Microinvertoarele sunt o alternativă excelentă la invertorul solar obișnuit și sunt utilizate în peste jumătate din toate instalațiile solare din SUA. Microinvertoarele, cunoscute și sub numele de micro, au mai multe avantaje față de invertoarele solare cu șir, dar un cost inițial mai mare. În continuare, examinăm dacă merită să plătim în plus și ce avantaje au microinvertoarele față de invertoarele obișnuite. Pentru cei noi în domeniul solar, vom incerca sa expunem aici si noțiunile de bază despre cum funcționează o centrala electrica fotiovioltaica sau cum se spune in limbajul comun, un sistem solar.
Enphase Energy, fondată în 2006, este de multă vreme considerată cel mai important producător mondial de microinvertoare. Cu sediul în SUA, Enphase a lansat primul microinvertor, M175 în 2008, dar abia după lansarea următoarei generații M190, în 2009, vânzările au început sa creasca cu adevărat. De atunci Enphase s-a impus ca lider în industrie în tehnologia microinvertoarelor și deține o cotă de piață uriașă în America de Nord. Vânzările în alte regiuni, cum ar fi Europa și Australia, au fost scăzute în comparație cu SUA, dar sunt în creștere, deoarece atât consumatorii, cât și instalatorii își dau seama de numeroasele beneficii ale microinvertoarelor.

Ce este un microinvertor?

Un microinvertor este un invertor mic conceput pentru a fi atașat la fiecare panou solar individual.
Acest lucru este mult diferit de invertoarele solare obișnuite, care sunt de obicei situate pe un perete la o anumită distanță de șirul de panouri solare și conectate prin cablu DC.
În sistemele cu invertor șir, puterea DC din șirul panourilor este apoi convertită în curent alternativ la invertor.
Deoarece microinvertoarele sunt atașate la fiecare panou solar, fiecare panou funcționează independent de restul rețelei solare, iar puterea DC este convertită în AC imediat pe acoperiș.
Unele panouri solare sunt, de asemenea, disponibile cu microinvertoare instalate din fabrică, acestea fiind denumite panouri solare AC si le vom discuta în detaliu mai târziu.

Microinvertor Enphase Energy IQ7+

Notă: cele mai multe beneficii ale microinvertoarelor se aplică doar microinvertoarelor de înaltă calitate, cum ar fi cele de la Enphase Energy.Micro-urile necunoscute sau de proastă calitate ar trebui evitate din cauza istoricului ratelor de eșec ridicate și a serviciilor slabe.

Avantajele microinvertoarelor

Principalul avantaj al microinvertoarelor este că fiecare panou este monitorizat și optimizat individual pentru a genera putere maximă. Panourile solare pot genera cantități diferite de energie din mai multe motive, cum ar fi umbrirea, murdăria și nepotrivirea, așa cum este explicat în detaliu mai jos. Într-o instalație standard cu șir, panourile sunt legate între ele în serie, iar puterea de ieșire a întregului șir poate fi redusă foarte mult de un singur panou cu performanțe slabe, umbrite sau murdar. Cu toate acestea, utilizarea micro-urilor poate depăși acest lucru și poate ajuta la evitarea numeroaselor motive pentru care sistemele solare pot avea performanțe insuficiente, inclusiv:

• Umbrire – Copaci, clădiri, stâlpi, fire, antene sau structuri de pe acoperiș

• Murdărie – Praf, zăpadă, excremente de păsări

• Nepotrivire panou – diferite toleranțe de fabricație

• Defecțiuni ale panoului – micro fisuri, puncte fierbinți sau pătrunderea apei

• Diferența de temperatură – nepotrivire termică în diferite momente ale zilei

• Îmbătrânirea panoului – Degradarea panoului la rate diferite în timp

• Fără PID – elimină degradarea potențială indusă

• Aspecte ciudate ale acoperișului – Panouri montate pe mai multe orientări și unghiuri

• Acoperiș mic – zonele de acoperiș care pot încadra doar un număr mic de panouri

Având în vedere problemele enumerate mai sus, microinvertoarele pot îmbunătăți semnificativ performanța sistemului, deoarece permit tuturor panourilor să funcționeze la punctul de putere maximă și să nu fie afectate de performanța mai scăzută a altor panouri. Un alt avantaj al micro-urilor este capacitatea de a localiza panouri pe mai multe secțiuni ale planurilor complexe ale acoperișului, cu orientări și unghiuri de înclinare diferite. Spre deosebire de invertoarele cu șir, microinvertoarele nu sunt limitate la amplasarea panourilor, care este în general limitată la două sau maxim trei orientări diferite. Invertoarele de șir au, în general, doar 2 intrări șir (MPPT) și, prin urmare, pot funcționa doar cu două grupuri de panouri. În plus, șirurile trebuie să aibă suficientă tensiune pentru a opera invertorul, ceea ce înseamnă că de obicei trebuie să existe cel puțin patru sau cinci panouri într-un șir. Sistemele cu microinvertoare nu sunt restricționate de niciuna dintre aceste limitări.

