Instalacje fotowoltaiczne składają się z kilku podstawowych elementów. Do najważniejszych zaliczyć można z pewnością panele PV, które najczęściej wyprodukowane są z krzemu, optymalizatory mocy, a także inwertery nazywane również falownikami. Istotną rolę odgrywa jeszcze system okablowania i zabezpieczenia zapewniające sprawne działanie całej instalacji fotowoltaicznej. W tym artykule opiszemy działanie inwertera hybrydowego. Co to jest i jakie są jego zalety?
Przeczytaj także:
Czym jest inwerter hybrydowy?
Falownik jest bardzo ważnym elementem instalacji PV, a wręcz jej sercem. Na rynku dostępne są różne rodzaje inwerterów, ale modele hybrydowe różnią się od pozostałych. Przede wszystkim mogą one pracować w systemie off-grid i on-grid. Falownik hybrydowy nie przerywa swojej pracy w momencie awarii sieci energetycznej, a jedynie przełącza się w tryb off-grid współpracując z magazynem energii. Jest to więc urządzenie o wiele bardziej wszechstronne od innych rodzajów i stosuje się w nim bardziej zaawansowane technologicznie rozwiązania.
Jak działa falownik hybrydowy?
Falownik wykorzystuje prąd elektryczny, który generowany jest na skutek powstania tak zwanego efektu fotowoltaicznego. Energia słoneczna promieniująca na panele PV, a konkretniej na znajdujące się w nich fotony, powoduje wzburzenie elektronów krzemu, które następnie przełamują ładunek fotonów i przemieszczają się w kierunku przeciwnym do powstałej dziury elektronowej. Dochodzi do powstania różnic potencjałów, gdyż w półprzewodniku typu P dziur elektronowych jest znacznie więcej niż elektronów. Natomiast w półprzewodniku typu N stosunek ten jest odwrotny. Przepływ cząsteczek wymusza generowanie napięcia.
Ponadto w falownikach hybrydowych dochodzi jeszcze możliwość gromadzenia energii elektrycznej w systemach magazynowania energii. Jest to poniekąd działanie odwrotne od tego jakie oferują klasyczne falowniki. Nadmiar wygenerowanego prądu nie jest przesyłany do sieci elektroenergetycznej, ale pozostaje do dyspozycji użytkowników, gdyż przechowywany jest w akumulatorach.
Inwerter hybrydowy do instalacji fotowoltaicznej – jakie są jego zalety?
Mimo iż inwertery hybrydowe technologicznie są zbliżone do modeli stringowych, to należy podkreślić ich najważniejsze zalety i przewagę nad innymi technologiami. Jeśli rozważa się wykorzystanie sieci fotowoltaicznej do magazynowania energii elektrycznej, bez inwertera hybrydowego trzeba byłoby zdecydować się na kosztowną i poniekąd skomplikowaną inwestycję. Podłączenie akumulatora do systemu PV wymaga zakupu odpowiedniego falownika, a także magazynu energii, kontrolera ładowania ogniwa i systemu, który będzie nadzorować wydajność całego procesu. Efektem są nie tylko wysokie koszty, ale także posiadanie elementów o dużych gabarytach. Wybierając inteligentny system hybrydowy, otrzymuje się jedno urządzenie w atrakcyjniejszej cenie.
Dużym atutem rozwiązań hybrydowych jest również możliwość obsługi instalacji PV z poziomu dedykowanej aplikacji. Po zalogowaniu się do niej prosument otrzymuje dostęp do panelu konfiguracyjnego całego systemu, raportów działania i wydajności instalacji, a także może dokonać zgłoszenia serwisowego. Rozwiązania typu smart ułatwiają znacząco możliwość optymalnej konfiguracji inwertera. Wybierając je ma się pewność, że energia elektryczna jest generowana w odpowiednim stopniu, adekwatnym do zużycia.
Kolejnym aspektem jest możliwość ograniczenia strat energii, które powstają w wyniku konwersji prądu stałego na przemienny i na odwrót. Nowoczesne falowniki hybrydowe konstruowane są w taki sposób, aby nie przetwarzały energii elektrycznej płynącej z modułów fotowoltaicznych, ale od razu gromadził ją w akumulatorach w postaci prądu stałego.
Falowniki hybrydowe w fotowoltaice a magazynowanie energii
Jakie korzyści płyną z gromadzenia prądu w specjalnych magazynach? Przede wszystkim przechowywana energia służy jako zapasowe źródło zasilania w przypadku braku prądu lub awarii fotowoltaiki. Zastosowanie innowacyjnych i zaawansowanych technologicznie komponentów oraz oprogramowanie BMS pozwala na bieżące kontrolowanie poziomu naładowania baterii i gwarantuje bezpieczne użytkowanie. W przeciwieństwie do standardowych inwerterów, które przekazują nadwyżkę energii do sieci, modele hybrydowe pozwalają gromadzić zapasy i wykorzystywać je później. Inwertery hybrydowe renomowanych firm mają wieloletnią gwarancję i gwarantują wysoki stopień ochrony, najczęściej IP 65, pozwalający na pracę w warunkach zewnętrznych.
