Avantajele și dezavantajele microinvertoarelor si a invertoarelor de șir pentru instalații solare
Când vine vorba de tehnologia invertoarelor solare, in multe tari, microinvertoarele și invertoarele string sunt două alegeri populare. La noi inca domina invertoarele de sir pe baza inertiei oricarui inceput care cauta solutiile mai simple, usor de implementat. Fiecare tip are un set unic de beneficii și dezavantaje care pot avea un impact mare asupra eficacității și performanței sistemelor fotovoltaice instalate.
În acest articol, vom pune în contrast avantajele și dezavantajele microinvertoarelor cu invertoarele șir pentru sisteme fotovoltaice. Se vor sublinia factorii importanți și compromisuri de care trebuie să fiți conștienți atunci când luați această decizie.
Înțelegerea beneficiilor și dezavantajelor diferitelor tehnologii este esențială pentru a lua decizii atunci când vine vorba de tehnologia invertoarelor solare. Indiferent dacă sunteți proprietar de casă, proprietar de companie sau expert solar decizia cea mai buna nu este intotdeauna cea evidenta. Ceea mai mare greseala a unui viitor beneficiar este a considera ca ceea ce a fost potrivit la un vecin sau un conoscut va fi potrivit si la propria locuinta. Fiecare locuinta, pozitionare, nevoie casnica are anumite particularitati de care trebuie sa se tina seama la intocmirea unei solutii tehnice tehnice.
Rolul invertoarelor în instalațiile solare:
Energia sub forma de curent continuu este generată de panourile solare atunci când lumina soarelui ajunge la celulele fotovoltaice. Cu toate acestea, majoritatea bunurilor și gadgeturilor electrice din casele și locurile noastre de muncă funcționează pe curent alternativ. Invertoarele ajută la conversia în această forma de energie: in tara noastra, curentul alternativ cu tensiunea de 230V/400V si 50 Hz. Electricitatea solară produsă de panourile solare este convertită de către invertoare în curent alternativ, care este compatibil cu sistemul electric actual la nivel de tara.
Pentru a garanta cea mai bună performanță și siguranță a sistemelor solare, invertoarele efectuează mai multe sarcini suplimentare pe lângă conversia CC-AC. În sistemele conectate la rețea, acestea se sincronizează cu rețeaua de utilități, controlează tensiunea și frecvența electricității AC, reglează producția de panouri solare și oferă caracteristici de siguranță, cum ar fi anti-insulizare, pentru a evita alimentarea inversă a energiei în timpul întreruperii rețelei.
Prezentare generală a invertoarelor din instalațiile solare:
Microinvertoarele și invertoarele string sunt cele două tipuri principale de invertoare pentru panouri solare. Ambele tipuri îndeplinesc aceeași funcție de bază, care este de a transforma electricitatea CC produsă de panourile solare în putere AC utilizabilă. Ele diferă, totuși, în ceea ce privește modul în care se procedează la instalarea acestora, cât de bine funcționează sistemele, cât de bine pot fi monitorizate și nu in ultimul rand cât va costa totul.
Microinvertoare:
Fiecare panou solar al sistemului fotovoltaic are un microinvertor montat pe el. Acest lucru permite funcționarea și optimizarea autonomă, deoarece fiecare panou are un invertor separat dedicat, fara a mai fi in vreun fel influentat de panourile alturate.
Microinvertoarele funcționează la nivelul panoului, maximizând “recolta” de energie de la fiecare panou, deoarece umbra sau o problemă cu un panou nu afectează ieșirea sistemului în ansamblu. În plus, acestea funcționează mai bine atunci când panourile sunt expuse la cantități variabile de lumină solară sau au orientări diferite ale panourilor.
Un avantaj semnificativ al microinvertoarelor este capacitatea lor avansată de monitorizare. Acestea oferă date în timp real despre performanța fiecărui panou solar, permițând detectarea și diagnosticarea promptă a oricaror probleme. Este evident ca o monitorizare individuala a panourilor da posibilitatea ca orice defectiune aparuta in sistem sa fie imediat identificata.
