Optimizers Vs Microinverters: Πώς να επιλέξετε;

Μία από τις σημαντικές επιλογές που πρέπει να κάνετε κατά την εγκατάσταση ενός συστήματος ηλιακού πάνελ για το σπίτι είναι το είδος του μετατροπέα που θα χρησιμοποιήσετε. Οι ηλιακοί συλλέκτες παράγουν ενέργεια συνεχούς ρεύματος (DC), την οποία οι μετατροπείς μετατρέπουν σε χρησιμοποιήσιμο ηλεκτρισμό εναλλασσόμενου ρεύματος (AC). Οι μετατροπείς είναι ο δεύτερος πιο κρίσιμος εξοπλισμός στο σύστημα ηλιακής ενέργειας μετά τα πραγματικά πάνελ.

Για το σύστημα ηλιακής ενέργειας, μπορεί κανείς να επιλέξει από τρεις διαφορετικούς τύπους μετατροπέων: μετατροπείς στοιχειοσειρών (γνωστοί και ως κεντρικοί), συστήματα βελτιστοποίησης ισχύος (γνωστά και ως μετατροπείς στοιχειοσειρών + βελτιστοποιητές ισχύος) και μικρομετατροπείς. Τα "Module-Level Power Electronics" ή MLPE είναι ένας γενικός όρος για μικρομετατροπείς και βελτιστοποιητές ισχύος.

Τι είναι το Optimizer και πώς λειτουργεί;

Οι βελτιστοποιητές ισχύος είναι τοποθετημένοι σε κάθε ηλιακό πάνελ για να παρέχουν μια υβριδική λύση μεταξύ ενός τυπικού μετατροπέα στοιχειοσειρών και μικρομετατροπέων. Ρυθμίζουν την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τα ηλιακά πάνελ ρυθμίζοντας την τάση πριν τη μεταφέρουν στον μετατροπέα για μετατροπή. 

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι βελτιστοποιητές ισχύος απαιτούν έναν κεντρικό μετατροπέα στοιχειοσειρών για τη διαχείριση της διαδικασίας μετατροπής, επειδή δεν μπορούν να λειτουργήσουν από μόνοι τους ως μετατροπέας. 

Τα συστήματα που χρησιμοποιούν βελτιστοποιητές ισχύος έχουν ένα μοναδικό στοιχείο βελτιστοποίησης για κάθε πίνακα, παρόμοιο με τους μικρομετατροπείς. Ωστόσο, «ρυθμίζουν» το Ρεύμα DC και μεταδώστε το σε έναν μετατροπέα στοιχειοσειρών για μετατροπή αντί να μετατρέψετε το ρεύμα συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα ακριβώς στη θέση του πίνακα. 

Η βελτιστοποίηση σε επίπεδο πίνακα που παρέχεται από βελτιστοποιητές ισχύος έχει γενικά ως αποτέλεσμα υψηλότερη απόδοση του συστήματος από τη χρήση μόνο ενός μετατροπέα στοιχειοσειρών εάν η οροφή δέχεται σκιά κατά τη διάρκεια της ημέρας. Οι βελτιστοποιητές ισχύος, όπως οι μικρομετατροπείς, επιτρέπουν την παρακολούθηση της απόδοσης σε επίπεδο πίνακα, εκτός από την ελαχιστοποίηση της επίδρασης της σκίασης του πίνακα στην απόδοση του συστήματος.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των Power Optimizers

Οι βελτιστοποιητές μπορεί να έχουν επίσης ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Επομένως, είναι σημαντικό να γνωρίζετε για αυτά πριν από την αγορά. 

Πλεονεκτήματα

• Όταν τα πάνελ είναι μερικώς σκιασμένα ή έχουν διαφορετικές κατευθύνσεις, μπορούν να παράγουν πολύ περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας βελτιστοποιητές ισχύος.
• Μπορούν να συλλέγουν και να μεταδίδουν πληροφορίες για το καθένα PV η κορυφαία απόδοση και η τάση εξόδου της μονάδας στο cloud, όπου αποστέλλεται πίσω σε πραγματικό χρόνο μαζί με στατιστικά στοιχεία οικονομικής απόδοσης και ισχύος.
• Ο μετατροπέας που είναι συνδεδεμένος σε ηλιακές μονάδες βελτιστοποιημένης ισχύος δεν χρειάζεται να είναι τόσο μεγάλος επειδή η παρακολούθηση και ο καθαρισμός της τάσης γίνονται στο επίπεδο της μεμονωμένης μονάδας. Αυτό θα είναι πιο αποδεκτό από αισθητική άποψη, απλά ελευθερώστε λίγο χώρο γύρω από το γκαράζ ή τον εξωτερικό τοίχο του σπιτιού.

