Mikroinwertery paneli słonecznych: czym dokładnie są?

Fotowoltaiczne urządzenie typu plug-and-play, znane jako mikroinwerter słoneczny, przekształca prąd stały (DC) wytwarzany przez pojedynczy moduł słoneczny na prąd zmienny (AC). Zwykłe stringowe i centralne inwertery słoneczne, w których jeden inwerter jest połączony z kilkoma panelami słonecznymi, kontrastują z mikroinwerterami. Możliwe jest agregowanie mocy wyjściowej z wielu mikroinwerterów i częste wprowadzanie jej do sieci energetycznej.

W porównaniu do normalnych falowników, mikroinwertery zapewniają szereg korzyści. Kluczową zaletą jest to, że elektrycznie izolują one panele od siebie, dzięki czemu nawet awaria pełnego modułu lub niewielka ilość cienia, gruzu lub linii śniegu na jednym module słonecznym nie zmniejsza znacząco wydajności całego układu.

Co to jest mikroinwerter słoneczny?

Bardzo mały falownik zwany mikroinwerterem jest przeznaczony do montażu na każdym pojedynczym panelu słonecznym. Typowy stringowy mikroinwerter słoneczny, który jest często montowany na ścianie w pewnej odległości od łańcucha paneli słonecznych i podłączony za pomocą kabla DC, bardzo się do tego różni. W systemach wykorzystujących inwertery stringowe, inwerter przetwarza prąd stały z ciągu paneli na prąd przemienny. Każdy panel słoneczny działa niezależnie od reszty panelu słonecznego dzięki mikroinwerterom podłączonym do każdego z nich, a moc prądu stałego jest natychmiast konwertowana na prąd przemienny na dachu.

Jak działa mikroinwerter solarny?

Pomocne jest zrozumienie funkcji mikroinwertera w wytwarzaniu energii słonecznej.

Krótko mówiąc, ogniwa słoneczne paneli słonecznych przekształcają energię słoneczną w prąd stały (DC). Ludzie potrzebują techniki natychmiastowego przekształcania energii słonecznej w energię domową, ponieważ większość domów korzysta z niej Energia prądu przemiennego (AC). wprowadzany jest mikroinwerter.

Mikroinwerter jest niezwykle wydajny w przekształcaniu prądu stałego na prąd przemienny. Wynika to z faktu, że tył każdego panelu słonecznego jest podłączony bezpośrednio do mikroinwertera. Ze względu na swoją niezależność od innych paneli słonecznych bardziej efektywnie wytwarzają energię.

rodzaje 

Mikroinwertery paneli słonecznych można podzielić na kategorie w oparciu o ich przeznaczenie, które obejmuje:

• Mikroinwertery — te falowniki stanowią odpowiedni wybór zarówno do zastosowań domowych, jak i biznesowych. Są to elektronika na poziomie modułu, podobnie jak optymalizatory mocy, ponieważ na każdym panelu znajduje się jeden falownik. Mikroinwertery nie wymagają falownika typu string, ponieważ przekształcają moc z DC na AC dokładnie na panelu. W porównaniu z tradycyjnymi falownikami, mikroinwertery słoneczne zapewniają szereg korzyści. Kluczową zaletą jest to, że elektrycznie oddzielają panele od siebie, dzięki czemu nawet całkowita awaria modułu lub niewielkie zacienienie, zanieczyszczenia lub linie śniegu na jednym module słonecznym nie zmniejszają znacząco wydajności całego asortymentu.
• Inwertery zasilane bateriami – Z dnia na dzień rynek inwerterów bateryjnych rozwija się. Są one jednokierunkowe i wyposażone w ładowarkę i falownik. Może być obsługiwany za pomocą baterii. W oparciu o projekt i ocenę UL, falowniki te są klasyfikowane jako związane z siecią, interaktywne z siecią i poza siecią. 

Potrzeba mikroinwerterów słonecznych

Potrzebny jest mechanizm do przesyłania energii z paneli słonecznych bezpośrednio do skrzynki elektrycznej w domu, tak jak w przypadku każdej innej instalacji paneli słonecznych. Naszym zdaniem mikroinwerter przewyższa starsze falowniki stringowe pod względem skuteczności i wydajności.

A typowy falownik stringowy ma tę wadę, że system słoneczny może generować tylko tyle energii, ile najmniej wydajny panel. Pozostałe również się zwiną, jeśli jeden panel to zrobi. Na przykład siedem z ośmiu paneli słonecznych na dachu działa z maksymalną wydajnością. W takim przypadku tylko 25% energii wytwarzanej przez panele jest odbierane, jeśli ósmy panel produkuje tylko z wydajnością 25%.

Z drugiej strony, pod każdym panelem w obszarze między panelem słonecznym a dachem znajduje się mikroinwerter. System będzie w stanie wykorzystać całą energię elektryczną, którą każdy panel słoneczny jest w stanie wytworzyć, ponieważ każdy panel słoneczny ma swój własny mikroinwerter.

Każdy panel otrzymuje maksymalną moc wyjściową, ponieważ system mikroinwerterowy nie ma pojedynczego punktu awarii. Nie wspominając o zwiększonym bezpieczeństwie. Mikroinwertery do paneli słonecznych utrzymują wysokie napięcie DC z dachu, dzięki czemu są bezpieczniejsze niż inne inwertery.

