Podczas projektowania instalacji fotowoltaicznej jedną z kluczowych decyzji, przed którą stają inwestorzy, jest wybór między mikroinwerterami a klasycznymi inwerterami. Ta kwestia ma znaczący wpływ na efektywność działania całego systemu, jego elastyczność w przyszłych rozbudowach, a także na ogólną żywotność i niezawodność instalacji. Obie technologie oferują swoje unikalne zalety i ograniczenia, które warto dokładnie rozważyć w kontekście indywidualnych potrzeb gospodarstwa domowego czy przedsiębiorstwa, warunków geograficznych działki, a także przewidywanego zużycia energii.
Rynek fotowoltaiki nieustannie się rozwija, dostarczając coraz to nowsze rozwiązania mające na celu optymalizację uzysku energii oraz maksymalny zwrot z inwestycji. W tym dynamicznym środowisku zarówno mikroinwertery, jak i klasyczne falowniki centralne konkurują o uwagę klientów, oferując różnorodne funkcje związane z zarządzaniem energią, monitoringiem wydajności i integracją z zaawansowanymi systemami smart home. W niniejszym wpisie przyjrzymy się, jakie aspekty powinny kierować naszym wyborem, badając, w jakich okolicznościach każde z tych urządzeń może okazać się najbardziej korzystne dla konkretnego przypadku.
Czym jest mikroinwerter?
Mikroinwerter jest rodzajem falownika stosowanym w instalacjach fotowoltaicznych, służącym do przetwarzania prądu stałego (DC) generowanego przez pojedyncze panele fotowoltaiczne na prąd zmienny (AC), który może być wykorzystywany w gospodarstwie domowym lub przekazywany do sieci energetycznej. Każdy panel fotowoltaiczny jest wyposażony w indywidualny mikroinwerter, co sprawia, że działanie systemu jest bardziej elastyczne i niezależne od pracy pozostałych paneli. Dzięki temu, jeśli jeden z paneli zostanie zacieniony lub uszkodzony, nie wpływa to bezpośrednio na wydajność całej instalacji.
Zastosowanie mikroinwerterów pozwala na lepsze dostosowanie do warunków zewnętrznych oraz optymalizację uzysku energii z każdego modułu fotowoltaicznego. Montuje się je bezpośrednio przy panelach, co redukuje straty mocy zachodzące podczas przesyłu prądu, a także zwiększa bezpieczeństwo instalacji, ponieważ unika się występowania wysokiego napięcia stałego w systemie. Mikroinwertery są szczególnie korzystne w przypadku dachów złożonych, gdzie panele są rozmieszczone pod różnymi kątami i narażone na różny poziom zacienienia.
Ponadto rozbudowa instalacji wykorzystującej mikroinwertery jest znacznie prostsza i tańsza, gdyż można dodawać kolejne moduły niezależnie od siebie. Żywotność mikroinwerterów jest porównywalna lub nawet dłuższa od tradycyjnych inwerterów centralnych ze względu na mniejsze obciążenie termiczne każdego z urządzeń. Niemniej jednak, w przypadku uszkodzenia jednego mikroinwertera, konieczna jest jego wymiana, co może być bardziej skomplikowane niż serwis inwertera centralnego obsługującego całą instalację.
Czym jest inwerter klasyczny?
Inwerter klasyczny, znany również jako falownik centralny, jest kluczowym komponentem w instalacji fotowoltaicznej, którego zadaniem jest przetwarzanie prądu stałego (DC) generowanego przez panele słoneczne na prąd zmienny (AC), użyteczny w domowych lub komercyjnych instalacjach elektrycznych. Taki inwerter jest zwykle instalowany w jednym miejscu instalacji, często w pobliżu tablicy rozdzielczej, i obsługuje prąd z całej array fotowoltaicznej. Z uwagi na swoją centralizację, inwerter klasyczny jest projektowany do obsługi dużych mocy, zarządzając energią z wielu paneli słonecznych połączonych w szeregi.
Inwertery klasyczne są przystosowane do systemów o większej skali i z tego względu powszechnie stosowane w instalacjach o znacznej mocy, takich jak duże dachy mieszkalne, obiekty komercyjne czy farmy fotowoltaiczne. Dzięki centralizacji przetwarzania energii, instalacja takiego systemu jest często mniej złożona i kosztowna w stosunku do ilości generowanej energii, jednak może być również mniej elastyczna. Zakładając, że wszystkie panele pracują w podobnych warunkach oświetleniowych i nie występuje zacienienie poszczególnych modułów, inwerter klasyczny swoją efektywnością potrafi w pełni zaspokoić potrzeby energetyczne użytkownika.
