Centralne falowniki, a może mikroinwertery? Czym się różnią i które wybrać, by instalacja była efektywna?
Podstawowym elementem instalacji fotowoltaicznej są ogniwa. To dzięki nim możliwa jest produkcja prądu z energii słonecznej. Drugim elementem są inwertery (zwane również falownikami). Odpowiadają za zmianę napięcia – ze stałego na zmienne – lub/i przekazywanie prądu do akumulatorów, a także monitorowanie pracy całego układu. Do niedawna instalacje wykorzystywały centralne falowniki, jednak od niedawna ten trend ulega zmianie i coraz częściej inwestorzy decydują się na mikroinwertery. Przedstawiamy czym się różnią.
Centralne inwertery traktują wszystkie panele, z których składa się instalacja fotowoltaiczna, jako całość, a energia produkowana przez poszczególne moduły jest kierowana do jednego urządzenia. W przypadku, gdy któryś z paneli będzie mniej nasłoneczniony np. na skutek zabrudzenia (a brak jest dodatkowych elementów optymalizujących) falownik zacznie dostosowywać pracę całego układu do wydajności pojedynczego modułu. To wpływa negatywnie na efektywność oraz ilość wygenerowanej energii. Taka charakterystyka działania centralnych falowników przekłada się również na monitorowanie pracy układu. Przekazuje on informacje o aktualnych parametrach funkcjonowania całej instalacji, a nie jej poszczególnych fragmentów, przez co zlokalizowanie usterki jest utrudnione. Coraz częstszym problemem są także awaryjne wyłączenia w słoneczne dni centralnych falowników, a tym samym całych instalacji. Jest to spowodowane zbyt wysokim napięciem w lokalnym odcinku sieci energetycznej.
By wyprodukowany przez użytkownika prąd został przekazany do sieci, jego napięcie musi zostać podniesione. Gdy mamy do czynienia z centralnym inwerterem, osiągane są wysokie wartości, a to w połączeniu z coraz większą liczbą podłączanych instalacji skutkuje przeciążeniami i wstrzymywaniem oddawania nadwyżki wygenerowanej energii.
Różnice pomiędzy tymi dwoma rodzajami falowników dotyczą również kwestii bezpieczeństwa. Centralny inwerter „zbiera” całe napięcie wygenerowane przez instalację, co ma wpływ na ryzyko przepięcia, prowadzącego do uszkodzeń układu, a nawet pożaru. Jest to szczególnie niebezpieczne w przypadku, gdy instalacja zamontowana jest na dachu budynku mieszkalnego. Inaczej wygląda sytuacja w przypadku mikroinwerterów. Tam prąd przetwarzany jest na zmienny od razu przy danym panelu, a napięcie jest dużo niższe. Ewentualnie przepięcia mogą prowadzić jedynie do uszkodzenia danego fragmentu instalacji, co wiąże się ze znacznie mniejszymi utrudnieniami i kosztami.
Realizacja instalacji fotowoltaicznej wyposażonej w mikrofalowniki to nieco droższa inwestycja. W przypadku układu o wydajności 10 kWp koszt będzie wyższy o około 15-20%. Ta różnica w cenie jednak i tak się zwróci z czasem, a korzyści przemawiają za zainwestowaniem dodatkowych środków. Mikroinwertery, dzięki przetwarzaniu mniejszego napięcia, cechują się dłuższą żywotnością. To przekłada się na rozszerzenie okresu objętego gwarancją, który może wynosić nawet 25 lat! Ponadto w instalacjach opartych o te urządzenia znacznie rzadziej dochodzi do wyłączeń awaryjnych, a jeśli już się zdarzają, to dotyczą jedynie fragmentów układu, podczas gdy pozostałe mogą w dalszym ciągu pracować i generować energię. To podzielenie instalacji na autonomiczne moduły powoduje również, że potencjalne awarie generują mniejsze koszty i nie wpływają na funkcjonowanie całości. Tym samym wyższe koszty początkowe inwestycji zostają rekompensowane przez szereg benefitów wpływających na wydajność i opłacalność instalacji.