Folowniki (Inwertery)

Najbardziej widocznym elementem elektrowni słonecznej są moduły fotowoltaiczne. To one bezpośrednio przetwarzają promieniowanie słoneczne na energię elektryczną prądu stałego (ang. direct current, DC). Prąd stały ma swoje dobre strony, np. łatwo daje się magazynować w akumulatorach, jednak najczęstszą formą energii elektrycznej spotykaną na co dzień jest prąd przemienny (ang. alternating current, AC). Jeśli wyprodukowaną energię chcemy wykorzystać bezpośrednio w naszych domowych urządzeniach, należy wprowadzić ją do sieci energetycznej budynku. W tym celu będziemy potrzebować urządzenia, które w odpowiedni sposób przetworzy wejściowy prąd stały na wyjściowy prąd przemienny. Takim urządzeniem jest falownik (ang. inverter).

Jak działa falownik?

Idea zamiany prądu stałego na prąd przemienny nie jest procesem złożonym. Ale energia wprowadzana do sieci musi spełniać wysokie wymagania jakościowe, np. przebiegi wytwarzanego napięcia powinny być sinusoidalne i idealnie zsynchronizowane z parametrami sieci, a sam falownik powinien zapewniać maksymalne bezpieczeństwo użytkownika, modułów fotowoltaicznych i sieci energetycznej. Dlatego urządzenia te są skomplikowane, a ich proces projektowania i produkcji wymaga ogromnej wiedzy i wielu lat doświadczeń.
Podstawowym elementem falownika są układy wejściowe, do których podłącza się łańcuchy modułów fotowoltaicznych. Układy te zapewniają bezpieczeństwo instalacji, a także zawierają układ śledzenia maksymalnego punktu pracy modułów (ang. maximum power point tracking, MPPT), który szczegółowo opisano w dalszej części artykułu.
Kolejnymi elementami są: układ przetwarzający napięcie stałe na napięcie przemienne oraz układ sterujący, który zapewnia komunikację ze światem zewnętrznym (np. poprzez wyświetlacz LCD, lub interfejs WWW).
Ostatnim układem falownika są zabezpieczenia zapewniające wydajną i bezpieczną współpracę z siecią. Jednym z podstawowych zadań falownika jest ciągłe monitorowanie parametrów sieci, takich jak napięcie i częstotliwość oraz odpowiednie reagowanie na ich zmiany, a w przypadku gdy wartości tych parametrów znajdą się poza dopuszczalnym zakresem – odłączenie falownika od sieci.

Falowniki SOFAR SOLAR to produkty z 10-letnią gwarancją producenta, która nie wymaga dodatkowych opłat, co nie zdarza się często wśród ofert innych producentów. Sofar Solar zastosował komponenty najwyższej jakości, takich czołowych producentów jak: Texas Instruments, Nippon Chemi-Con i in, Fairchild Semiconductor.
SOFAR SOLAR należy do grupy SOFAR, która jest liderem w branży GPS na chińskim rynku. Firma jest na rynku energii odnawialnej w 2007 roku i obecnie zatrudnia ponad 400 pracowników. Gwarancje, których udziela SOFAR SOLAR są ubezpieczone w niezależnej, amerykańskiej firmie ubezpieczeniowej ChubbInsurance Corporation.
Falowniki fotowoltaiczne Sofar Solar
Sofar Solar produkuje falowniki o różnorodnych parametrach, a zatem i przeznaczeniu. Pierwszą grupę stanowią inwertery jednofazowe. Służą one do obsługi połączeń szeregowych paneli. Ich nominalna może wynosić od 1 kW do 3kW lub od 3 kW do 6 kW. Te ostatnie wyposażone są w podwójne wejście MPPT. Drugą grupę stanowią falowniki trójfazowe, i trzeba przyznać, że w ich produkcji firma się specjalizuje. Urządzenie można dobrać pod względem jego mocy – a przedziałów mocy jest kilka. Najniższa moc plasuje się na poziomie 3.3 kW, a te o najwyższej mocy mają nawet 70 kW.
Falowniki trójfazowe Sofar Solar
W tej grupie mamy bardzo duży wybór produktów, szczególnie jeśli chodzi o ich moc nominalną. Falowniki trójfazowe Sofar Solar charakteryzują się wysoką sprawnością. Zależy ona od konkretnego modelu – jest to ok. 99%. Posiadają szeroki zakres napięciowy. Są urządzeniami beztrasformatorowymi. Poszczególne modele wyposażone są w wyłącznik prądu stałego, co podnosi bezpieczeństwo ich użytkowania. Łatwość ich obsługi zapewniają różne moduły i funkcje – np. komunikacja RS485 i Wi-Fi, elstyczny system monitorowania czy inteligentne monitorowanie mocy czynnej i biernej. Wykonane są z najwyższej jakości komponentów, można je instalować na zewnątrz budynków (IP na poziomie 65).

