Być może zauważyłeś, że energia słoneczna z roku na rok zyskuje na popularności. Wielu właścicieli domów i firm inwestuje w systemy fotowoltaiczne, aby obniżyć rachunki za prąd. Jednak przy projektowaniu instalacji fotowoltaicznej, wielu początkujących ma problem z przewymiarowaniem inwertera. Niektórzy uważają, że większy inwerter oznacza lepszą wydajność.
Niektórzy jednak uważają, że to jedynie zwiększa koszty systemu, nie przynosząc realnych korzyści. Jaka jest więc prawda? Czy przewymiarowanie falownika to mądra strategia długoterminowa, czy zbędny wydatek? Jeśli czujesz się przytłoczony, nie martw się! W tym poradniku wyjaśnię wszystko na temat przewymiarowania falownika fotowoltaicznego w najprostszy możliwy sposób. Zaczynajmy!
Przegląd przewymiarowania falownika
Przewymiarowanie falownika oznacza wybór falownika o większej mocy niż obecna moc generowana przez panele słoneczne. Oznacza to wybór falownika o większej mocy niż obecna moc paneli słonecznych. Falownik o większej mocy może obsłużyć więcej energii elektrycznej niż obecnie generują panele.
Jak wiadomo, panele słoneczne generują prąd stały. Prądu stałego nie można bezpośrednio wykorzystać w urządzeniach domowych. Musi on zostać przekształcony w prąd przemienny. W tym celu stosuje się inwertery, które przekształcają prąd stały w prąd przemienny do użytku domowego. Mówiąc o przewymiarowaniu inwertera, mamy na myśli jego nadmierną wydajność.
Jednak ta dodatkowa moc nie oznacza, że falownik wytwarza więcej energii. Należy pamiętać, że produkcja energii elektrycznej zależy od rozmiaru panelu i natężenia światła słonecznego. Falowniki odpowiadają jedynie za konwersję prądu stałego na prąd przemienny. Na przykład, panele słoneczne wytwarzają 5 kW mocy, a falownik ma moc 7 kW. Te 7 kW nie zamieni magicznie tych 5 kW na 7 kW. Przekształci on jedynie 5 kW prądu stałego na prąd przemienny.
Mówiąc wprost, falowniki nie są zaangażowane w produkcję energii elektrycznej. Zatem użycie falownika o dużej mocy nie wytworzy ani nie zwiększy energii. Dlaczego więc ludzie stosują falowniki o dużej mocy w swoich systemach fotowoltaicznych? Jest to przydatne tylko wtedy, gdy planujesz w przyszłości dodać więcej paneli. W takim przypadku falownik o dużej mocy umożliwi modernizację bez konieczności wymiany.
Zalety przewymiarowania falownika
Jak wspomniałem powyżej, przewymiarowany falownik nie wytwarza energii. Zamienia jedynie energię generowaną przez panele na prąd przemienny. Istnieje jednak kilka zalet przewymiarowania falownika, które omówię poniżej.
1- Elastyczność dla przyszłej ekspansji solarnej
Główną zaletą przewymiarowania inwertera jest jego elastyczność. Jak to możliwe? Załóżmy, że kupujesz dziś przewymiarowany inwerter do niewielkiej liczby paneli. Po pewnym czasie, jeśli zechcesz zmodernizować swój system fotowoltaiczny i dodać więcej paneli, nie będziesz musiał kupować nowego inwertera. Zainstalowany, duży inwerter będzie efektywnie zasilał energię z dodanych paneli. To skróci Twój czas, nakład pracy i koszty robocizny.
2- Mniejsze obciążenie falownika
Przewymiarowanie falownika zmniejsza również jego obciążenie. W rzeczywistości, jeśli zainstalujesz falownik o tej samej mocy co panele słoneczne, będzie on stale pracował z maksymalną mocą. Zwiększa to obciążenie takiego falownika, powodując jego przegrzewanie.
Ciągłe wysokie obciążenie i wysoka temperatura skracają żywotność falownika. Jednak w przypadku zastosowania falownika o dużej mocy nie musi on pracować z pełną wydajnością. Pracuje on bardziej komfortowo przy niższym obciążeniu. To zmniejsza ryzyko przegrzania i wydłuża żywotność falownika.
3- Lepsze radzenie sobie z warunkami szczytowego poboru mocy
Czasami panele słoneczne generują więcej energii niż ich moc znamionowa. Jest to częste zjawisko w bardzo słoneczne dni. W takim przypadku falownik o takiej samej mocy jak panele nie poradzi sobie z tym szczytowym obciążeniem. Może się przegrzać, a nawet spalić. Jednak przewymiarowanie falownika zmniejsza ryzyko wystąpienia takiego ryzyka w warunkach szczytowego zapotrzebowania na moc. Jeśli nagle wzrośnie moc, przewymiarowany falownik sprawnie sobie z tym poradzi.