Această monitorizare granulară asigură întreținere rapidă și maximizează eficiența generală a sistemului. Cu toate acestea, este de remarcat faptul că costul de instalare al microinvertoarelor este în general mai mare datorită numărului crescut de invertoare necesare. Pe de alta parte acestea au in general o viata mult mai lunga decat invertoarele string, microinvertoarele beneficiind de regula de o garantie de 25 de ani.
Invertoare string:
Tehnologia tradițională a invertorului utilizată în proiectele fotovoltaice se numește invertoare string sau de sir. În această configurație, un șir de panouri solare este format prin conectarea lor în serie, iar puterea CC generată de șir este alimentată într-un singur invertor. Panoul principal de servicii electrice este amplasat frecvent în apropierea locului în care sunt instalate în mod normal invertoarele șir.
Deși instalarea invertoarelor cu șir poate fi mai puțin costisitoare decât instalarea microinvertoarelor, acestea au anumite dezavantaje.
Un singur panou care se confruntă cu umbrire, praf sau defecțiune poate avea un impact asupra performanței întregului șir, deoarece fiecare panou dintr-un șir este legat de celelalte. Acest lucru implică faptul că, dacă vreun panou are performanțe slabe, ieșirea sistemului în ansamblu este afectata afectată.
Invertoarele string oferă monitorizare la nivel de sistem la nivel agregat, oferind un rezumat al performanței sistemului, dar nu sunt în măsură să ofere datele granulare pe care le pot oferi microinvertoarele
Ce sunt microinvertoarele și cum funcționează?
Pe fiecare panou solar dintr-o instalație solară, există dispozitive electrice relativ mici numite microinvertoare. Acestea sunt însărcinate cu transformarea puterii de curent continuu (CC) produsă de fiecare panou în curent alternativ (AC). AC este tipul de energie electrică utilizat de regula în locuințe și clădiri comerciale. Microinvertoarele funcționează independent pe fiecare panou. Spre deosebire de acestea, invertoarele de șir convenționale, care sunt legate la mai multe panouri în serie. Acest lucru indică faptul că fiecare panou solar are propriul său microinvertor specializat, care permite optimizarea și utilizarea personalizata. Când vine vorba de performanța sistemului, monitorizare și adaptabilitate, acest design are mai multe beneficii.
Cum funcționează microinvertoarele într-o instalație solară?
Panourile solare generează curent continuu atunci când sunt expuse la lumina soarelui. Această putere de curent continuu este trimisă la microinvertorul conectat la panou. Acesta gestionează apoi conversia și controlul ca două sarcini majore.
În primul rând, microinvertorul transformă puterea de curent continuu în putere de curent alternativ care respectă cerințele rețelei sau ale sistemului electric al clădirii. Circuite electronice care folosesc componente semiconductoare cum ar fi tranzistoarele și condensatorii sunt folosite pentru a converti datele.
În al doilea rând, microinvertoarele conțin mecanisme de control integrate care gestionează și îmbunătățesc performanța fiecărui panou. Acestea țin cont de producția panoului solar tot timpul, ținând cont de lucruri precum temperatura, umbra și diferitele grade de insolație.
Microinvertoarele, care funcționează la nivel de panou, depășesc limitele invertoarelor șir care ar putea fi cauzate de performanța slabă a unui singur panou, maximizând energia captată de la fiecare panou.
În plus, sunt furnizate funcții suplimentare de monitorizare prin microinvertoare. Acestea oferă informații în timp real despre performanța fiecărui panou solar, inclusiv statistici privind producția de energie, tensiune și orice posibile probleme sau defecțiuni.
Această monitorizare amănunțită permite întreținerea și depanarea eficientă, asigurând că orice problemă este rezolvată rapid pentru a maximiza eficiența sistemului. Puterea de curent alternativ produsă de fiecare panou solar într-o instalație bazată pe microinvertor este apoi reunită și trimisă în rețeaua electrică sau în sistemul electric al clădirii.
Făcând acest lucru, este posibil ca electricitatea generată de întreaga rețea solară să fie sincronizată cu rețeaua și utilizată pentru a functiona aparate, lumini și alte echipamente electrice.