Co wyróżnia falowniki Sofar Solar?

Redukcja efektu PID
Powstający zwłaszcza w lokalizacjach charakteryzujących się dużą wilgotnością powietrza efekt PID redukuje przychody z produkcji energii. PID nie tylko zmniejsza generację, ale także skraca żywotność instalacji fotowoltaicznych. W procesie projektowania falowników Sofar Solar wziął pod uwagę ten czynnik, ograniczając negatywny wpływ PID na pracę instalacji PV.

Wzrost rezonansu
Wymuszone specyfiką niektórych projektów równoległe łączenie falowników fotowoltaicznych może wywierać negatywny wpływ na sieć energetyczną, do której podłączone są instalacje fotowoltaiczne. W falownikach Sofar Solar zastosowano funkcję inteligentnej kontroli, która rozwiązuje potencjalne problemy wynikające z pracy wielu falowników podłączonych do tej samej sieci. To poprawia jakość wytwarzanej energii i umożliwia spełnienie wymagań sieciowych.

Ścisła kontrola jakości
Sofar Solar zawsze zwraca dużą uwagę na kontrolę jakości i przyjmuje system 6 wewnętrznych kontroli obejmujących m.in. sprawdzenie jakości stosowanych komponentów. Nasi dostawcy to firmy światowej klasy, które pracują nad poprawą jakości i zwiększeniem niezawodności oferowanych produktów.

Gwarancja efektywności
Wykorzystanie technologii pozwalających na optymalizację napięcia to kluczowa innowacja, która czyni falowniki Sofar Solar bardziej niezawodnymi i wydajnymi. Zastosowanie wielu komponentów z węgliku krzemu zapewnia lepsze rozproszenie ciepła i poprawę efektywności o 0,3 proc. Dodatkowo szeroki zakres napięcia miedzy 250V i 960V oraz zastosowanie technologii MPPT zapewnia wydajniejszą pracę falownika i maksymalizuje zwrot z instalacji fotowoltaicznej.

Ochrona
Średniej wielkości falowniki Sofar Solar zostały zaprojektowane do pracy w trudnych warunkach i kluczowe jest zapewnienie wysokiego poziomu ochrony. Falowniki cechuje m.in. klasa szczelności IP65 oraz system ochrony odgromowej.
Stosowanie ścisłej kontroli jakości, wdrażanie technologicznych innowacji i zwiększanie ochrony dało Sofar Solar silną pozycję na rynku falowników średniej wielkości. W przyszłości firma będzie kontynuować rozwój i innowacje, zwiększając jakość oferowanych produktów i wartość dla klientów

Huawei jest wiodącą globalną firmą w dziedzinie technologii informacyjnej i komunikacyjnej. Produkty i rozwiązania Huawei są wykorzystywane w ponad 170 krajach i regionach, obsługujących ponad jedną trzecią populacji światowej.

W branży fotowoltaiki, Huawei oferuje zaawansowane technicznie falowniki, charakteryzujące się wysoką jakością i niezawodnością.

Zalety produktów Huawei:

  1. zwiększona skuteczność systemu dzięki kilku MPPT
  2. zwiększona dokładność i niezawodność transmisji danych dzięki PLC (Power Line Communication – komunikacja po kablach AC)
  3. system inteligentnego zarządzania PV „Fusion Solar” zwiększa dochody, wspiera zarządzanie serwisu, zwiększa bezpieczeństwo i wspiera finansowanie
  4. ochrona IP65, chłodzenie naturalne, pyłoszczelne, wodoszczelne i odporne na mgłę solną
  5. brak łatwo uszkadzających się części (bezpieczniki i wentylatory), 25 lat eksploatacji bez serwisowania.

Głównym celem firmy Fronius produkującej elementy systemów fotowoltaicznych jest uzyskanie możliwości korzystania z energii elektrycznej w całości wytworzonej ze Słońca w trakcie całej doby. Firma jest przekonana, że w przyszłości 100% wytwarzanej energii elektrycznej pochodzić będzie z odnawialnych źródeł energii i zapewni ona całodobowe pokrycie jej zapotrzebowania. Energia ta ma być wytwarzana w sposób inteligentny i ekonomiczny. Ma być ona gromadzona, dystrybuowana i zużywana z nie spotykalną dotąd wydajnością. Energia odnawialna pozyskiwana ze Słońca jest najbardziej niezależnym, efektywnym i najtańszym źródłem energii. To pozwoli na jej wytwarzanie w wystarczającej ilości dla każdego, wszędzie i w każdym czasie. Energia solarna odgrywa główną rolę w zestawie odnawialnych źródeł energii, które zasilą nas w trakcie całej doby. Powyższy cel zostanie osiągnięty w dużej mierze dzięki zastosowaniu technologii umożliwiającej magazynowanie tak wytworzonej energii.