Dodatkowe korzyści obejmują:

• Łatwa rozbudowa: system słoneczny można łatwo rozbudować z jednego panelu do kilku paneli, które są od siebie niezależne ze względu na swoją modułowość.
• Nadaje się do konstrukcji mieszkalnych: Ze względu na swój rozmiar i modułową konstrukcję jest idealny do budynków mieszkalnych, ponieważ każdy panel może mieć inny wzór zacienienia w ciągu dnia lub być umieszczony inaczej.
• Prosta instalacja: Ponieważ nie ma szczególnych ograniczeń dotyczących powstawania paneli słonecznych, instalacja mikroinwertera solarnego na systemach gridowych może być zrobione dość szybko i łatwo przez każdego.
• Rozszerzona gwarancja: Mikroinwertery często wytrzymują znacznie dłużej niż inwertery centralne, ponieważ nie są poddawane takim samym dużym obciążeniom mocy i ciepła. Normalny okres gwarancji na mikroinwertery wynosi 20–25 lat, czyli o 10–15 lat dłużej niż na falowniki centralne.

Aby uzyskać szczegółowy przewodnik dotyczący kroków podłączania, zapoznaj się z Jak podłączyć panele słoneczne za pomocą mikroinwerterów?.

Jak długo to trwa?

Krajowy falownik słoneczny Na żywotność produkcyjną wpływa wiele czynników. Chociaż falowniki mają zwykle krótszą żywotność ze względu na szybsze starzenie się komponentów niż panele słoneczne, mogą one działać przez 25 do 30 lat lub dłużej. 

Standardowe gwarancje na falowniki stringowe wahają się zazwyczaj od 5 do 10 lat, z możliwością przedłużenia wielu z nich do 20 lat. Wybierając falowniki, dobrze jest rozważyć, czy w umowie na energię słoneczną uwzględniono bezpłatną konserwację i monitorowanie.

Konserwacja  

Najlepszym miejscem dla mikroinwertera słonecznego jest taki, który jest zimny, suchy i ma dużo świeżego powietrza, jeśli chce się, aby działał wydajniej przez dłuższy czas. Chociaż pewne producenci falowników zewnętrznych są zbudowane tak, aby tolerować więcej światła słonecznego niż inne, zaleca się również unikanie instalowania ich w regionach o bezpośrednim nasłonecznieniu. Dodatkowo w instalacjach z wieloma falownikami ważne jest sprawdzenie odstępu między każdym falownikiem, aby zapobiec przenoszeniu ciepła między nimi.

Dodatkowo zalecane są regularne przeglądy konserwacyjne falownika. Zgodnie z najlepszymi praktykami, obudowę falownika (jeśli jest dostępna) należy sprawdzać co trzy miesiące, aby upewnić się, że nie ma widocznych oznak uszkodzenia oraz czy wszystkie otwory wentylacyjne i żebra chłodzące są wolne od zanieczyszczeń.

Ponadto zaleca się zorganizowanie inspekcji co pięć lat przez certyfikowanego instalatora instalacji słonecznych. Chociaż niektóre kontrakty na energię słoneczną obejmują bezpłatną konserwację i monitorowanie przez 20–25 lat, te postoje często kosztują 200–300 USD. Podczas kontroli inspektor powinien zajrzeć do wnętrza falownika pod kątem korozji, uszkodzeń lub błędów.

Koszty:

Według kilku źródeł średni koszt centralnego falownika wynosił 0.40 USD/Wp (wat szczytowy), podczas gdy koszt mikroinwertera wynosił 0.52 USD/Wp. Mikroinwertery mogą początkowo kosztować więcej za wat szczytowy, ale nie gwarantuje to, że będą kosztować więcej w dłuższej perspektywie. Jest wiele innych rzeczy do rozważenia.

Instalacje solarne z mikroinwerterem są szybsze i łatwiejsze w realizacji, co często obniża koszty instalacji o 15%. Dodatkowo należy wziąć pod uwagę lepszą trwałość i trwałość.

Dwie liczby pomagają nam określić analizę kosztów lub użyteczność mikroinwerterów:

• Wydatki ciągłe ($)
• Produkcja energii przez cały okres życia (kWh)

W zasadzie wszystko działa tak: dzielimy koszty przez ilość energii generowanej przez system fotowoltaiczny, aby uzyskać koszt za kilowatogodzinę (kWh). Każda sytuacja jest inna – aby znaleźć te dwie wartości, należy wziąć pod uwagę wiele zmiennych. Aby zapoznać się z tym porównaniem, przeczytaj: Inwerter stringowy vs mikroinwerter: jaki jest najlepszy wybór dla Twojej instalacji fotowoltaicznej?

Wniosek

Gdy rozmiary macierzy są niewielkie, a uzyskanie maksymalnej wydajności każdego panelu stanowi problem, mikroinwertery zyskują na popularności. Największy sukces mikroinwertery odniosły w sektorze mieszkaniowym, ponieważ jest tam mniej miejsca na panele, co ogranicza rozmiar macierzy, a często występuje problem zacienienia przez otaczające drzewa lub inne obiekty. Więcej informacji na temat tych korzyści znajdziesz w naszym poście. Rola mikroinwerterów w systemach fotowoltaicznych: ujawnienie kluczowych zalet.

Dodatkowo, producentów mikroinwerterów twierdzi, że chociaż ich technologia ma wyższy koszt początkowy niż inwertery stringowe, ostatecznie będzie kosztować mniej. To ma sens, że mikroprocesory miałyby lepszy zwrot w czasie, gdyby poprawiły wydajność i wydajność układu słonecznego i były bardziej niezawodne. Zakres, w jakim to robią, zależy od różnych elementów, w tym kosztów systemu falownika stringowego, zacienienia i zabrudzenia systemu oraz taryf energii elektrycznej.