znacznie więcej energii elektrycznej niż w przypadku zastosowania standardowego falownika szeregowego. Należy pamiętać, że z częściowo zacienionych powierzchni również jesteśmy w stanie wyprodukować energię, nie wpływając negatywnie na pracę modułów niezacienionych. Dodatkową zaletą systemu Solar Edge jest możliwość monitorowania pracy każdego modułu z osobna i szybka analiza błędu czy ewentualnego defektu, co umożliwia obniżenie kosztów eksploatacyjnych i większy uzysk energetyczny, a także daje pewność poprawnego działania instalacji fotowoltaicznej. Jedyną wadą systemu Solar Edge jest jego cena, która jest wyższa w stosunku do standardowych rozwiązań o ok. 10 – 15 %.

 

 

Reasumując – falownik fotowoltaiczny powinien być dobrany indywidualnie pod kątem warunków dachu i potrzeb Klienta. W przypadku budynków z prostym dachem, bez obiektów mogących generować zacienienie bardzo dobrze sprawdzą się standardowe falowniki szeregowe, które umożliwią wygenerowanie bardzo dużych uzysków energetycznych. Gdy mamy do czynienia z dachem rozbudowanym, z licznymi kominami i wykuszami, różnymi kątami nachylenia i orientacji powierzchni do obłożenia lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie systemu Solar Edge, który umożliwi wygenerowanie z dostępnej powierzchni znacznie więcej energii niż, gdybyśmy zastosowali w tym przypadku zwykły falownik.