Jednym z ograniczeń inwertera klasycznego jest jego zależność od najgorzej pracującego panelu w szeregu, co oznacza, że jeżeli jeden z paneli zostanie zacieniony lub ulegnie uszkodzeniu, efektywność całej serii modułów może spaść. To sprawia, że inwerter klasyczny jest najbardziej efektywny w sytuacji, gdy instalacja fotowoltaiczna jest równomiernie eksploatowana i nie występuje ryzyko częściowego zacienienia. Pomimo tego w wielu przypadkach, ze względu na niższy koszt początkowy i prostotę obsługi, wykorzystanie inwertera centralnego jest optymalnym rozwiązaniem dla wielu systemów fotowoltaicznych.
Co lepiej wybrać: mikroinwerter czy inwerter klasyczny?
Wybór między mikroinwerterem a klasycznym inwerterem (falownikiem centralnym) zależy od wielu czynników, w tym od specyfiki samej instalacji fotowoltaicznej, warunków środowiskowych i finansowych możliwości inwestora.
Mikroinwertery zapewniają większą elastyczność oraz wydajność w przypadku instalacji o nieregularnym kształcie, częściowym zacienieniu lub różnych kierunkach i kątach nachylenia paneli słonecznych. Każdy panel fotowoltaiczny ma swój osobny mikroinwerter, co pozwala na optymalizację pracy każdego modułu oddzielnie, co przekłada się na lepsze wyniki produkcji energii, szczególnie w warunkach zróżnicowanego nasłonecznienia. Ponadto, w przypadku uszkodzenia jednego z mikroinwerterów, pozostała część systemu kontynuuje pracę, co stanowi zaletę z punktu widzenia niezawodności systemu. Jednakże koszty początkowe są wyższe w porównaniu do systemów z inwerterem centralnym.
Klasyczny inwerter centralny jest tradycyjnym i często używanym rozwiązaniem w większych instalacjach fotowoltaicznych. Są one zazwyczaj tańsze w zakupie i instalacji od mikroinwerterów, co czyni je atrakcyjnymi dla osób z ograniczonym budżetem. Inwerter centralny dobrze sprawdza się w sytuacji, gdy panele są zainstalowane w jednorodnym, dobrze nasłonecznionym obszarze bez cieniowania. W przypadku awarii falownika centralnego, cały system przestaje produkować energię, co może być uznane za wadę. Wiąże się to również z tym, że awaria jednego panelu lub inwertera wpływa na efektywność całego systemu.
Na ostateczny wybór wpływają także kwestie takie jak łatwość monitorowania poszczególnych paneli, planowana rozbudowa systemu, oczekiwania dotyczące wydajności i żywotności, a nawet lokalne regulacje prawne i możliwości techniczne dachu. Dlatego zawsze warto skonsultować się z doświadczonym instalatorem fotowoltaicznym, który pomoże ocenić wszystkie za i przeciw oraz dopasować rozwiązanie do indywidualnych potrzeb użytkownika.
Podsumowanie
Podczas decydowania między mikroinwerterem a klasycznym inwerterem dla instalacji fotowoltaicznej, ważne jest, aby zrozumieć kluczowe różnice oraz ich wpływ na wydajność i niezawodność systemu. Mikroinwertery montuje się bezpośrednio przy każdym panelu PV, pozwalając na niezależne przetwarzanie prądu z każdego modułu, co zwiększa wydajność całego systemu, zwłaszcza w sytuacji, gdy niektóre panele są zacienione, i ułatwia monitorowanie pracy poszczególnych paneli. Z kolei klasyczne inwertery, nazywane też centralnymi, są mniej kosztowne w początkowej inwestycji i odpowiednie dla instalacji, które nie są narażone na częste zacienienia i pracują w optymalnych warunkach.
Wybór pomiędzy mikroinwerterem a klasycznym inwerterem zależy od szeregu czynników, w tym od warunków na miejscu instalacji, budżetu oraz preferencji dotyczących wydajności i łatwości eksploatacji. Mikroinwertery oferują lepszą wydajność w różnorodnych warunkach oświetleniowych i mogą zwiększać żywotność całego systemu, jednak ich cena często bywa wyższa. Klasyczne inwertery są odpowiednie dla prostych instalacji z minimalnym ryzykiem zacienienia, pozwalają na łatwą rozbudowę i charakteryzują się niższym kosztem początkowym. Ostatecznie, analiza indywidualnych potrzeb i warunków jest kluczowa dla podjęcia właściwej decyzji.
