Schemat instalacji fotowoltaicznej może być zaplanowany na kilka sposobów. Kluczem do sukcesu jest, aby moc paneli była dopasowana do przepustowości inwertera fotowoltaicznego. Tylko wtedy możemy liczyć na maksymalną opłacalność transakcji i szybki zwrot inwestycji. Przyjrzyjmy się, na czym polega schemat fotowoltaiki opartej o mikrofalowniki i czy jest on opłacalny.

Jak działa mikroinwerter?

Zadaniem mikroinwerterów jest, podobnie jak w przypadku klasycznego falownika stringowego, zamiana prądu stałego generowanego przez ogniwa fotowoltaiczne na prąd przemienny, czyli taki, jaki płynie w gniazdach elektrycznych. Różnica polega na zamianie falownika centralnego na mikroinwertery, które podłączone są do poszczególnych paneli.

Ostatecznie będziemy mieli ich dokładnie tyle, ile mamy ogniw fotowoltaicznych. Zasada działania mikrofalowników jest dokładnie taka sama, jak urządzenia centralnego z tą różnicą, że pojedynczo będą one dysponowały niższą mocą i mają mniejsze gabaryty.

Schemat podłączenia instalacji fotowoltaicznej, a mikroinwertery

Klasyczny schemat instalacji fotowoltaicznej zakłada, że wszystkie panele połączone są szeregowo. Oznacza to, że prąd generowany przez każdy z nich przepływa przez jeden falownik. W rezultacie moc całej instalacji jest dopasowywana do najsłabszego ogniwa, a cały system musi pracować z jednolitą mocą.

W przypadku schematu podłączenia fotowoltaiki opartego na mikrofalownikach zakłada się, że każdy panel dysponuje własnym urządzeniem do optymalizacji mocy i przepływu energii.

Różnica między mikroinwerterami a klasycznymi falownikami polega na tym, że działanie instalacji tradycyjnej będzie osłabione przez miejscowe zacienienie paneli, różnicę w ich położeniu lub orientacji. 

Mikroinwertery sprawdzą się przede wszystkim na dachu lub gruncie, gdzie często nasłonecznienie jest ograniczone. Warto pamiętać, że małe urządzenia łatwiej dopasować, ale są przez to droższe. Jeżeli nasza nieruchomość spełnia optymalne warunki do montażu falownika centralnego, musimy się zastanowić, czy takie rozwiązanie w ogóle się opłaca.

Zalety stosowania mikroinwerterów

Zasadniczą zaletą stosowania mikrofalowników jest duża możliwość rozbudowy instalacji fotowoltaicznej o kolejne panele. To przydatne rozwiązanie, jeśli planujemy rozbudowę domu albo zwiększyło się nasze zapotrzebowanie na energię elektryczną (lub już na początku zostało niedoszacowane). W tej sytuacji w schemacie podłączenia fotowoltaiki uwzględniamy po prostu kolejny panel wraz z inwerterem.

W przypadku klasycznej instalacji musimy dopasować moc paneli PV (także minimalną) do parametrów falownika. Oznacza to, że jeżeli moc wynosi 4kW, to przynajmniej tyle mocy powinny generować panele. W przypadku mikroinwerterów sprawa jest prostsza, ponieważ w praktyce możemy montować instalację opartą już na jednym module. Nic także nie stoi na przeszkodzie, aby w razie potrzeby zmodyfikować schemat paneli fotowoltaicznych, dodając lub odejmując po jednym lub kilka ogniw.

Dodatkowo każdy z modułów posiada własny Tracker MPP (Maximum Power Point), który optymalizuje moc urządzenia. Dzięki temu instalacja fotowoltaiczna może z dobrym skutkiem działać nawet na dachach o nietypowym kształcie lub terenie zadrzewionym, gdzie musimy liczyć się z dużym zacienieniem.

Wreszcie, działania każdego falownika możemy monitorować z osobna, a naprawa nie ingeruje w strukturę całego systemu.

Gdzie najlepiej sprawdzą się mikroinwertery? Okazuje się, że najkorzystniejszą stopę zwrotu w przypadku zminiaturyzowanych instalacji oferują instalacje o mocy nieprzekraczającej 3 kW montowane w warunkach znacznego zacienienia.

Wady mikrofalowników

Choć mikroinwertery są niezwykle przydatne, mają także swoje wady. Warto zwrócić uwagę na fakt, że znajdują się one bezpośrednio przy panelach PV. Oznacza to, że są narażone na działanie wysokich temperatur, które dla sprzętu elektrycznego na dłuższą metę mogą być szkodliwe (badania wskazują, że w upalne dni, mikrofalowniki potrafią osiągnąć temperaturę nawet 80 °C).

Jeżeli do niekorzystnych czynników dodamy wilgoć, nikogo nie zdziwią możliwe awarie, które zdarzają się kilkukrotnie częściej niż w przypadku klasycznych inwerterów stringowych.

Przy połączeniu równoległym należy także liczyć się z utrudnionym serwisowaniem i koniecznością zastosowania sprzętu wysokościowego, a co za tym idzie, regularnego korzystania z usług firmy zewnętrznej. Powinniśmy również brać pod uwagę zakłócenia sprzętu RTV oraz bezprzewodowego Internetu, ponieważ mikrofalowniki emitują fale radiowe.

Wreszcie, technologia miniaturyzacji wiąże się niestety z wyższą ceną samej instalacji oraz dłuższym okresem zwrotu niż w przypadku instalacji stringowych. Dotyczy to zwłaszcza instalacji większych niż 3 kW.

A więc instalować, czy nie?

Zanim podejmiemy decyzję o tym, czy i jak podłączyć panele fotowoltaiczne, zastanówmy się najpierw, z jakiego rodzaju instalacji planujemy korzystać. Zarówno falowniki tradycyjne, mikroinwertery, jak i urządzenia hybrydowe mają swoje plusy i minusy. Zmiana instalacji od podstaw jest jednak bardzo kosztowna, ponieważ wiąże się z koniecznością wymiany niemal całej infrastruktury.