Moc czynna, bierna i pozorna falownika fotowoltaicznego

Prąd przemienny ma przebieg sinusoidalny, gdzie zmiany napięcia i natężenia prądu podlegają cyklicznym zmianom z częstotliwością 50 Hz. Jeżeli między prądem a napięciem nie ma żadnego przesunięcia, w tym samym czasie występują maksymalne wartości prądu i napięcia, następnie jednocześnie prąd i napięcie przechodzą przez zero, cała generowana moc jest mocą czynną.

Jeżeli prąd i napięcie są przesunięte o pewien kąt fi, oprócz mocy czynnej zaczyna pojawiać się moc bierna. W skrajnym przypadku między prądem a napięciem może występować przesunięcie fi = 90°, w takim przypadku, gdy napięcie osiąga szczytową wartość, prąd równa się zero i na odwrót. Generowana moc jest mocą bierną.

Moc czynna P jest to moc w układach prądu przemiennego, która jest zamieniana na pracę lub energię. Jednostką mocy czynnej jest wat [W].

Moc bierna Q jest to moc w układach prądu przemiennego, która nie jest zamieniana na pracę lub energię, ma charakter pulsacyjny, cyklicznie jest pobierana i oddawana do sieci. Istnienie mocy biernej związane jest z działaniem urządzeń elektrycznych, jak silniki czy kondensatory, do pracy których istnienie mocy biernej w sieci jest niezbędne. Z uwagi na charakter mocy biernej można ją podzielić na indukcyjną i pojemnościową. Choć moc bierna nie jest zamieniana na pracę, to jednak wiąże się z kosztami jej przesyłu. Jednostką mocy biernej jest war [var] (ang. var – Volt Ampere Reactive).

Moc pozorna S jest to moc w układach prądu przemiennego, która jest geometryczną sumą mocy biernej i czynnej. Jednostką mocy pozornej jest woltoamper [VA]

Z punktu widzenia właściciela instalacji fotowoltaicznej najbardziej korzystne jest, aby falownik utrzymywał współczynnik mocy, czyli cos(fi)=1, gdyż wtedy cała generowana moc będzie mocą czynną. Z kolei z uwagi na funkcjonowanie całej sieci elektroenergetycznej operatorzy sieci wymagają zwłaszcza od większych instalacji, aby część mocy dostarczanej do sieci miała charakter mocy biernej pojemnościowej lub indukcyjnej.

Poprawna konfiguracja falownika jest szczególnie istotna w przypadku instalacji PV wykonywanych dla  firm które ponoszą koszty przekroczenia dozwolonego wskaźnika mocy biernej. Szczególnie kosztowne może być prze-kompensowanie mocy biernej pojemnościowej za którą zakłady energetyczne naliczają wysokie kary. Należy dodać że właściciele mikro instalacji nie mają obowiązku kompensacji mocy biernej przez posiadane przez nich mikro instalacje i powinny być one tak konfigurowane aby cos(fi)=1.

Więcej o doborze falownika w instalacji w książce