Tipuri de invertoare fotovoltaice

Tipuri de invertoare fotovoltaice

Invertoarele sunt componente esențiale în cadrul sistemelor fotovoltaice. Rolul lor este de a transforma curentul continuu produs de panourile solare în curent alternativ de o anumită frecvență și tensiune, pregătit pentru a fi folosit la alimentarea aparatelor consumatoare de energie electrică.

După tipul de curent la care se conectează invertoarele fotovoltaice, există 3 categorii:

1.Invertoare fotovoltaice on-grid

Utilizate în cazul sistemelor fotovoltaice conectate la rețeaua națională de energie, aceste invertoare permit realizarea unui schimb continuu bidirecțional al energiei între sistemul fotovoltaic și rețea, în funcție de necesarul utilizatorului. Astfel, tot surplusul de curent generat de panouri este transferat în rețeaua publică, urmând ca atunci când există un deficit, cantitatea necesară să fie preluată de la furnizor, în sens invers.

2.Invertoare fotovoltaice off-grid

Permit utilizarea exclusivă a curentului electric produs de sistemul fotovoltaic, fără a exista o racordare la rețeaua publică. În acest caz, surplusul de energie este stocat în baterii speciale, pentru a fi folosit ulterior, când producția de curent va fi insuficientă sau absentă (de exemplu, pe timpul nopții). Odată cu epuizarea resurselor stocate sau produse în direct, curentul electric se întrerupe.

3.Invertoare fotovoltaice hibride

Elimină dezavantajele invertoarelor on- și off-grid, făcând posibilă utilizarea bateriilor și conexiunea la rețeaua publică, simultan. Astfel, se poate optimiza producția și consumul de energie, surplusul fiind injectat în baterii sau rețea, după preferințele utilizatorului. Se elimină riscul de producere a penelor de curent.

Invertoare de șir (centrale)

Sunt cele mai vechi tipuri de invertoare, folosite pe scară largă în domeniul fotovoltaicelor. Se pretează instalațiilor fotovoltaice de mică dimensiune și sunt amplasate, cel mai frecvent, în casă sau garaj.

Avantajele invertoarelor de șir

Sunt mai ieftine.

Diagnosticarea e simplă în caz de defecțiune.

Mai ușor de întreținut – nu sunt montate pe acoperiș.

Dezavantajele invertoarelor de șir

Pot limita producția de curent în caz de design complicat al acoperișului sau când există umbriri.

Dacă un singur panou înregistrează scăderi de producție a energiei, de exemplu, din cauza umbririi sau murdăriei, este diminuată puterea întregului șir.

Perioada de garanție de 8-10 ani.

Invertoare de șir optimizate

Au fost construite pentru a elimina dezavantajele ce țin de legarea în serie a panourilor. Astfel, varianta îmbunătățită a invertoarelor constă din două părți: invertorul propriu-zis, ce transformă curentul continuu în curent alternativ și optimizatorul de putere, instalat la fiecare panou solar, pentru a depista și regla eventualele probleme și a menține un flux de energie cât mai ridicat.

Avantajele invertoarelor de șir optimizate

Fluxul de energie este mai constant decât în cazul invertoarelor centrale.

Optimizează pierderile de energie cauzate de umbrirea sau murdărirea panourilor.

Optimizează producția de energie a fiecărui panou în parte.

Garanția oferită de producător este mai extinsă și poate atinge 25 de ani.

Dezavantajele invertoarelor de șir optimizate

Există o etapă în plus – cea de montare a optimizatoarelor pentru fiecare panou, individual.

Costurile sunt mai mari decât în cazul invertoarelor de șir centrale, dar mai mici decât pentru microinvertoare.

Când optimizatoarele sunt preinstalate din fabrică, reparația optimizatoarelor nu este posibilă, iar în caz de defecțiune, se impune înlocuirea cu tot cu panoul corespondent.

Microinvertoarele

Sunt cele mai noi invertoare de pe piață. Ca și optimizatoarele, permit monitorizarea individuală a fiecărui panou. Microinvertoarele transformă curentul continuu în curent alternativ la nivel de modul, pentru a-l transporta mai departe. Unele modele pot fi preinstalate pe panouri din fabrică, altele se montează odată cu panourile. Este recomandată folosirea microinvertoarelor atunci când se preconizează extinderea ulterioară a instalației fotovoltaice.

Avantajele microinvertoarelor

Optimizarea are loc la nivelul fiecărui panou în parte.

Se evită pierderile de energie cauzate de umbrire/murdărire.

Sunt fiabile – dacă se defectează un microinvertor, celelalte continuă să funcționeze în parametri normali.

Permit o producție de energie maximă, chiar dacă sistemul fotovoltaic este de mici dimensiuni.

Au o perioadă de garanție extinsă, ce poate atinge 25 de ani.

Dezavantajele microinvertoarelor

Sunt mai scumpe decât invertoarele de șir centrale sau optimizate, dar inconvenientul este atenuat de durata de viață mai lungă (invertoarele de șir centrale sunt mai ieftine, dar vor fi înlocuite cel puțin o dată de-a lungul exploatării sistemului fotovoltaic).

În caz de defecțiune, accesul poate fi dificil la sistemele montate pe acoperiș.

Tehnologie nouă, număr mic de producători.

Surse:

A Guide to Solar Inverters: How They Work & How to Choose Them (solarmagazine.com)

https://www.beny.com/types-of-inverters-for-solar-panels/