Μειονεκτήματα

• Η αγορά για βελτιστοποιητές ισχύος είναι αρκετά νέα. Δεδομένου ότι υπάρχουν πολύ λίγοι κατασκευαστές του power optimizer, υπάρχει έλλειψη ποικιλίας μοντέλων.
• Τα έξοδα εγκατάστασης θα είναι λίγο περισσότερα από ό,τι με ένα τυπικό σύστημα ηλιακών πάνελ με μετατροπέα στοιχειοσειρών, επειδή ο εξοπλισμός βελτιστοποίησης ισχύος εγκαθίσταται σε κάθε ηλιακό πάνελ.

Τι είναι οι μικρομετατροπείς και πώς λειτουργούν;

Οι μικρομετατροπείς τοποθετούνται συνήθως στο πίσω μέρος κάθε ηλιακού πάνελ σε συστήματα. Εξαλείφουν την ανάγκη για ξεχωριστό μετατροπέα στοιχειοσειρών μετατρέποντας την ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος από τα ηλιακά πάνελ σε εναλλασσόμενο ρεύμα στην οροφή. Οι τυπικοί μικρομετατροπείς μπορούν επίσης να εγκατασταθούν στο ηλιακό σύστημα ραφιών ακριβώς δίπλα στο πάνελ.

Αυτοί οι μετατροπείς φέρνουν το MLPE στο λογικό του συμπέρασμα: ενώ οι βελτιστοποιητές ισχύος συνδυάζουν την ηλεκτρική ενέργεια των ηλιακών συλλεκτών και την στέλνουν σε έναν μετατροπέα στοιχειοσειρών για Μετατροπή DC σε AC, οι μικρομετατροπείς εκτελούν την αναστροφή DC σε AC σε κάθε μεμονωμένο ηλιακό πάνελ. Κατά συνέπεια, οι μικρομετατροπείς παρέχουν την ίδια δυνατότητα με τα συστήματα βελτιστοποίησης ισχύος να ελέγχουν την απόδοση ορισμένων ηλιακών συλλεκτών.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των Microinventors 

Παρόμοια με άλλους μετατροπείς, οι μικρομετατροπείς έχουν ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που δεν πρέπει να χάσετε.

Πλεονεκτήματα

• Η μεμονωμένη παρακολούθηση ανά πίνακα κατέστη δυνατή από συστήματα microinverter μπορεί να επιτρέψει στους ιδιοκτήτες ηλιακών πάνελ ή στις επιχειρήσεις εγκατάστασης ηλιακών πάνελ να μάθουν για συστήματα με χαμηλή απόδοση, ώστε να μπορούν να λάβουν μέτρα αντί να αφήσουν τα πάνελ με πιθανή χαμηλή απόδοση να μην αναφέρονται.
• Η πλειονότητα των υψηλής ποιότητας μικρομετατροπέων έχει περάσει από εκτεταμένες δοκιμές σε αντίξοες καιρικές συνθήκες.
• Οι μικρομετατροπείς μετατρέπουν αμέσως την ισχύ συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα, προστατεύοντας τους χρήστες από ηλεκτρισμό συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης.
• Σε αντίθεση με την 5ετή εγγύηση των μετατροπέων στοιχειοσειρών, οι μικρομετατροπείς έχουν συχνά εγγύηση 25 ετών.
• Μακροπρόθεσμα, ανώτερη αξία και επένδυση.

Μειονεκτήματα

• Θεωρητικά, σε σύγκριση με έναν μετατροπέα στοιχειοσειρών με ένα μόνο σημείο αστοχίας, οι μετατροπείς έχουν είκοσι φορές μεγαλύτερη πιθανότητα να αντιμετωπίσουν το ίδιο ποσοστό αστοχίας. 

• Σε αντίθεση με μια αστοχία μετατροπέα στοιχειοσειράς, η οποία οδηγεί σε αστοχία συστήματος, μια μεμονωμένη βλάβη μικρομετατροπέα επηρεάζει μόνο το ηλιακό πάνελ στο οποίο είναι συνδεδεμένος. 
• Ένα σύστημα ηλιακών πάνελ micro inverter θα κοστίσει επίσης αρχικά λίγο περισσότερα χρήματα από την τσέπη του, επειδή έχει περισσότερα εξαρτήματα.