Umiejętność magazynowania energii to technika, która fascynuje ludzi od dawna. Firma Fronius stworzyła w tej dziedzinie technologię, która jest jedyna w swoim rodzaju. Od ponad pół wieku przedsiębiorstwo bada, projektuje i produkuje systemy ładowania akumulatorów, które wyznaczają standardy przyszłości.

Fronius Symo

Oferując kategorie mocy od 3.0 do 20.0 kW, beztransformatorowe urządzenia Fronius Symo to trójfazowe falowniki dla instalacji fotowoltaicznej każdej wielkości. Dzięki technologii SuperFlex Design, Fronius Symo jest doskonałym rozwiązaniem dla dachów o nieregularnym kształcie lub zorientowanych na różne strony świata. Standardowe wyposażenie w dostęp do internetu przez Wi-Fi lub Ethernet i łatwość integracji z komponentami innych firm sprawia, że Fronius Symo to jeden z najbardziej „komunikatywnych” przetwornic na rynku. Co więcej, wyposażony w interfejs dla inteligentnego licznika energii pozwala na dynamiczne zarządzanie wprowadzaniem energii do sieci i wyraźną wizualizację zużycia wyprodukowanej energii na potrzeby własne.

Optymalizacja mocy a SolarEdge

SolarEdge od ponad 2006 roku działa w branży fotowoltaicznej z licznymi sukcesami. Opracowana technologia pozwalająca na optymalizację mocy instalacji PV zyskała wielu zwolenników zarówno w Polsce, jak i zagranicą. Instalacja oprócz falownika i modułów składa się również z optymalizatorów mocy, które montowane są przy każdym module.

Dlaczego właśnie technologia SolarEdge?

• Pozwala na maksymalne i elastyczne wykorzystanie powierzchni dachu
• Instalacja wyprodukuje więcej energii
• Monitoruje prace każdego modułu
• Najwyższy poziom bezpieczeństwa, dzięki funkcji SafeDC TM
• Przyjazny portal monitoringu w języku polskim
• Obniża koszty konserwacji i serwisu Niesprawny moduł w każdej chwili możesz zastąpić innym bez straty jego mocy
• 12 lat gwarancji w standardzie na falowniki i 25 lat na optymalizatory mocy

Optymalizatory mocy – warte swojej ceny?
Optymalizoatory mocy to ciekawy kompromis pomiędzy jednym falownikiem, a zbiorem mikroinwerterów.
Cień jest jednym z głównych problemów paneli fotowoltaicznych. Największy problem polega na tym, że zacienione panele wpływają negatywnie na całą instalację. Jednym z rozwiązań tego problemu są optymalizatory mocy. Czytając ten artykuł dowiesz się więcej o ich zasadzie działania, cenach i popularnych markach.
Jak działają optymalizatory mocy?
Optymalizatory mocy stanowią ciekawą, tańszą alternatywę wobec mikroinwerterów. Umieszcza się je pomiędzy poszczególnymi panelami fotowoltaicznymi i inwerterem . To niewielkie urządzenia i jeden optymalizator mocy montuje się pod każdym panelem słonecznym.
Optymalizatory mocy zapewniają
• Lepszą wydajność instalacji fotowoltaicznej w sytuacji nierównego nasłonecznienia
• Możliwość monitorowania poszczególnych paneli, w związku z czym łatwiej jest wykryć wadliwe sztuki
• Równoległe działanie paneli fotowoltaicznych, dzięki czemu jeden panel nie może negatywnie wpływać na pozostałe

