Falownik - Mikro, stringowy czy centralny - który wybrać do instalacji

Z uwagi na wielkość inwerterów, a także sposób konfiguracji podłączonych modułów, można podzielić je na: 

1) mikroinwertery (mikrofalowniki) – współpracujące z jednym modułem fotowoltaicznym, 

Mikrofalownik Aurora micro firmy Power One (źródło power-one.com)

2) inwertery stringowe (falowniki łańcuchowe) – obsługujące w przypadku małej instalacji fotowoltaicznej (1–30kW) wszystkie moduły fotowoltaiczne zazwyczaj wszystkie modułu łączone są jedynie szeregowo. Tylko w przypadku falowników większych mocy niektóre łańcuchy mogą być podłączone między sobą równolegle. 

Falownik aurora trio firmy Power One (źródło power-one.com)

3) inwertery (falowniki) centralne – inwertery dużej mocy (setek kW a nawet MW) przeznaczone do pracy na farmach fotowoltaicznych. Często jeden inwerter centralny może obsługiwać wszystkie moduły na całej farmie fotowoltaicznej. W przypadku zastosowania falownika centralnego moduły łączone są szeregowo w celu osiągnięcia odpowiedniego napięcia a następnie utworzone łańcuchy łączone są równolegle i zbiorcze przewody łączone są do falownika. 

Falownik ultra firmy Power One (źródło power-one.com)

Z uwagi na trzy podstawowe typy falowników można wyróżnić trzy koncepcje współpracy falowników z modułami PV.

Koncepcja instalacji poszczególnych typów falowników

Z uwagi na wysoką cenę mikrofalowniki są stosowane jedynie w mikroinstalacjach o mocy kilku kW na budynkach zwłaszcza w tedy, gdy istnieje wysokie ryzyko zacieniania modułów. Szczegółowe zalety zastosowania mikroinwerterów zostaną opisane w dalszej części publikacji. W zdecydowanej większości instalacji fotowoltaicznych stosowane są falowniki łańcuchowe, z których można budować zarówno instalacje o mocy kilku kW a nawet setek megawatów. 

 6.5 MW farma fotowoltaiczna oparta o 10kW falowniki łańcuchowe.

Choć do dużych instalacji fotowoltaicznych dedykowane są falowniki centralne, które pozwalają obniżyć jednostkowe koszty zakupu i montażu wraz z upowszechnieniem się 3-fazowych inwerterów stringowych coraz częściej nawet na bardzo dużych instalacjach stosowane rozwiązania zdecentralizowane gdzie całą farmę obsługuje kilkadziesiąt a nawet kilkaset falowników łańcuchowych zamiast jednego lub kilku falowników centralnych. Decentralizacja ma kilka zalet główną z nich są: 

• Większa odporność na awarie gdyż w przypadku uszkodzenia jednego falownika wyłączona z pracy jest tylko niewielka część elektrowni 
•  Falowniki łańcuchowe są łatwiejsze w zaprojektowaniu i zainstalowaniu 
• Falowniki łańcuchowe są łatwiejsze w serwisie wymianie 
•  Każdy z falowników łańcuchowych optymalizuje pracę tylko części modułów, przez co nie jest wymagana tak duża precyzja z zachowaniu identycznej orientacji każdego z rzędów modułów. 

 1,6 MW farma fotowoltaiczna oparta o 12kW falowniki łańcuchowe.

Zwłaszcza w przypadku montaży farmy fotowoltaicznej na terenie pochyłym zastosowanie falownika centralnego jest niewskazane gdyż nawet nieznacznie różne pochylenie modułów PV w poszczególnych częściach farmy obniżałoby wydajność pracy całej farmy. 

Reasumując: 

Mikroinwertery - stosujemy tylko w instalacjach małych mocy (kilka kW) gdy występuje zacienianie modułów PV w instalacji.

Inwertery stringowe -  stosujemy na instalacjach o mocach od kilku kW do megawatowych farm. Przy instalacjach powyżej 5kW wybieramy rozwiązania trójfazowe.W mojej ocenie przy farmach do 2 MW zdecydowanie lepiej zastosować inwertery stringowe niż centralne.

Inwertery centralne - stosujemy na dużych farmach rzędu kilku - kilkudziesięciu megawatów zwłaszcza gdy farma zlokalizowana jest na terenie płaskim z dogodnym dojazdem. Projekt, montaż i serwis w przypadku falowników centralnych zlecamy firmie która miała doświadczenie z tego typu konstrukcjami.