Power Optimizers Vs MicroInverters: Κοινή βάση

Οι βελτιστοποιητές ισχύος και οι μικρομετατροπείς βοηθούν στη βελτίωση της απόδοσης των ηλιακών συλλεκτών που είναι εγκατεστημένοι σε σύνθετες ή μερικώς σκιασμένες στέγες.

Συγκρίνετε τον αριθμό των κιλοβατώρων (kWh) που παράγονται από κάθε ηλιακό πάνελ στη συστοιχία χρησιμοποιώντας βελτιστοποιητές ισχύος και μικρομετατροπείς, οι οποίοι και οι δύο παρακολουθούν την απόδοση μεμονωμένων ηλιακών συλλεκτών.

Στο πίσω μέρος κάθε μεμονωμένου ηλιακού πάνελ, συνήθως εγκαθίσταται ένα μόνο MLPE (μικρομετατροπέας ή βελτιστοποιητής ισχύος) από επιχειρήσεις ηλιακής ενέργειας. Με άλλα λόγια, εάν το σύστημα έχει 20 ηλιακούς συλλέκτες, πιθανότατα περιέχει και 20 μικρομετατροπείς ή 20 βελτιστοποιητές ισχύος.

Διαφορές μεταξύ Microinverters και Optimizers

Ενώ οι βελτιστοποιητές ισχύος και οι μικρομετατροπείς έχουν πολλά κοινά σημεία, υπάρχουν επίσης πολλές διακρίσεις μεταξύ των δύο τεχνολογιών, οι οποίες καλύπτονται με περισσότερες λεπτομέρειες παρακάτω:

Η μετάβαση από συνεχές ρεύμα (DC) σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC)

Στη θέση του πίνακα, οι μικρομετατροπείς μετατρέπουν την ενέργεια συνεχούς ρεύματος σε ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος. Οι βελτιστοποιητές ισχύος εγκαθίστανται επίσης πίσω από ηλιακούς συλλέκτες, αλλά δεν πραγματοποιούν την πραγματική μετατροπή. Αντίθετα, «ρυθμίζουν» την ενέργεια συνεχούς ρεύματος πριν την στείλουν σε έναν κεντρικό μετατροπέα για να ολοκληρώσουν την εργασία. Η τάση της ενέργειας συνεχούς ρεύματος σταθεροποιείται κατά τη διαδικασία προετοιμασίας, επιτρέποντας στον κεντρικό μετατροπέα να μετατρέψει την ενέργεια συνεχούς ρεύματος σε ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος πιο αποτελεσματικά.

Εγγύηση

Οι βελτιστοποιητές ισχύος και οι μικρομετατροπείς έχουν και οι δύο εγγυήσεις 25 ετών. Αν και οι βελτιστοποιητές έχουν 25 χρόνια εγγύηση, ο κεντρικός μετατροπέας με τον οποίο συνδυάζονται θα μπορούσε να έχει μικρότερη εγγύηση. Συχνά οι εγκαταστάτες παρέχουν εκτεταμένη εγγύηση για τον κεντρικό μετατροπέα, είτε δωρεάν είτε με επιπλέον κόστος.

Οι όροι εγγύησης μιας εταιρείας θα πρέπει επίσης να εξεταστούν προσεκτικά για να δούμε τι καλύπτεται και τι δεν καλύπτεται. Πληρώνει η επιχείρηση για την αποστολή των εξαρτημάτων, την εργασία αντικατάστασης και την εργασία εγκατάστασης; Και πόσος χρόνος χρειάζεται για να υποβάλετε αξίωση για εγγύηση; Όλα αυτά είναι κρίσιμοι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη όταν αποφασίζετε ποιο είδος μετατροπέα θα εγκαταστήσετε στο ακίνητο.