Alte avantaje ale sistemelor cu microinvertoare

• Nu exista un singur punct de eroare

• Nu este limitat de tensiunile șirurilor

• Se extinde cu ușurință cu panouri diferite sau mai noi

Gama de microinvertoare Enphase

Enphase Energy are acum două familii de microinvertoare, seria actuală IQ7 de generația a șaptea și noua serie IQ8 de generația a opta. În prezent, seria IQ8 este disponibilă numai în America de Nord și este disponibilă într-o gamă largă de dimensiuni pentru a se potrivi cu anumite dimensiuni și tensiuni ale panourilor, în special, panourile solare comerciale mai puternice, evaluate până la 550W. Datele de lansare pentru alte țări nu sunt încă cunoscute.

Seria IQ7

Seria IQ7 există din 2018 și de-a lungul anilor au fost lansate mai multe variante noi, cea mai recentă fiind micro-invertorul IQ7A, mai puternic, pregătit pentru rețeaua inteligentă. Datorită ieșirii pe piață a panourilor solare din ce în ce mai mari și mai puternice, IQ7A are o putere nominală continuă mai mare, de 349VA, față de 320VA la IQ7X. Cu toate acestea, spre deosebire de IQ7X, tensiunea maximă de intrare DC este limitată la 58V, ceea ce este compatibil cu cele mai recente panouri solare de 60 și 72 de celule sau 120 și 144 de panouri solare de înaltă putere de până la 460W. Panourile cu 96 de celule, precum cele de la Sunpower și Panasonic, sunt compatibile doar cu IQ7X.
Descărcați fișele de date complete – fișa de date Enphase IQ7, IQ7+ și IQ7X. Fișă tehnică Enphase IQ7A
Cea mai recentă gamă de microinvertoare Enphase, specificații și compatibilitate cu panourile solare – IQ7+, IQ7X și IQ7A

Noua serie IQ8

Microinvertoarele de generația a opta de la Enphase sunt disponibile in SUA și sunt pline de inovații pentru a permite funcții avansate de formare a rețelei și control precis al puterii. Revendicată drept „primele microinvertoare care formează o rețea cu capacitate de conversie a puterii în fază divizată”, gama IQ8 este disponibilă într-o gamă largă de dimensiuni de la 240VA până la 380VA pentru a se potrivi aproape oricărui tip de panouri de la vechea generație de panouri cu 60 de celule. drumul până la cele mai recente panouri puternice de 540 W + utilizate pentru instalații comerciale mari.

Domeniul în care seria IQ8 strălucește insa cu adevărat este viteza și acuratețea datorită „circuitului integrat specific aplicației (ASIC)” care permite microinvertorului să devină un invertor rapid care urmărește sarcina pentru a permite funcționarea fără întreruperi atât în rețea, cât și în afara acesteia. Mai precis, noua serie IQ8 este proiectată să funcționeze împreună cu noua gamă de echipamente de stocare, respectiv bateria Enphase, inclusiv bateria IQ, IQGateway și controlerul de sistem IQ descris mai detaliat mai jos.

Monitorizare la nivel de sistem și de panou

Microinvertoarele oferă o monitorizare mai bună a sistemului în comparație cu invertoarele șir, deoarece fiecare panou poate fi monitorizat individual.
Pentru sistemele obișnuite cu invertoare șir, „optimizatoarele DC” montate pe panou, cum ar fi cele de la Tigo sau SolarEdge, pot permite, de asemenea, monitorizarea și optimizarea la nivel de panou individual.
Totusi aceste sisteme nu se pot lisi de invertorul de sir care este o componenta a sistemului.

Dispozitivul de monitorizare a sistemului Enphase Envoy



Aplicația interactivă de monitorizare a sistemului Enphase Enlighten, ușor de utilizat.

Cu micro-uri, un proprietar poate vedea performanța sistemului ca întreg, plus la nivel de panou individual. De asemenea, instalatorul poate avea o autentificare separată în care își poate monitoriza toate sistemele la nivel de panou și este avertizat când orice panou are performanțe slabe, ceea ce poate preveni oprirea sistemului și poate ajuta cu orice revendicări de garanție.
Enphase Energy are hub-ul de monitorizare Envoy pentru toate sistemele pentru a permite configurarea, punerea în funcțiune și monitorizarea de la distanță. De asemenea, monitorizează toate sistemele înregistrate din întreaga lume de la sediul central din SUA, care oferă informații valoroase pentru a monitoriza condițiile de defecțiune și pentru a continua să își îmbunătățească produsul.

Aplicația interactivă de monitorizare a sistemului Enphase Enlighten, ușor de utilizat.