Avantajele și dezavantajele microinvertoarelor pentru instalații solare
Avantaje
Optimizarea panoului individual: Microinvertoarele sunt instalate pe fiecare panou solar, permițând optimizarea individuală a panoului. Aceasta înseamnă că, dacă un panou este umbrit sau are performanțe slabe, nu afectează randamentul general al sistemului
Monitorizare și întreținere. Microinvertoarele vin adesea cu sisteme de monitorizare încorporate care permit proprietarilor de case să urmărească performanța fiecărui panou în timp real. Acest lucru facilitează identificarea oricăror probleme sau ineficiențe în sistem.
Siguranță sporită: Microinvertoarele funcționează la tensiuni continue scăzute, reducând riscul de șoc electric în timpul instalării sau întreținerii. În plus, deoarece fiecare panou funcționează independent, sistemul general este mai puțin predispus la incendii sau pericole de siguranță.
Dacă un microinvertor se defecteaza, acesta afectează ieșirea unui singur panou, restul sistemului functionand la parametri normali. Totusi microinvertoarele s-au dovedit in decursul timpului mult mai fiabile decat invertoarele de sir
Garanție și durată de viață. Microinvertoarele vin cu o perioadă de garanție de 25 de ani, mai lungă decat invertoarele de sir.
Scalabilitate și extindere: Microinvertoarele oferă o flexibilitate mai mare în proiectarea și scalabilitatea sistemului. Este foarte ușor să cresteti puterea sistemului fotovoltaic adăugând mai multe panouri și microinvertoare după cum este necesar.
Producția de energie este îmbunătățită. Datorită optimizării individuale a panourilor, microinvertoarele pot genera mai multă energie în condiții umbrite sau parțial umbrite. De asemenea, reduc la minimum impactul panourilor nepotrivite în sistem, maximizând producția totală de energie.
Dezavantaje
Cost: Microinvertoarele sunt de obicei mai scumpe decât invertoarele centrale, deoarece aveți nevoie de un microinvertor per panou solar. Acest lucru poate crește semnificativ costul general al sistemului. Daca la sistemele cu puteri reduse, sub 10 kWp, diferentele nu sunt mari, acestea crescodata cu cresterea puterii sistemului instalat. Explicatia este simpla: In cazul invertoarelor pretul acestora nu creste proportional cu puterea. Un invertor de 20 kW nu are un pret dublu fata de acelasi invertor de 10 kW. In cazul microinvertoare practic se dubleaza numarul necesar al acestora, in consecinta si costul.
Instalare complexă. Instalarea microinvertoarelor pe fiecare panou poate fi mai complexă și consumatoare de timp în comparație cu utilizarea unui invertor central. Necesită cablaje și conexiuni suplimentare, care pot necesita asistență cu o pregatire profesională superioara.
Compatibilitate: Este posibil ca microinvertoarele să nu fie compatibile cu toate panourile sau sistemele solare. Este important să se asigure compatibilitatea între microinvertoare și panourile utilizate în instalație. La noi se utilizeaza de multe ori in aplicatii rezidentiale, contrar recomandarilor, panouri cu suprafata si putere mare. Microinvertoarele nu sunt destinate utilizarii cu acest tip de panouri. Nu se gasesc deocamdata microinvertoare performante care sa fie compatibile cu panourile ce genereaza mai mari de 500W.
Este demn de remarcat faptul că adecvarea microinvertoarelor față de invertoarele centrale poate varia în funcție de caracteristicile instalației solare. Condițiile de umbrire, dimensiunea sistemului, bugetul și preferințele individuale pot fi elemente importante.
In conditii ideale de functionare, microinvertoarele nu genereaza o productie mai mare. In cazul unor sisteme instalate in conditii dificile, cu umbriri, productia unui sistem cu microinvertoare poate fi marita. Recomandarea este ca inaintea oricarei decizii de instalare a unui sistem fotovoltaic sa apelati la o firma specializata. Aceasta va poate oferi solutia tehnica ideala, perfect adaptata realitatilor din teren. Aceasta presupune obtinerea unor rezultate maxime si de lunga durata dar cu o recuperare cat mai rapida a investitiei.