Συντήρηση

Είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη εάν και πόσο συχνά θα παρουσιάζουν δυσλειτουργίες οι μικρομετατροπείς και τα συστήματα βελτιστοποίησης ισχύος κατά τη διάρκεια ζωής τους, καθώς και τις επιπτώσεις μιας απίθανης βλάβης στην απόδοση του συστήματος ηλιακών πάνελ. Δεδομένης της εργασίας που απαιτείται για την πρόσβαση και την εργασία στην οροφή, πιθανότατα θα είναι πιο ακριβό να αντικαταστήσετε έναν μικρομετατροπέα ή έναν βελτιστοποιητή ισχύος που βρίσκεται σε μια οροφή από ό,τι θα είναι η αντικατάσταση ενός μετατροπέα σειράς σε έναν τοίχο στο επίπεδο του εδάφους. Ακόμα δεν είστε σίγουροι ποιο σύστημα ταιριάζει στις ανάγκες σας;

Ωστόσο, αυτό αποτελεί μόνο ένα μέρος της εξίσωσης που αφορά το κόστος συντήρησης καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής. Οι κορυφαίοι μικρομετατροπείς έχουν εγγυήσεις που διαρκούν 25 χρόνια, αλλά πολλοί μετατροπείς στοιχειοσειρών έχουν εγγυήσεις που διαρκούν μόνο για 12 χρόνια, επομένως υπάρχει ανάγκη αντικατάστασής τους νωρίτερα παρά αργότερα.

Επιλογές μπαταρίας

Οι βελτιστοποιητές ισχύος και οι μικρομετατροπείς μπορούν και οι δύο να λειτουργούν με αποθήκευση μπαταρίας. Ωστόσο, μπορεί να χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε ένα συγκεκριμένο είδος μετατροπέα ανάλογα με την απαίτηση εάν πρόκειται για λύση μπαταρίας συνδεδεμένη με DC ή AC. Οι ιδανικοί μετατροπείς για την επιλεγμένη μπαταρία θα πρέπει να συζητηθούν με τον τεχνικό εγκατάστασης ή τον ηλεκτρολόγο, εάν η αποθήκευση της μπαταρίας είναι ανησυχητική.

Πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη πριν από την αγορά 

Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη πριν από την αγορά βελτιστοποιητών ή μικρομετατροπέων, όπως η απόδοση, η εγγύηση, το μέγεθος και η τιμή τους. 

Αποδοτικότητα- Διαφορετικοί βελτιστοποιητές έχουν διαφορετική απόδοση. Αυτά με υψηλότερη απόδοση επιτρέπουν την αύξηση της απόδοσης και του ηλεκτρικού συστήματος, οδηγώντας επιπλέον σε καλύτερη ηλιακή παραγωγή. 

Εγγύηση- Ενώ τα περισσότερα από αυτά έχουν 25 χρόνια εγγύηση, οι διαφορετικοί κατασκευαστές έχουν διαφορετικές προσφορές. Επομένως, είναι σημαντικό να διαβάσετε το εγχειρίδιο και να κάνετε μια σύγκριση μεταξύ της εγγύησης. 

Μέγεθος- Τα διαφορετικά μεγέθη των μετατροπέων ή των βελτιστοποιητών καθορίζουν επίσης την τάση που μπορούν να μεταφέρουν. Αγοράστε το μέγεθος που ταιριάζει καλύτερα στις επιχειρηματικές απαιτήσεις. 

Τιμή- Αν και δεν θεωρείται ακριβό μέρος των ηλεκτρικών συστημάτων, οι τιμές πρέπει να συγκρίνονται. Αυτά με υψηλότερη απόδοση και μέγεθος μπορεί συχνά να έχουν καλό κόστος. 

Συμπέρασμα 

Τόσο οι μικρο μετατροπείς όσο και τα συστήματα βελτιστοποίησης ισχύος έχουν επίπεδα απόδοσης που είναι αρκετά παρόμοια, είναι χρήσιμα για την παρακολούθηση της απόδοσης μεμονωμένων πάνελ και μπορούν να βοηθήσουν στη μεγιστοποίηση της παραγωγής ενέργειας σε σύνθετες ή ασθενώς σκιασμένες στέγες. Η μεγαλύτερη επιλογή εξαρτάται τελικά από τις προτιμήσεις.

Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι οι μικρομετατροπείς συνοδεύονται από μεγαλύτερες εγγυήσεις σε αντίθεση με τους μετατροπείς στοιχειοσειρών και συμβάλλουν στην εξάλειψη της υψηλής έκθεσης σε ηλεκτρικό ρεύμα συνεχούς ρεύματος. Για περαιτέρω μικρομετατροπείς και βελτιστοποιητές και λύσεις, ανατρέξτε στο Beny. Com.