(Микро инверторите са само една форма на това, което е известно като "PLO" - оптимизиране на нивото на панела.
Първоначално слънчевите панели произвеждат електричество под формата на постоянен ток (DC) - същият тип електричество, което се среща в батериите.
За да може това електричество да се използва за захранване на уреди или за свързване към мрежата, то трябваше да бъде преобразувано в променлив ток (AC) с помощта на голяма кутия от електроника, известна като инвертор.
В системите, свързани към мрежата, слънчевите панели бяха свързани последователно (известни като низове), за да генерират по-високо напрежение DC, което помага за намаляване на загубите. Този подход обаче предизвика и някои проблеми.
Това е мястото, където микроинверторите влизат в действие.
Микро инвертори
Микроинверторът е по същество миниатюризиран инвертор, проектиран да бъде съвместим с отделни слънчеви панели, а не с поредица от панели.
Въпреки че не са нова концепция - те се появяват за първи път в края на 90-те години на миналия век, микроинверторите изпитват проблеми с надеждността и са доста скъпи. През последните години обаче те се завърнаха и набират значителна популярност.
Има най-малко 21 различни марки микроинвертори по света, но Enphase е най-често срещаната марка (и единствената, която бих препоръчал) в Австралия.
Ето как изглежда едно от тези малки момчета в сравнение с конвенционалната му алтернатива, голям и мощен стринг инвертор.
AC слънчеви панели
Слънчевият панел с променлив ток е по същество слънчев панел, оборудван с микроинвертор, който му позволява да произвежда променлив ток вместо постоянен ток.
Типичен масив "Series String".
В момента повечето слънчеви панели, инсталирани в Австралия, са конфигурирани по този начин, с един голям инвертор и високо постоянно напрежение. Ако има дъга на ниво 600V DC, това може да доведе до гръм и трясък! и потенциално пожар (ето защо никога не трябва да правите компромис с разходите за инсталиране).
Какво е доброто на AC панелите и микроинверторите?
Има редица сложности, причинени от традиционния начин за свързване на слънчеви панели заедно (в сериен низ), които микроинверторите могат да помогнат за преодоляване, включително:
DC с високо напрежение
DC с високо напрежение, произведено от последователна струна слънчева енергийна система, може да създаде риск от много висока температура и потенциален пожар. Тъй като микроинверторите преобразуват към 240V AC, потенциалът това да се случи е значително сведен до минимум.
Разпределителна апаратура
DC с високо напрежение изисква относително скъпи защитни ключове и предпазители. Чрез използването на променлив ток разпределителната апаратура е по-често достъпна и следователно по-евтина.
Засенчване
За да направя всичко това малко по-забавно, събрах видеоклип, обсъждащ засенчването и слънчевите панели. Ако не ви се гледа особено, не се колебайте да го пропуснете и просто прочетете резюмето по-долу.
Когато слънчевите панели са свързани заедно в последователен низ, засенчването само на един от тях може драстично да повлияе на целия масив (нещо като стоене върху маркуч).
Като пример: Ето масив от 3 слънчеви панела, свързани към конвенционален централен инвертор. Един от панелите е бил изпрашен от птица, която лесно може да намали продукцията му с 50%. Въпреки това, той също така ще намали продукцията на всички други панели със същата сума:
Но като има микроинвертор на всеки слънчев панел, изходите са напълно независими един от друг. Така че птичите изпражнения ще засегнат само замърсения панел:
Според Националната лаборатория за възобновяема енергия на САЩ този ефект може да донесе до 12% повече енергия за една година.
Но – това, което е било конвенционалното мислене в продължение на години, може да се наложи да бъде преразгледано с развитието на струнната инверторна технология. При полев тест през 2021 г., който противопостави стрингов инвертор Fronius Gen 24 срещу En* микроинвертори, имаше много малка разлика в начина, по който и двата се справяха с различни степени на сянка в един панел.
Остава да се види дали това откритие ще се приложи навсякъде, но доклад за проучване на 200 слънчеви системи във Франция, публикуван в края на 2001 г., заключава, че няма предимство в производителността на микроинверторите пред струнните инвертори като цяло.
Несъответствие на слънчевия панел
Когато се произвеждат слънчеви панели, те може да имат леки вариации в техните електрически характеристики поради производствени толеранси. Това води до феномен, наречен "несъответствие", когато ги свържете в сериен низ. Микроинверторите обаче могат да се адаптират към индивидуалните характеристики на всеки панел, като елиминират това несъответствие.
Проследяване на максимална Power Point
Различните електрически характеристики на всеки панел също водят до различни точки за максимална мощност. Точката на максимална мощност е оптималната точка за извличане на максимална мощност от соларен панел и микроинверторите, прикрепени към отделните панели, могат по-добре да се насочат към тази точка.