Fiabilitate

Majoritatea microinvertoarelor au fost testate riguros în condiții meteorologice și climatice extreme. Aceste unități sunt proiectate pentru a functiiona cat toată viața unui panou solar și au, în general, o garanție pentru a susține acest lucru. Multe microinvertoare, cum ar fi cele de la Enphase, vin cu o garanție de 25 de ani, care este mult mai lungă decât standardul de 10 ani pentru majoritatea invertoarelor șir. Din nou, rețineți că acest lucru este valabil doar in cazul microinvertoarelor de înaltă calitate, cum ar fi cele de la Enphase. Până în prezent, au fost raportate rate foarte scăzute de eșec, iar Enphase s-a dovedit a fi unul dintre cei mai de încredere producători de invertoare din lume.

Temperaturi mari

Enphase a testat și monitorizat performanța micro-urilor în timpul verii Australiei din 2014 în Adelaide, care a avut cele mai multe zile consecutive peste 40°C (104°F) din istoria sa înregistrată și a atins vârful la 45,9°C (115°C). Datorită monitorizării avansate a invertoarelor lor, aceștia au putut anunța că „Niciun microinvertor Enphase din Australia nu sa oprit din cauza temperaturii ridicate” în această perioadă. Alți producători au, de asemenea, teste foarte stricte ale invertoarelor lor și au funcționat bine la temperaturi ridicate și înghețate. Nu se poate deduce că toate micro-urile respectă acest standard și există mai multe mărci concurente care au înregistrat rate de eșec mult mai mari de către instalatori.

Siguranță – AC vs DC

Într-un sistem cu invertor șir de acoperiș, electricitatea DC este trimisă de pe acoperiș, de obicei prin cavitățile acoperișului sau peretelui la un invertor care apoi transformă electricitatea DC în electricitate AC. Spre deosebire de sistemele solare cu șiruri obișnuite, când un singur modul este deteriorat, acesta nu se poate transforma într-un punct fierbinte periculos, care se poate întâmpla cu șirurile, deoarece tensiunea și curentul mai mari pot provoca o fugă termică.
Într-un sistem cu microinvertor, panourile produc curent continuu, dar acesta este convertit în curent alternativ imediat, chiar pe acoperiș. Acest lucru este important deoarece tensiunea de la electricitatea DC este mai probabil să provoace arc atunci când un cablu este deteriorat, ceea ce, la rândul său, poate duce la încălzire și un potențial incendiu. Este foarte important să rețineți că incendiul din orice sistem solar este foarte puțin probabil, mai ales dacă se tine cont de normele corecte de instalare.

Investiție

Producătorii de microinvertoare susțin că, deși costul inițial al tehnologiei lor este mai mare decât invertoarele șir, acestea au o valoare mai bună în timp. Este de la sine înțeles că, dacă micro-urile permit o performanță și o putere mai mare a sistemului dvs. solar și sunt mai fiabile, atunci în timp vor avea o rambursare mai bună. Dacă o fac și, dacă da, cu cât, depinde de mulți factori, inclusiv; diferența de cost pentru sistemul invertor șir, umbrirea și murdărirea sistemului și tarifele la electricitate.

Dezavantaje și ce trebuie evitat

Un factor care trebuie luat în considerare atunci când ne uităm la microinvertoare este că există mult mai multe invertoare într-o singură instalație solară decât cu un invertor șir. Într-un sistem de 5kW care folosește panouri de 250W și micro-uri pe fiecare panou, vor exista 20 de invertoare. Ceea ce înseamnă că, dacă micro-urile utilizate au aceeași rată de defecțiune ca un invertor cu șir de nivel mediu, există de 20 de ori mai multe șanse de defecțiune decât cu acel invertor șir. Așadar, dacă decideți să utilizați microinvertoare, ar trebui să utilizați întotdeauna cea mai bună calitate, cum ar fi cele de la Enphase, pur și simplu pentru că nu vă puteți permite ca acestea să se defecteze la fel de des ca un invertor cu șir de gamă medie.

Aceasta ne duce la al doilea punct; cost. Costul inițial va fi puțin mai scump așa cum am menționat anterior. Pe sistemele mai mici (3-4kW) microinvertoarele sunt doar puțin mai scumpe decât sistemele cu șir, deoarece în loc să aveți un invertor de șir, aveți 8-12 microinvertoare. Diferența de cost devine mai mare la sistemele mai mari deoarece un singur invertor șir devine semnificativ mai ieftin decât 16-20 de microinvertoare.
Motivul final și cel mai evident pentru care microinvertoarele pot să nu fie cea mai bună alegere se datorează locației de montare pe acoperiș, unde sunt în general expuse la căldură extremă, umiditate și potențial ceață de sare atunci când sunt situate în apropierea oceanului. Aici invertoarele string au marele avantaj de a fi montate în locații mai protejate sau chiar în interior. Majoritatea microinvertoarelor sunt testate și construite pentru aceste condiții meteorologice extreme, dar de-a lungul anilor unele microinvertoare au avut mai multe defecte, mai ales atunci când sunt în condiții dure, cum ar fi umiditatea ridicată și în imediata apropiere a oceanului, cu coroziune extremă de sare.