Mikroinwerter czy falownik sieciowy – najlepsze rozwiązanie dla Twojej instalacji

Panele fotowoltaiczne przekształcają energię słoneczną w energię elektryczną, która może być wykorzystana do zasilania domów, firm i innych budynków. Jednakże, aby to możliwe, konieczne jest skuteczne przekształcenie prądu stałego generowanego przez panele na prąd zmienny, który jest zgodny z siecią elektroenergetyczną. Do tego celu stosuje się falowniki sieciowe oraz mikroinwertery. W tym artykule omówimy zarówno falowniki, jak i mikroinwertery, ich zastosowanie, zalety i wady.

Falowniki sieciowe

Falowniki sieciowe są jednymi z najbardziej popularnych urządzeń używanych w systemach fotowoltaicznych. Ich głównym zadaniem jest przekształcanie prądu stałego z paneli słonecznych na prąd zmienny, maksymalizacja mocy, optymalizacja napięcia i prądu, a także zapewnienie bezpiecznego podłączenia do sieci elektroenergetycznej.

W tradycyjnych instalacjach fotowoltaicznych panele są zazwyczaj połączone szeregowo, a cała energia trafia do centralnego falownika. Taki układ wymusza, aby wszystkie moduły pracowały z taką samą mocą. Oznacza to, że urządzenia działające efektywniej dopasowują się do sprawności najsłabszego ogniwa w łańcuchu, co prowadzi do obniżenia ogólnej wydajności systemu. Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie optymalizatorów mocy, jednak wiąże się to z dodatkowymi kosztami inwestycyjnymi.

W przypadku falowników sieciowych, ważne jest zapewnienie odpowiednich zabezpieczeń, ponieważ działają one przy wysokim napięciu stałym nawet do 1000 V, co może prowadzić do wystąpienia łuku elektrycznego.

Falowniki są zazwyczaj montowane w pomieszczeniach elektrycznych lub w pobliżu paneli fotowoltaicznych, aby umożliwić ich odpowiednie chłodzenie i ochronę przed czynnikami atmosferycznymi. Warto zaznaczyć, że w porównaniu do mikroinwerterów mają  one zwykle krótszą żywotność, wynoszącą około 10 lat. Jednak występują w różnych wariantach, co umożliwia inwestorom dobór idealnego modelu do swojej konkretnej instalacji.

Zalety falowników sieciowych:

• wyższa efektywność w przypadku większych instalacji, gdzie wiele modułów jest podłączonych do jednego falownika,
• mniejszy koszt początkowy,
• montaż w łatwo dostępnym miejscu umożliwia bezproblemowy serwis lub wymianę,
• uproszczona instalacja, ponieważ tylko jeden falownik jest używany do podłączenia całego systemu,
• szeroko stosowane i popularne na rynku, co oznacza łatwiejszy dostęp do różnych modeli i części zamiennych.

Wady falowników sieciowych:

• zacienienie jednego modułu negatywnie wpływa na wydajność całego systemu,
• ze względu na swoją konstrukcję wymagają większej liczby zabezpieczeń,
• wysokie napięcie stałe do 1000 V,
• przy rozbudowie systemu konieczność wymiany falownika na większy lub budowy dodatkowej niezależnej instalacji przy użyciu kolejnego falownika.

Mikroinwertery

Mikroinwertery to stosunkowo nowa technologia w dziedzinie fotowoltaiki, która różni się od tradycyjnych falowników sieciowych. Mikroinwertery są montowane bezpośrednio przy każdym panelu fotowoltaicznym i przekształcają prąd stały generowany przez ten panel na prąd zmienny.

Dzięki zastosowaniu mikroinwerterów, każdy panel słoneczny działa niezależnie, co oznacza, że żadne zacienione panele ani awaria jednego z nich nie wpływa na efektywność pozostałych, umożliwiając im prace z maksymalną wydajnością.

Dodatkowo, w instalacjach opartych na mikroinwerterach, gdzie prąd nie jest konwertowany ze wszystkich modułów w łańcuchu, maksymalne napięcie stałe nie przekracza 65 V, co oznacza większe bezpieczeństwo całego systemu.

Warto zwrócić uwagę, że żywotność mikroinwerterów, w porównaniu do falowników sieciowych, jest dłuższa ze względu na ich indywidualną konstrukcję i rozproszone obciążenie i może wynosić aż do 25 lat.

Zalety mikroinwerterów:

• każdy moduł pracuje niezależnie z maksymalną wydajnością,
• bezpieczniejsze rozwiązanie, ze względu na pracę na niższych napięciach,
• łatwa identyfikacja problemów, ponieważ każdy moduł jest indywidualnie monitorowany,
• możliwość rozbudowy systemu w przyszłości poprzez dodawanie kolejnych mikroinwerterów,
• koszt porównywalny do tradycyjnych instalacji,
• możliwość stworzenia bardzo małych instalacji (np. balkonowych).

Wady mikroinwerterów:

• wyższy koszt początkowy związany z większą liczbą potrzebnych mikroinwerterów,
• trudna dostępność do mikroinwertera w przypadku awarii,
• konieczność instalacji i konserwacji większej ilości urządzeń, co może być bardziej czasochłonne i kosztowne,
• mniejsza dostępność różnych rozmiarów i mocy mikroinwerterów, co może być ograniczające przy projektowaniu bardziej rozbudowanych instalacji.

Porównanie zalet i wad mikroinwerterów i falowników sieciowych

Poniżej porównamy oba urządzenia. Przyjrzymy się kilku kategoriom, które będą pomocne w zrozumieniu różnicy tych dwóch rozwiązań.

Tabela 3. Porównanie zalet i wad mikroinwerterów i falowników sieciowych.

Podsumowanie

Falowniki sieciowe i mikroinwertery są kluczowymi elementami systemów fotowoltaicznych, umożliwiającymi efektywną konwersję energii słonecznej na prąd przemienny. Wybór między tymi dwoma rozwiązaniami zależy od wielu czynników, takich jak rozmiar instalacji, budżet, oczekiwana wydajność i preferencje inwestora.

Falowniki sieciowe są często stosowane w większych instalacjach, oferując efektywność, zaawansowane funkcje i atrakcyjną cenę, jednakże są bardziej podatne na wpływ zacienienia.
Z kolei mikroinwertery są idealne do mniejszych instalacji, zapewniając maksymalną wydajność paneli, większe bezpieczeństwo oraz łatwość rozbudowy.

Podsumowując, wybór miedzy falownikami sieciowymi a mikroinwerterami powinien być podejmowany na podstawie indywidualnych preferencji, charakterystyki instalacji oraz dostępnych środków finansowych. W przypadku większych systemów PV, gdzie prostota i niższe koszty są ważne, falowniki sieciowe stanowią optymalne rozwiązanie. Natomiast dla mniejszych i bardziej złożonych instalacji, które wymagają optymalizacji na poziomie paneli i wyższej elastyczności, mikroinwertery mogą być bardziej odpowiednie. Warto pamiętać, że przed dokonaniem wyboru konsultacja z profesjonalistą może pomóc w podjęciu optymalnej decyzji, która zapewni doskonałą wydajność i długoterminową rentowność instalacji fotowoltaicznej.

Potrzebujesz pomocy w doborze idealnego rozwiązania do Twoich potrzeb? Wypełnij nasz formularz kontaktowy, a nasz specjalista pomoże Ci za darmo!

Źródła:

[1] https://www.solarreviews.com/blog/pros-and-cons-of-string-inverter-vs-microinverter