Nierówne nasłonecznienie zachodzi, gdy na część paneli fotowoltaicznych rzucany jest cień, bądź gdy są zainstalowane pod różnym kątem lub azymutem.
Optymalizatory mocy staje mierzą wydajność paneli słonecznych, jednak nie działają same. Prawdziwe zmiany następują w inwerterze (falowniku). Jak wygląda współpraca optymalizatorów z falownikiem?
Bez optymalizatorów mocy panele fotowoltaiczne połączone są szeregowo, przez co są od siebie zależne. Jeśli jeden panel działa gorzej, wszystkie panele działają z mocą tego najsłabszego. Jeśli jeden panel działa naprawdę źle, zostaje odcięty przez diody bocznikowe.
Optymalizator mocy oblicza punkt mocy maksymalnej MPP danego panelu fotowoltaicznego, czyli maksymalną moc wyjściową, jaką może osiągnąć i przekazuje ją bezpośrednio do falownika. W rezultacie wydajność instalacji fotowoltaicznej jest wyższa.
Stąd optymalizatory mocy, podobnie jak mikroinwertery , mają zastosowanie przede wszystkim wtedy, gdy część instalacji jest przez jakiś czas zacieniona w ciągu dnia.
Zilustrujmy to przykładem: panele fotowoltaiczne z jednym falownikiem i bez optymalizatorów są jak pociąg – jadą cały czas z jedną prędkością. Wagony nie mogą się wyprzedzać, a całość jedzie z prędkością najwolniejszego wagonu. Panele słoneczne z optymalizatorami są jak flota samochodów – te szybsze bez problemu wyprzedzają te wolniejsze.
Zwróć uwagę, że optymalizatory mocy nie są przeznaczone do odcinania uszkodzonych lub całkowicie zacienionych paneli. To funkcja diód bocznikowych, które w standardzie są montowane wraz z każdym panelem.
Optymalizator mocy – cena
Optymalizatory mocy są znacznie tańsze niż mikroinwertery, co nie dziwi, jako że jest to znacznie prostsza konstrukcja. Optymalizator składa się z około 180 części, natomiast mikroinwerter – z 450.
Ceny optymalizatorów mocy wynoszą od 150 do 350 PLN. Zależą one głównie od maksymalnej mocy DC – im wyższa, tym optymalizator jest droższy.

Pozostaje więc pytanie: czy optymalizatory mocy są opłacalne?
Całkowity koszt optymalizatorów zależy od ilości paneli fotowoltaicznych. W przypadku instalacji z 16 panelami słonecznymi inwestycja zwiększa się nawet o 4000 PLN. Czy optymalizatory mocy są więc warte dodatkowych pieniędzy? Zależy to oczywiście od okoliczności. Rozważmy niektóre scenariusze:
• Niezacieniona instalacja z ogniw tej samej mocy, w której wszystkie panele fotowoltaiczne są skierowane w jedną stronę, będzie miała niewielki pożytek z optymalizatorów mocy. W takim przypadku ich zakup nie jest opłacalny.
• Instalacja z przesuwającym się zacienieniem rzucanym przez komin lub słup wymaga optymalizatorów mocy lub mikroinwerterów do właściwego działania. Zacienione panele nie dość, że tracą większość swojej mocy, to jeszcze gwałtownie obniżają działanie całej instalacji.
• Instalacja z panelami PV różnej mocy potrzebuje optymalizatorów do właściwego działania, inaczej te mocniejsze będą działać tak samo jak te słabsze. Dlaczego w ogóle łączyć mocniejsze panele ze słabszymi? Taka sytuacja może zajść z czasem, gdy wymienimy część starych paneli na nowe.

Gwarancja optymalizatorów mocy
Standardowy optymalizator mocy to dość proste urządzenie o dużej żywotności, stąd gwarancja na te urządzenia obejmuje zwykle 25 lat działania.

Tigo jest producentem elastycznego systemu elektroniki na poziomie modułu fotowaltaicznego. Optymalizator zapewnia inteligentną funkcjonalność dla standardowego modułu PV, zwiększając jego wydajność i osiągi w zacienionych instalacjach. Możliwe jest również stosowanie modułów PV ze zintegrowanym optymalizatorem Tigo.

Wybierz funkcjonalność której potrzebujesz: optymalizacja / bezpieczeństwo / monitoring.

Dlaczego warto wybrać Tigo?

– Poprawia wydajność fotowoltaiki przy zacienieniu, zabrudzeniu, skomplikowanym dachu
– Zapewnia monitoring na poziomie modułu
– Zapewnia odłączenie wysokiego napięcia (Rapid Shutdown) zgodnie z NEC 2104 & 2017
– Współpracuje z dowolnym falownikiem i regulatorem ładowania
– 25 lat gwarancji
– Zainstalowany na 7 kontynentach w instalacjach od 2kW do 7MW
– Siedziba firmy mieści się w dolinie krzemowej w Kalifornii

Dostępny jest także moduł Cloud Connect (CCA), który jest jednym z najmniejszych rejestratorów danych na rynku. Łączy inteligentne moduły w chmurze dzięki oprogramowaniu Tigo Smart Monitoring.