4- Poprawiona stabilność systemu
Jak wiadomo, produkcja energii słonecznej nie zawsze jest stała. Zmienia się w ciągu dnia w zależności od nasłonecznienia i warunków pogodowych. Na przykład w słoneczny dzień panele wytwarzają więcej energii. Jednak tego samego dnia, jeśli pojawią się chmury, moc energetyczna paneli słonecznych spada.
Te wahania mogą znacząco wpłynąć na wydajność i sprawność falowników o standardowych rozmiarach. Jednak falowniki o większych rozmiarach radzą sobie z tymi nagłymi wahaniami, ponieważ nie osiągają szybko swojego limitu. To ogólnie poprawia stabilność systemu fotowoltaicznego.
5- Zgodność z magazynem baterii
Wielu właścicieli domów dodaje teraz akumulatory, aby magazynować dodatkową energię słoneczną. Po dodaniu akumulatora do instalacji fotowoltaicznej część energii elektrycznej trafia do domu, a reszta jest magazynowana w akumulatorze. Oznacza to, że falownik hybrydowy teraz musi poradzić sobie z większym przepływem energii niż wcześniej.
Na przykład, falownik musi teraz zarządzać zasilaniem z paneli, zasilaniem akumulatora i zasilaniem z akumulatora. Dlatego mały falownik może mieć trudności z zarządzaniem całą tą energią. Jednak falownik o większych rozmiarach ma dodatkową pojemność. Ta dodatkowa pojemność może obsługiwać ładowanie akumulatora i poprawiać… system magazynowania energii.
Ograniczenia przewymiarowania falownika
Jak wspomniano powyżej, przewymiarowanie falownika oferuje szereg korzyści. Nie zawsze jednak jest to najlepszy wybór. Nadal istnieją pewne wady stosowania przewymiarowanego falownika, o których warto wiedzieć.
1- Wyższy koszt początkowy
Pierwszą i najbardziej oczywistą wadą przewymiarowania falownika jest jego wyższy koszt początkowy. Większy falownik hybrydowy Jest droższy niż odpowiedni. Wybór większego falownika niż potrzeba zwiększa całkowity koszt instalacji fotowoltaicznej. Załóżmy, że nigdy nie dodasz dodatkowych paneli słonecznych i nie zmodernizujesz instalacji. W takim przypadku ten duży falownik nie przyniesie żadnych korzyści. Mówiąc prościej, płacisz więcej, ale nie otrzymujesz więcej energii.
2- Brak bezpośredniego wzrostu produkcji energii
Wielu początkujących myśli, że większy falownik automatycznie wyprodukuje więcej energii elektrycznej. To jednak błędne przekonanie. Jak wspomniałem powyżej, głównym celem falownika jest konwersja prądu stałego na prąd przemienny, a nie generowanie energii. Dlatego użycie przewymiarowanego falownika bez planowania przyszłej modernizacji systemu fotowoltaicznego będzie jedynie stratą pieniędzy.
3- Niższa wydajność przy bardzo niskich obciążeniach
Należy pamiętać, że falowniki działają najefektywniej w określonym zakresie obciążenia. Przeciętnie falownik pracuje przy obciążeniu wynoszącym od 50% do 80% swojej mocy. Załóżmy, że używasz falownika o dużej mocy, ale Twój system zazwyczaj pracuje z niskim poziomem mocy. Oznacza to, że falownik będzie pracował poniżej optymalnego zakresu sprawności. Może to prowadzić do strat energii i utrudniać optymalizację systemu.
4- Dłuższy okres zwrotu
Po pierwsze, musisz zrozumieć, czym dokładnie jest okres zwrotu inwestycji. W rzeczywistości odnosi się on do liczby lat, po których inwestycja zwraca się w ciągu 5 lat. Załóżmy, że zainwestujesz $6000 w instalację fotowoltaiczną ze standardowym falownikiem; zwrot nastąpi po 5 latach. Jeśli jednak zainwestujesz więcej w falowniki o większej mocy, okres zwrotu wydłuży się. Oznacza to, że zwrot inwestycji nastąpi po dłuższym okresie. Będzie to znacząca strata, zwłaszcza jeśli później nie zamontujesz paneli słonecznych.
5- Niepotrzebna złożoność systemu
Kolejną wadą przewymiarowania inwertera jest to, że komplikuje on system fotowoltaiczny. Dlaczego? Instalacja dużego inwertera wymaga grubych, ciężkich przewodów i solidnych zabezpieczeń. Zwiększa to koszty instalacji i zużycie materiałów. Ponadto, gdy inwerter jest znacznie większy niż wydajność panelu, system staje się lekko niezrównoważony. Co więcej, większe inwertery wymagają dokładniejszego monitoringu i lepszego systemu wentylacji. Wszystko to komplikuje konserwację, z którą początkujący mogą mieć problem.
Czy przewymiarowanie falownika zwiększa efektywność energetyczną i zwrot z inwestycji (ROI)?