Мониторинг и откриване на грешки
Въпреки че повечето инвертори предлагат известно ниво на наблюдение и откриване на грешки, те могат да наблюдават само комбинирания изход на всички панели в сериен низ. За разлика от това, микроинверторите могат да наблюдават всеки панел поотделно, което позволява по-бързо и лесно идентифициране на проблемите.
Фабрично монтиран
Някои производители на слънчеви панели сега сглобяват микроинвертори във фабриката, създавайки AC панели. Това сглобяване в контролирана среда може да спести време и пари.
Съкращаване
Ако сериен стринг инвертор се повреди, целият слънчев масив спира да произвежда енергия. Въпреки това, ако микроинверторът се повреди, останалите модули могат да продължат да работят, което води до по-надеждна система.
Модулност
Серийните стрингови инвертори имат ограничения за броя на панелите, които могат да приемат, което прави предизвикателство добавянето на още панели по-късно. За разлика от тях, слънчевите панели с променлив ток могат лесно да се добавят, защото са независими един от друг, въпреки че добавянето на няколко панела към съществуващ масив може да доведе до допълнителни разходи.
Ориентация
В сериен низ всички слънчеви панели трябва да бъдат свързани в една и съща ориентация за правилно подравняване на напрежението. Слънчевите панели с променлив ток, от друга страна, могат да бъдат ориентирани във всяка посока, без да се засяга работата на други панели.
Недостатъци на AC панелите и микроинверторите
Въпреки това AC панелите и микроинверторите също имат някои недостатъци:
Достъпност на покрива
В случай на повреда на микроинвертора, някой трябва да отиде на покрива, за да го изключи от под соларния панел. Това добавя време и разходи в сравнение с премахването на сериен стринг инвертор от стената.
Въздействия на времето
Намирането на покрива излага микроинверторите на по-екстремни климатични условия, включително топлина, студ и влага. Това изисква внимателна конструкция и използване на здрави електронни компоненти, за да се гарантира надеждност.
Ефективност
Въпреки че микроинверторите се подобряват, те все още не са достигнали същите нива на ефективност като серийните стрингови инвертори. Това означава, че те може да не преобразуват толкова много слънчева енергия в електрическа.
Цена
Микроинверторните системи обикновено добавят около 20-30% повече към цената на слънчевата енергийна система в сравнение със системите, използващи конвенционални стрингови инвертори.
Но микроинверторът BWN POWER може да се инсталира лесно навсякъде. Няма ограничения за мястото на монтаж, може да се постави във всеки ъгъл и не е необходимо да се поставя заедно с фотоволтаични панели. Микроинверторът Tentek може да реализира функцията за съхранение на домашна енергия, а ефективността на преобразуване също е близка до тази на традиционните инвертори.
Кога AC слънчевият панел или микроинверторът са по-добър избор?
Както можете да видите, има редица предимства на променливотоковите слънчеви панели, използващи микроинвертори. Най-честата причина хората да ги избират е, че имат засенчване или трябва да използват различни ориентации на покрива си, за да генерират мощността, от която се нуждаят.
Все по-голям брой хора също избират микроинвертори, защото са готови да платят повече, за да избегнат несъответствие, да увеличат излишъка си и да дадат възможност за бъдещо разширяване. Другите описани предимства са склонни да укрепват случая и някои хора просто харесват идеята да имат най-новата/най-новата технология.
Ясно е, че ако имате засенчване или подоптимална ориентация, микроинверторите са идеален избор и в крайна сметка могат да бъдат по-евтини в дългосрочен план, защото ще произвеждат повече енергия.
Освен това, микроинверторите се превръщат в личен избор за това колко сте готови да платите балансирано спрямо допълнителните функции и предимства.
Кой продава AC слънчеви панели и микро инвертори?
Има много производители по света, които предлагат микро инвертори. Освен това все по-голям брой дистрибутори и търговци имат достъп до микроинвертори и могат да ги инсталират на различни слънчеви панели по ваш избор. Въпреки това, ако търсите микроинвертор с функция за съхранение, само Enphase и BWN POWER в момента предоставят такива опции.
Последната дума
Някои читатели се запитаха дали променливотоковите инвертори могат да бъдат опция „Направи си сам“ (Направи си сам) и отговорът е не, въпреки че се приближава. Тъй като имате работа с 240 V променливотоково захранване, все още е необходимо да имате лицензиран електротехник, който да се справи с инсталацията, а за отстъпки или преференциални тарифи (FIT) е необходим и акредитиран монтажник.
Пазарният дял на оборудваните с микроинвертор AC слънчеви панели все още предстои да бъде определен, но едно е сигурно: те ефективно се справят с определени сложни проблеми и имат обещаващо бъдеще. Ако разходите им могат да бъдат допълнително намалени, те може да се превърнат в доминиращата слънчева инверторна технология, правейки големите централизирани инвертори също толкова остарели, колкото мейнфрейм компютрите в голямото електронно сметище в небето.