Falownik centralny czy mikroinwerter? Cała prawda o Szczecinek mikroinwertery

O modułach fotowoltaicznych powiedziano już wiele. Informacji na stronach producentów i dystrybutorów jest wystarczająco dużo, aby każdy mógł wybrać sprzęt odpowiedni dla siebie. Oczywiście firmy oferujące moduły, a także falowniki będą zwykle przekonywać do tego, co akurat mają w swoim magazynie lub do zakupu sprzętu, do którego kolokwialnie mówiąc są przyzwyczajone, czy też mogą ułożyć do niego fajną, marketingową „historię”.

Skupmy się na urządzeniach przekształcających energię prądu stałego w użyteczny prąd przemienny, czyli na tzw. inwerterach. W ostatnim czasie w lokalnych mediach internetowych pojawił się artykuł, który mocno atakuje rozpowszechnione na całym świecie rozwiązanie bazujące na wykorzystaniu typowego falownika centralnego dla instalacji fotowoltaicznej. Moduły połączone najczęściej w dwa niezależne łańcuchy są przyłączone do jednego, głównego urządzenia znajdującego się w łatwo dostępnym miejscu. Rozwiązanie to jest wciąż najbardziej popularną i sprawdzoną topologią budowy, zarówno małych instalacji przydomowych, jak i większych przemysłowych. Szacuje się, że na świecie ok 95% instalacji wykonywana jest w oparciu o falowniki centralne. Dane te potwierdzają także najbardziej doświadczeni w branży Niemcy, u których tego typu instalacje z powodzeniem powstają już od blisko 30 lat.

Dość nowym rozwiązaniem są wychwalane ze wszech stron tzw. mikroinwertery – urządzenia, które montuje się do każdego modułu z osobna i z których bezpośrednio uzyskujemy prąd użyteczny odpowiadający parametrom sieciowym. Niektóre z nowo powstałych firm chcąc marketingowo zgasić konkurencję przekonują do słuszności jedynie takiego rozwiązania, posuwając się nawet do stwierdzania nieprawdy, jakoby instalacje projektowane i budowane w oparciu o mikroinwertery miały o 20-30% wyższą sprawność, niż typowe inwertery łańcuchowe. Z tych wprowadzających w błąd informacji wynika, że wszystkie montowane w naszych warunkach geograficznych instalacje również te, w których wpływ zacienienia padającego na moduły nie występuje, mogą uzyskać, dzięki technologii miroinwerterowej wydajność rzędu 1200-1300 kWh z 1 kW mocy zainstalowanej modułów rocznie. Jak to możliwe, skoro wszelkie bilanse i obliczenia wykazują, że w skrajnie słonecznych latach uzyskujemy ok. 1100 kWh energii rocznie z każdego kilowata dobrze zaprojektowanych instalacji, opartych na inwerterach łańcuchowych. Tym bardziej to zdumiewa skoro maksymalna sprawność konwersji prądu stałego na zmienny wynosi w typowym falowniku 98%, przy czym w mikroinwerterze – 96,5%. Otóż ktoś pominął bardzo mało znaczącą -jakby się mogło wydawać – kwestię. Mikroiwenrtery mogą mieć nieznaczną przewagę w uzyskach (5-10%), ale tylko w pewnych, szczególnych warunkach. Chodzi mianowicie o przypadki, w których nie da się uniknąć zacienienia instalacji. Należy tu jednak dodać, że te same możliwości dają inwertery centralne odpowiednio skonfigurowane I wyposażone w tzw. optymalizery mocy np. firmy Tigo, lub instalacje budowane w oparciu o systemy bazujące na falowniku centralnym izraelskiej firmy Solar Edge, w których każdy moduł jest niezależnie sterowany i monitorowany przez falownik. To ostatnie rozwiązanie daje także gwarancję obniżenia napięcia w instalacji prądu stałego w wykrytych przez urządzenie automatycznie sytuacjach awaryjnych do napięcia ok 1V na jeden moduł. To rozwiązanie stanowi jednocześnie bezpieczeństwo przeciwpożarowe, ponieważ nie ma możliwości powstania w takiej instalacji łuku elektrycznego.

Cena instalacji opartej na falowniku centralnym będzie niższa o ok. 20%-30%, w porównaniu z instalacjami wykorzystującymi mikroinwertery, co bezpośrednio przekłada się na szybszy zwrot nakładów inwestycyjnych. Gwarancje renomowanych producentów falowników łańcuchowych: SMA, Fronius, Solar Edge można za dodatkową opłatą przedłużyć u producenta nawet do 25 lat.

Należy także podkreślić ze mikroinwertery montowane są bezpośrednio pod modułami i narażone na skrajne temperatury od -20 do +70 st. C, co nie pozostaje bez wpływu na ich żywotność, a wraz ze wzrostem temperatury spada sprawność urządzenia. Falowniki łańcuchowe montuje się najczęściej w miejscach chłodnych i zacienionych, co jednocześnie stanowi ułatwienie przy ewentualnej wymianie, czy naprawie urządzenia.

Pomimo dość długiej gwarancji oferowanej przez producentów mikroinwerterów reklamacje zdarzają się dość często. Zdarza się, że psuje się kilka lub więcej urządzeń jednocześnie. O ile jest to mała instalacja np. moduły ułożone w dwóch rzędach to bez problemu można wymienić inwerter. Trudniej jest w przypadku, kiedy mamy do czynienia z większą instalacją- 3 i więcej rzędów, a uszkodzony inwerter znajduje się w środkowym polu. Z tego też powodu bardzo rzadko stosuje się mikroinwertery do budowy większych domowych, czy przemysłowych instalacji.

Kolejną wadą tych urządzeń jest ilość złączy, jaka występuje w instalacji na dachu, a co za tym idzie jest narażona na potencjalne rozszczelnienie. W typowej np. 3-kilowatowej instalacji łańcuchowej mamy na dachu 10 połączeń, przy czym w tej samej instalacji z mikroinwerterami tych połączeń jest aż 20.

Mikroinwertery nie są także w żaden sposób zabezpieczone na dachu przed przepięciami, tak jak ma to miejsce w przypadku inwerterów łańcuchowych, w których ochronniki przepięć są standardowym oraz wymaganym w warunkach gwarancji producenta wyposażeniem. Może się zdarzyć, że bliskie wyładowanie atmosferyczne uszkodzi część lub wszystkie mikroinwertery, a producent nie uwzględni niestety w takim przypadku reklamacji.

Nasze doświadczenie dotyczące projektowana i wykonawstwa instalacji fotowoltaicznych to 6 lat na rynku polskim, poprzedzone wiedzą uzyskaną na studiach o profilu fotoenergetycznym (2006rok) i licznymi, branżowymi szkoleniami. W naszym dorobku jest ok. 150 pracujących instalacji fotowoltaicznych, przy czym ok 40 z nich jest zamontowana w Szczecinku i najbliższych okolicach. Od 3 lat każda instalacja jest w standardzie wyposażona w system monitorowania zdalnego, do którego zarówno my, jak i klient mamy stały podgląd. Pracujemy wyłączenie na sprawdzonym markowym sprzęcie: SMA, Fronius, Solar Edge. Nie jest także tajemnicą, że mamy dostęp praktycznie do każdego rozwiązania, łącznie z technologią mikroinwerterową, której z wyżej wymienionych powodów nie wdrożyliśmy, a z której wiele firm w branży z podobnych przyczyn po pewnym czasie od wdrożenia się wycofało.