Co to jest falownik słoneczny?
Falowniki słoneczne to elementy powszechnie spotykane w systemach elektroenergetycznych fotowoltaicznych (PV). Celem inwertera słonecznego jest przekształcenie prądu stałego (DC) generowanego przez system fotowoltaiczny w prąd przemienny (AC), który można wysłać do sieci elektrycznej lub zużyć na miejscu. Falowniki te mogą być używane albo w połączeniu z systemami akumulatorowymi, albo do bezpośredniego zasilania niektórych urządzeń. Mają też zwykle kilka cech identyfikujących, które są specjalnie przeznaczone do użycia z macierzami PV, takich jak śledzenie punktu maksymalnej mocy (MPPT). Niektóre falowniki, które są używane do wiązania układu fotowoltaicznego z siecią energetyczną, mają również ochronę przed zjawiskiem wyspiarskim.
Gdy panele fotowoltaiczne są wykorzystywane do generowania energii elektrycznej z promieniowania słonecznego, uzyskana moc wyjściowa jest zmiennym prądem stałym. Jest to podobne do rodzaju energii elektrycznej występującej w bateriach i musi zostać zmienione na prąd przemienny, zanim będzie mógł zasilać dom lub firmę. Proces zamiany prądu stałego na prąd przemienny odbywa się za pomocą falownika, chociaż większość z tych urządzeń jest zaprojektowana do pracy z niezmiennym prądem stałym. W przeciwieństwie do większości innych falowników, falownik słoneczny został zaprojektowany specjalnie do pracy ze zmiennym prądem stałym generowanym przez układy fotowoltaiczne.
MPPT to jedna ze specjalistycznych funkcji, które można wbudować w falownik słoneczny. Technologia ta pozwala inwerterowi słonecznemu przyłożyć obciążenie do każdego ogniwa fotowoltaicznego, aby uzyskać najwyższy możliwy poziom mocy. W systemach MPPT można zastosować kilka różnych algorytmów, choć wszystkie mają na celu zwiększenie wydajności w ten ogólny sposób.
Dwa główne typy inwerterów słonecznych są określone przez to, czy mają być stosowane w aplikacjach poza siecią, czy w sieci. Przetwornice off-grid są wykorzystywane do bezpośredniego zasilania domu lub firmy, która nie otrzymuje energii elektrycznej z żadnego zewnętrznego źródła. Urządzenia powiązane z siecią są wymagane w aplikacjach, w których dom lub firma jest podłączona do zewnętrznej sieci energetycznej. Oprócz dostarczania energii do lokalnego miejsca i ładowania rezerwowych akumulatorów, jednostki podłączone do sieci są również w stanie zwrócić nadmiar energii elektrycznej do systemu. Ponieważ pomieszczenia mogą odbierać energię z sieci lub z fotowoltaicznej instalacji fotowoltaicznej, konieczne mogą być dodatkowe środki ostrożności.
W większości przypadków falowniki podłączone do sieci mają się wyłączać, jeśli pomieszczenia zostaną odłączone od zewnętrznej sieci energetycznej. W pewnych okolicznościach falownik słoneczny może nadal działać po takim odłączeniu, co jest zjawiskiem zwanym wyspowaniem. Wiele falowników słonecznych zawiera środki zapobiegające wyspianiu się, aby temu zapobiec, a takie funkcje są czasem wymagane przez lokalne zakłady energetyczne, zanim panel fotowoltaiczny zostanie podłączony do sieci. Inne falowniki mają obwody, które mogą celowo odciąć pomieszczenia od sieci, dzięki czemu panel fotowoltaiczny będzie dostarczał energię elektryczną tylko do lokalnego miejsca.