Instalacja fotowoltaiczna składa się z wielu ściśle współpracujących elementów. Oprócz samych paneli fotowoltaicznych w jej skład wchodzi osprzęt niezbędny do prawidłowego działania, w tym falownik, oraz pojemne magazyny energii. Oba te urządzenia występują w dwóch odmianach, niskonapięciowej lub wysokonapięciowej, z którymi warto zapoznać się nieco bliżej.
Czym jest falownik, czyli inwerter i jakie pełni funkcje?
Należy najpierw dokładnie poznać oba urządzenia, a zaczniemy od falownika, nazywanego też inwerterem, jednego z najważniejszych elementów każdej instalacji fotowoltaicznej. Definicja określa falownik jako konwerter przekształcający wyprodukowany z energii słonecznej prąd stały w prąd zmienny, którym możemy zasilać urządzenia AGD i RTV czy też ogrzewać wodę użytkową.
Falowniki są powszechnie stosowane w większych i mniejszych instalacjach słonecznych, pozwalając na maksymalne wykorzystanie energii wytworzonej przez panele. Do najważniejszych ich funkcji, oprócz konwersji prądu, możemy zaliczyć:
- synchronizację instalacji PV z siecią energetyczną, co ma znaczenie przy sprzedaży nadwyżek energii do sieci;
- efektywniejsze monitorowanie pracy instalacji i zarządzanie energią, co powoduje mniejsze straty energii;
- możliwość regulacji pracy instalacji i jej dostosowanie do różnych warunków oraz potrzeb użytkowników;
- optymalizacja pracy paneli, co umożliwiają przede wszystkim inwertery MPPT, które są w stanie monitorować tzw. punkt pracy paneli w celu zapewnienia ich najwyższej wydajności;
- bezpieczeństwo i stabilną, zrównoważoną pracę wszystkich elementów systemu;
- zwiększenie autokonsumpcji energii, a dzięki lepszemu jej wykorzystaniu można odczuwalnie zredukować wysokość rachunków za prąd;
- magazynowanie energii, co jest możliwe przy wykorzystaniu falowników hybrydowych, dzięki którym staje się możliwe połączenie instalacji fotowoltaicznej z pojemnym magazynem energii.
Jakie są różnice pomiędzy falownikiem hybrydowym niskonapięciowym a wysokonapięciowym?
Najlepszym wyborem, zarówno do zastosowań domowych, jak i np. w firmach czy na farmach fotowoltaicznych, są nowoczesne, efektywne w działaniu inwertery hybrydowe. Przed podjęciem decyzji o zakupie konkretnego modelu warto poznać różnice między nimi, wszystkie zalety i wady obu rozwiązań.
Falowniki hybrydowe niskonapięciowe – zalety i wady
Jest to niezwykle praktyczne urządzenie łączące w sobie funkcje typowego falownika z możliwościami zarządzania systemami magazynowania energii. Wykazuje wysoką sprawność pracy w każdych warunkach, współpracując z bateriami np. 48 V, które są łączone równolegle. Do ich wskazywanych przez ekspertów zalet możemy zaliczyć:
- magazynowanie nadwyżek energii w celu ich późniejszego wykorzystania lub odsprzedaży;
- optymalne zarządzanie energią, co wydatnie podnosi efektywność działania domowej fotowoltaiki;
- prosty montaż, zwłaszcza w porównaniu z wysokonapięciowymi odpowiednikami;
- wyższy poziom bezpieczeństwa, ochrona zarówno sprzętu, jak i użytkowników.
Niestety, ten rodzaj inwerterów ma również wady, z którym powinniśmy się zapoznać, między innymi takie jak:
- wyższa cena niż falowników sieciowych;
- bardziej skomplikowany serwis i konserwacja, czym powinni zajmować się eksperci w tej dziedzinie;
- ograniczenia pojemności akumulatorów, co może powodować problemy z zasilaniem w przypadku dłuższych przerw w dostawie prądu.
Falowniki hybrydowe wysokonapięciowe – zalety i wady
Ten rodzaj falowników, określanych skrótem HV, tak samo łączy dwie opisane wyżej funkcje, lecz pracuje pod wyższym napięciem, przeważnie z systemami magazynowania energii mającymi napięcie od 400 do 800 V. Zalety ich wykorzystania także nie różnią się zbytnio od swoich niskonapięciowych odpowiedników, można do nich dodać jeszcze uniwersalność zastosowania, także w dużych instalacjach przemysłowych.
