Falowniki o wyższym napięciu pracy – potencjał do oszczędności na farmach PV

Jednym ze sposobów obniżenia kosztów wykonania farm fotowoltaicznych jest podniesienie napięcia pracy zarówno po stronie AC jak i DC. Wyższe napięcie pracy to niższe straty na przesyle co z kolei pozwala oszczędzić na okablowaniu. W raz z pojawieniem się modułów 1500V odpowiedzią rynku było pojawienie się falowników pozwalających na pracę po stronie DC na poziomie 1500 V. Falowniki te bardzo często posiadają także wyższe napięcie pracy po stronie AC najczęściej 600V / 800V pracują także w układzie 3W+PE czyli bez przewodu neutralnego. Zmiana napięcia pracy z 0,4 kV na 0,8 kV pozwala na ograniczenie strat po stronie AC na poziomie 75% z kolei zastosowanie modułów PV 1500 V to dodatkowe ograniczenie strat po stronie DC na poziomie 50% (w zależności od konfiguracji łańcuchów PV) ograniczenie strat przekłada się na niższe koszty okablowania. W konsekwencji przejście z systemu 1000 V na 1500 V pozwala na oszczędności w zakresie grupy kosztów Balance od System (BoS) na poziomie do 10%. Należy dodać także że falowniki pracujące z wyższym napięciem są to konstrukcje większej mocy. Na przykładzie typoszeregu falowników Huawei w przeliczeniu na wat mocy falownik wysokonapięciowy SUN2000-60KTL jest blisko 20% tańszy niż falownik pracujący na klasycznym napięciu SUN2000-36KTL.

Falownik SUN2000-60KTL pracujący na napięciu 1500 V DC i 800 V AC 

Dążenie do optymalizacji kosztów budowy fam fotowoltaicznych będzie skłaniało wielu inwestorów do przechadzania na systemy pracujące na wyższych napięciach. Zmiana ta jednak będzie następować powoli z uwagi na szereg ograniczeń. Zastosowanie falowników pracujących na wyższych napięciach wymaga zakupu modułów 1500 V tego typu moduły choć wprowadzone przez wielu dużych producentów nie są jeszcze standardem a ich dostępność jest ograniczona. Z drugiej strony problemem jest dostępność transformatorów o znamionowym napięciu wtórnym 800 V. Takie stacje transformatorowe są produktami na zamówienie co w ocenie wielu inwestorów rodzi obawy o serwis i wymianę w przypadku awarii. Największym ograniczeniem jednak jest sama dostępność falowników 1500 V których jest niewiele na rynku oraz dostępności komponentów takich jak bezpieczniki DC, wyłączniki prądu stałego i jednostki monitorujące dostosowane do wyższego napięcia pracy.