Przewymiarowanie falownika nie zwiększa bezpośrednio wydajności paneli słonecznych. Wydajność paneli słonecznych zależy od samych paneli, nasłonecznienia i warunków pogodowych. Przewymiarowany falownik nie pomoże panelom produkować więcej energii elektrycznej. Poprawia on jedynie elastyczność systemu i długoterminowe planowanie, a także przekształca prąd stały w prąd przemienny.
Po drugie, ROI to zysk lub oszczędności, które osiągasz w porównaniu z zainwestowanymi pieniędzmi. Na przykład, jeśli zainwestowałeś $5000 w system fotowoltaiczny i oszczędzasz $1000 rocznie na rachunkach za prąd, zwrot z inwestycji $5000 zajmie 5 lat. Po tym czasie oszczędności staną się Twoim zyskiem.
Z perspektywy zwrotu z inwestycji (ROI), przewymiarowanie falownika przynosi korzyści tylko wtedy, gdy dodatkowa moc zostanie wykorzystana w przyszłości. Na przykład, jeśli planujesz dodać więcej paneli lub akumulatorów, zwrot z inwestycji (ROI) wzrośnie. Jeśli jednak nigdy nie wykorzystasz tej dodatkowej mocy, Twoje oszczędności pozostaną na tym samym poziomie, a koszty wzrosną. To wydłuża okres zwrotu z inwestycji. Dlatego przewymiarowanie falownika zwiększa ROI tylko wtedy, gdy jest częścią inteligentnego, długoterminowego planu.
Co się stanie, jeśli podłączysz zbyt wiele paneli słonecznych?
Jeśli podłączysz zbyt wiele paneli słonecznych do falownika, system może zostać przeciążony. Jak wspomniałem powyżej, każdy falownik, w tym falownik poza siecią, ma ograniczenia maksymalnego napięcia i mocy. Jeśli dodasz zbyt wiele paneli słonecznych, ich moc wyjściowa przekroczy maksymalny limit mocy falownika. W rezultacie falownik automatycznie zmniejszy dodatkową moc.
Innymi słowy, dodatkowa moc generowana przez panele zostanie zmarnowana lub odcięta. Nazywa się to poślizgiem. W poważniejszych przypadkach, zbyt duża liczba paneli może spowodować przekroczenie bezpiecznego zakresu napięcia w systemie. W rezultacie falownik wyłącza się w celu ochrony. Nawet w ekstremalnych warunkach okablowanie falownika może się przegrzać i spowodować zwarcie. Może to obniżyć ogólną wydajność systemu i spowodować jego wyłączenie.
Często zadawane pytania
Czy większy falownik może wytworzyć więcej energii elektrycznej?
Nie, większy falownik nie jest w stanie wytworzyć więcej energii elektrycznej. Ilość energii elektrycznej wytwarzanej przez Twój system fotowoltaiczny zależy głównie od paneli słonecznych i ilości światła słonecznego, jakie otrzymują. Zadaniem falownika jest jedynie przekształcenie prądu stałego z paneli na prąd przemienny dla Twojego domu.
Czy nadwymiarowanie zmniejsza przycinanie?
Tak, niewielkie przewymiarowanie może zmniejszyć efekt przycinania. Do przycinania dochodzi, gdy panele słoneczne wytwarzają więcej energii niż inwerter jest w stanie obsłużyć. Inwerter „odcina” wtedy nadmiar mocy, a energia ta jest tracona. Nieco większy inwerter może obsłużyć wyższy szczytowy pobór mocy z paneli. W rezultacie mniej energii ulega przycinaniu.
Co się stanie, jeśli falownik będzie za duży?
Jeśli falownik jest zbyt duży, może pracować z bardzo niskim obciążeniem przez większość czasu. Falowniki działają najlepiej w określonym zakresie roboczym. Jeśli pracuje znacznie poniżej optymalnego zakresu, jego sprawność może nieznacznie spaść. Ponadto, zbyt duże falowniki zwiększają koszty systemu, nie zwiększając oszczędności.
Wniosek
Podsumujmy. Przewymiarowanie falownika oznacza użycie falownika o mocy większej niż całkowita moc paneli słonecznych. Obecnie wielu właścicieli domów i firm preferuje przewymiarowanie falownika. Należy jednak pamiętać, że przewymiarowany falownik jest korzystny tylko wtedy, gdy planujesz dodać więcej paneli w przyszłości. Ta dodatkowa moc zapewni zasilanie dodatkowych paneli bez konieczności ich wymiany.
Jednak przewymiarowany falownik nie zwiększa wydajności instalacji fotowoltaicznej. Wydajność zależy jedynie od nasłonecznienia, rozmiaru paneli i warunków pogodowych. Falownik odpowiada jedynie za konwersję prądu stałego na prąd przemienny. Co więcej, przewymiarowany falownik zwiększa zwrot z inwestycji (ROI), jeśli planujesz modernizację instalacji fotowoltaicznej. W przeciwnym razie będzie to jedynie strata pieniędzy. Zanim zaplanujesz przewymiarowany falownik, rozważ jego wady i zalety, a także przyszłe modernizacje instalacji fotowoltaicznej.
GEN-LB-EU 3-6K