Co to jest falownik i jaka jest jego rola w instalacji fotowoltaicznej?
Falownik, zwany też inwerterem, jest urządzeniem, które przekształca prąd stały (DC) generowany przez panele fotowoltaiczne na prąd zmienny (AC), który może być używany w domu lub wprowadzany do sieci energetycznej. To właśnie falownik nazywany jest sercem instalacji PV, ponieważ to od jego poprawnej pracy zależy efektywność całego systemu.
W instalacjach zorientowanych na wschód i zachód falownik musi radzić sobie z dwoma różnymi profilami produkcji energii, co wymaga specjalistycznych rozwiązań technicznych.
Dlaczego w instalacji wschód-zachód falownik musi mieć co najmniej dwa trackery MPP?
Panele ustawione na różnych połaciach (wschodniej i zachodniej) mają różne godziny osiągania maksymalnej mocy. W związku z tym, aby zoptymalizować produkcję energii, falownik powinien posiadać co najmniej dwa niezależne trackery MPP. Każdy z nich śledzi oddzielnie punkt maksymalnej mocy dla przypisanej grupy paneli, dzięki czemu możliwe jest maksymalne wykorzystanie potencjału instalacji w różnych porach dnia.
Użycie tylko jednego trackera MPP w takiej instalacji prowadzi do strat energii, ponieważ różne warunki oświetleniowe powodują, że punkt mocy maksymalnej dla paneli na wschód i zachód przesuwa się niezależnie.
Jak dobrać moc falownika do instalacji wschód-zachód?
Podstawowa zasada doboru mocy falownika mówi, że jego moc powinna mieścić się w przedziale 80–120% mocy paneli. W praktyce jest to zakres pozwalający na optymalne dopasowanie urządzenia do instalacji, bez ryzyka przeciążenia czy niedoszacowania.
W przypadku instalacji w układzie wschód-zachód dopuszcza się jednak znacznie większe przewymiarowanie, nawet do około 160% mocy falownika. Wynika to z faktu, że panele na wschód i zachód rzadko osiągają szczytową moc jednocześnie, co pozwala na efektywne wykorzystanie falownika nawet przy większej mocy zainstalowanej po stronie paneli.
Dla przykładu, jeśli instalacja ma moc 10 kWp, to falownik o mocy od 8 do 12 kW jest zazwyczaj odpowiedni, jednak w układzie wschód-zachód można rozważyć falownik o mocy nawet poniżej 8 kW, jeśli panele przewymiarowane są względem niego.
Jakie parametry techniczne falownika trzeba uwzględnić przy wyborze?
- Zgodność napięć stringów z zakresem pracy MPPT – napięcie robocze stringów musi mieścić się w dopuszczalnym zakresie falownika, nawet przy słabym nasłonecznieniu, gdy napięcie paneli spada.
- Minimalne napięcie startowe falownika – powinno być niższe niż napięcie uzyskiwane przez panele przy niskim nasłonecznieniu, aby falownik uruchamiał się jak najwcześniej i pracował stabilnie, szczególnie rano i wieczorem.
- Liczba trackerów MPP – w instalacjach wschód-zachód minimalna rekomendacja to dwa trackery, aby możliwe było osobne śledzenie punktu mocy maksymalnej dla każdej grupy paneli.
- Dopasowanie do profilu produkcji – falownik powinien być dobrany tak, aby odpowiadał charakterystyce produkcji energii paneli na obu połaciach, minimalizując straty wynikające z nierównomiernego nasłonecznienia.
Jak przebiega proces doboru falownika do instalacji wschód-zachód?
Dobór falownika rozpoczyna się od określenia zapotrzebowania energetycznego oraz wyboru mocy instalacji fotowoltaicznej. Następnie analizowane są parametry techniczne modułów, takie jak napięcie i prąd pracy, które pozwalają na zaprojektowanie stringów.
Kluczowe jest dobranie stringów tak, aby ich napięcie i prąd mieściły się w zakresie parametrów falownika oraz aby każda grupa paneli o innej ekspozycji była przypisana do osobnego trackera MPP.
Ważnym krokiem jest także uwzględnienie przewymiarowania mocy paneli względem falownika, co w układzie wschód-zachód jest korzystne i pozwala na lepsze wykorzystanie dostępnego potencjału energii bez przeciążenia inwertera.
Jakie błędy mogą wystąpić przy nieprawidłowym doborze falownika?
Najczęstsze błędy to:
- Przypisanie stringów o różnych warunkach nasłonecznienia do jednego trackera MPP, co powoduje spadek uzysku energii.
- Za wysokie minimalne napięcie startowe falownika, przez co urządzenie uruchamia się zbyt późno i nie wykorzystuje energii porannej i wieczornej.
- Niedopasowanie mocy falownika do mocy paneli, co w instalacjach wschód-zachód może skutkować nieoptymalnym wykorzystaniem dostępnej energii.
Dlatego tak ważne jest, aby projekt instalacji uwzględniał specyfikę układu wschód-zachód oraz parametry techniczne falownika i paneli.
Źródła
- https://doko.pl/jak-dobrac-falownik-do-paneli/
- https://www.liderbudowlany.pl/artykul/instalacje/energia-ekologiczna/jak-dobrac-falownik-do-paneli-fotowoltaicznych/
- https://www.youtube.com/watch?v=LHMDBkz5z0I
- https://miellec.com/baza-wiedzy/jak-dobrac-falownik-do-paneli-poradnik-miellec/
- https://pmgreen.eu/jak-dobrac-falownik-do-paneli-fotowoltaicznych/