Jeśli zaś chodzi o wady, to należy przede wszystkim ponownie podkreślić większy stopień skomplikowania instalacji, także wymagającej starannych zabiegów konserwacyjnych oraz wyższe koszty eksploatacji.
Czym są magazyny energii i dlaczego warto je zamontować?
Wiemy już, czym są falowniki nisko i wysokonapięciowe, czym różnią się od siebie i jakie mają zalety oraz wady. Trzeba więc zapoznać się z kolejnym ważnym elementem wydajnej instalacji produkującej energię elektryczną z odnawialnego źródła energii, jakim jest nasze Słońce.
Mowa tu o magazynach energii, które powoli stają się standardowym wyposażeniem, pojemne akumulatory dostosowane do różnych potrzeb użytkowników, dzięki którym można magazynować prąd. Ich podstawowe zalety obejmują:
- uzyskanie niezależności energetycznej, ciągłe dostawy energii niezależnie od ewentualnych awarii sieci przesyłowej;
- zwiększenie autokonsumpcji energii, dzięki temu, że magazyny umożliwiają przechowywanie nadwyżek w celu ich użycia np. w nocy;
- oszczędności finansowe, między innymi dzięki brakowi potrzeby kupowania energii z sieci w okresach największego zapotrzebowania.
Magazyn energii niskonapięciowy czy wysokonapięciowy – czym różnią się od siebie?
Podobnie, jak w przypadku inwerterów, są dostępne dwa rodzaje magazynów energii, modele nisko i wysokonapięciowe. Przed podjęciem decyzji o zakupie i montażu jednego z nich warto dowiedzieć się, czym są i różnią się od siebie, aby móc dokonać przemyślanego wyboru między magazynem energii niskonapięciowym a wysokonapięciowym.
Magazyny energii wysokonapięciowe – zalety i wady
Wysokonapięciowe magazyny energii do fotowoltaiki, jak ich sama nazwa wskazuje, służą do przechowywania energii elektrycznej w postaci wysokiego napięcia, często powyżej 200 V. Najczęściej znajdują zastosowanie w większych instalacjach, np. przemysłowych elektrowniach fotowoltaicznych.
Mają modularną konstrukcję, pozwalającą na rozbudowę, dokładanie nowych modułów baterii w zależności od potrzeb, dzięki czemu będą mogły gromadzić większe ilości energii. Za najważniejsze zalety magazynu wysokonapięciowego możemy uznać:
- wysoką wydajność systemu, możliwość przechowywania większej ilości energii;
- dłuższą żywotność, więcej cykli ładowania i rozładowywania;
- mniejsze starty energetyczne, minimalizacja strat energii w czasie ładowania i rozładowywania baterii;
- wysoką opłacalność, niższe koszty użytkowania wynikające z powyższych czynników.
Jeśli chodzi o wady, to najczęściej podkreśla się wysokie koszty początkowe zakupu sprzętu, bardziej skomplikowaną budowę i konieczność przeznaczenia większej powierzchni do montażu instalacji.
Magazyny energii niskonapięciowe – zalety i wady
Do niskonapięciowych magazynów energii zaliczamy systemy pozwalające magazynować energię z fotowoltaiki pracujące na niższych napięciach, przeważnie w zakresie od 12 do 48 V. Mają postać systemu pojemnych akumulatorów o długiej żywotności, zyskując największe zastosowanie w mniejszych, domowych systemach fotowoltaicznych.
Najczęściej wskazywane zalety magazynów niskonapięciowych, to:
- koszty zakupu niższe niż wysokonapięciowych odpowiedników;
- możliwość obniżenia kosztów energii zużywanej w gospodarstwie domowym;
- o wiele prostsza obsługa, niewymagająca skomplikowanych zabiegów konserwacyjnych;
- uniwersalność i elastyczność zastosowania, także w systemach energetycznych typu off-grid;
- łatwa rozbudowa, a w razie potrzeby można bez problemu dołożyć następne moduły baterii;
- bezpieczeństwo użycia, wynikające z mniejszego napięcia;
- wysoka niezawodność i stabilność pracy.
Ten rodzaj magazynów energii także ma pewne wady, jakie warto uwzględnić przed zakupem. Pierwsza to z pewnością mniejsza pojemność, która często okazuje się niewystarczająca do zasilania różnych domowych urządzeń. Kolejna to niższa sprawność mająca wpływ na wydajność i co za tym idzie produkcję energii z instalacji PV.
