Mikroinwertery czy falownik fotowoltaiczny – co wybrać?

Panele fotowoltaiczne, dzięki promieniowaniu słonecznemu mogą produkować energię elektryczną. Fotowoltaika wytwarza prąd stały, czyli np. taki jaki jest w bateriach czy akumulatorach. Natomiast w gniazdku w domu płynie prąd zmienny. Aby skorzystać z dobrodziejstw darmowego prądu ze słońca potrzebne jest więc urządzenie które będzie sterować całym procesem i zmieni prąd na taki z którego będą mogły skorzystać urządzenia elektryczne w domu. Potrzebny jest więc inwerter lub inaczej mówiąc falownik fotowoltaiczny.

Mikroinwertery i falowniki szeregowe – podobieństwa i różnice

Budując instalację fotowoltaiczną można wykorzystać dwie metody:

  • Mikroinwertery do fotowoltaiki – w instalacji wykorzystuje się wiele, mniejszych mikroinwerterów o niewielkiej mocy. Mikroinwerter podłącza się pod jeden, dwa lub cztery panele. Daje to możliwość dokładnego sterowania pracą każdego panela fotowoltaicznego. Częściowe zacienienie jednego modułu nie wpływa znacząco na pracę całej instalacji. Każdy falownik zmienia prąd ze stałego na zmienny już na początku obiegu więc w przewodach z instalacji płynie od razu prąd o odpowiednich parametrach.
  • Pojedynczy falownik do fotowoltaiki – w instalacji wszystkie panele fotowoltaiczne tworzą jeden szereg na końcu którego montowany jest jeden duży falownik o odpowiednio dobranej mocy. Zastosowanie jednego falownika, sprawia, że cena fotowoltaiki w dużych instalacjach jest korzystniejsza.

Zalety mikroinwerterów

  • Niewątpliwie zaletą mikroinwerterów jest możliwość współpracy z każdym pojedynczym modułem. Jest to szczególnie istotne w przypadku tak zwanych skomplikowanych dachów. Czyli w sytuacji gdy dach ma wiele połaci o małej powierzchni, skierowanych w różne strony świata. W takich sytuacjach konieczne jest rozmieszczanie po kilka paneli fotowoltaicznych na dachu. Różne kierunki i ewentualne zacienienie bardzo niekorzystnie wpływa na produkcję energii w przypadku zwykłych falowników. Mikroinwertety w takich warunkach mogą uzyskać od 10% do nawet 30% większą produkcję energii względem falowników szeregowych.
  • Mikrofalowniki dzięki możliwości dokładnego monitorowania każdego panela fotowoltaicznego pozwalają szybko zdiagnozować problem z produkcją i namierzyć konkretny moduł który ma mniejszą wydajność.
  • Instalacja fotowoltaiczna z mikroinwerterami jest mniej podatna na wytworzenie łuku elektrycznego. Prąd stały z paneli fotowoltaicznych – który przy zerwaniu ścieżki łatwo wytwarza łuk elektryczny – jest doprowadzany krótkim przewodem solarnym do mikrofalownika który jest umieszczony pod modułem. Za mikroinwerterem, w przewodach płynie już prąd zmienny 230V który jest bezpieczny dla urządzeń w domu i jest zdecydowanie mniej podatny na wytwarzanie łuku elektrycznego.
  • Ponieważ każdy mikroinwerter z podpiętymi panelami stanowi tak na prawdę miniaturową instalację, istnieje możliwość wręcz nieograniczonej rozbudowy fotowoltaiki. Wystarczy zamontować kolejne 4 panele o mocy 400Wp i jeden mikroinwerter aby powiększyć swoją instalację np. o kolejne 1.6 kWp.
  • Mikroinwertery montuje się bezpośrednio pod panelami fotowoltaicznymi. Nie ma więc konieczności szukania odpowiedniego miejsca wewnątrz budynku.

 

Wady mikroinwerterów

  • Cena mikroinwerterów w przypadku dużej instalacji może być znacząca. Pomimo niższej niż w przypadku tradycyjnego falownika, ceny jednostkowej, należy pamiętać, że mikroinwerterów potrzebujemy od kilku do kilkunastu sztuk. W przypadku mikroinwerterów Hoymiles, pod jedno urządzenie można podłączyć do 4 paneli. Instalacja o mocy 9.6 kWp składająca się z 24 paneli będzie więc potrzebowała 6 mikrofalowników. W przypadku takiej wielkości cena fotowoltaiki na mikrofalownikach jest jeszcze porównywalna do zastosowania dobrego falownika, np. Fronius. W przypadku większej instalacji cena mikroinwerterów może być większa niż konkurencyjnego falownika trójfazowego.
  • Mikrofalowniki montowane są przeważnie tuż pod panelami fotowoltaicznymi. Konieczne jest więc zachowanie odpowiedniej przestrzeni między panelami a poszyciem dachu. Przestrzeń która zapewnia wentylację jest niezbędna, ponieważ ciemny dach w słoneczny, letni dzień, może się nagrzać nawet do 70℃. Mikrofalowniki co prawda są przystosowane do pracy w skrajnych warunkach atmosferycznych ale zapewnienie optymalnych warunków jest korzystne dla elektroniki sterującej produkcją energii ze słońca.

Zalety falowników szeregowych

  • Typowa instalacja fotowoltaiczna zawiera jeden, centralny falownik. Jedno urządzenie to niższy koszt, zwłaszcza, że dobierając odpowiednio moc można obsłużyć nawet bardzo dużą instalację fotowoltaiczną. Na farmach fotowoltaicznych wykorzystywane są przemysłowe falowniki solarne które obsługują moce do 33 kW.
  • Jeden falownik szeregowy i panele fotowoltaiczne podłączone w szereg to zdecydowanie mniej połączeń elektrycznych. Każde połączenie za pomocą złączki solarnej MC4 to miejsce potencjalnego zwarcia.
  • Falowniki szeregowe w przypadku fotowoltaiki na gruncie montowane są na stelażu instalacji a w instalacjach na dachu budynku montaż odbywa się wewnątrz pomieszczeń. Dzięki temu falowniki mogą pracować w dużo korzystniejszych warunkach niż narażone na wysokie temperatury mikrofalowniki. Konieczne jest zapewnienie wolnej przestrzeni wokół falownika aby umożliwić mu skuteczne chłodzenie.

Wady falowników szeregowych

  • W przypadku małych instalacji, o mocy do 4 kWp, koszt falownika i osprzętu może wynosić nawet połowę ceny fotowoltaiki.
  • Moc falownika dobiera się do sumarycznej mocy paneli fotowoltaicznych. Konkretny model falownika przeważnie obsługuje pewien zakres mocy. Falownik precyzyjnie dobrany do mocy paneli może być w przyszłości barierą do dalszej rozbudowy instalacji fotowoltaicznej. W przypadku gdy w perspektywie kilkunastu lat planowana będzie rozbudowa fotowoltaiki, warto rozważyć montaż nieco mocniejszego falownika.