Falownik jest mózgiem i sercem systemu fotowoltaicznego. W procesie wytwarzania energii słonecznej, panele fotowoltaiczne wytwarzają prąd stały. Jednak wiele odbiorników wymaga zasilania prądem przemiennym, a system zasilania prądem stałym ma znaczne ograniczenia i jest niewygodny w konwersji napięcia. Zakres zastosowań odbiorników jest również ograniczony, z wyjątkiem odbiorników o specjalnej mocy, gdzie falowniki są wymagane do konwersji prądu stałego na prąd przemienny. Falownik fotowoltaiczny jest sercem systemu fotowoltaicznego, który przetwarza prąd stały generowany przez moduły fotowoltaiczne na prąd przemienny i przesyła go do lokalnego odbiornika lub sieci elektroenergetycznej. Jest to urządzenie energoelektroniczne z powiązanymi funkcjami zabezpieczającymi.
Falownik solarny składa się głównie z modułów mocy, płytek sterujących, wyłączników, filtrów, dławików, transformatorów, styczników i szaf. Proces produkcyjny obejmuje wstępną obróbkę części elektronicznych, kompletny montaż maszyny, testowanie i kompletne pakowanie maszyny. Jego rozwój zależy od rozwoju technologii elektroniki mocy, technologii układów półprzewodnikowych oraz nowoczesnych technologii sterowania.
W przypadku falowników słonecznych poprawa sprawności konwersji energii elektrycznej jest odwiecznym tematem, ale gdy sprawność systemu rośnie, niemal dochodząc do 100%, dalsza poprawa sprawności będzie szła w parze z niskimi kosztami. Dlatego też utrzymanie wysokiej sprawności, a także utrzymanie dobrej konkurencyjności cenowej, będzie obecnie ważnym tematem.
W porównaniu z działaniami mającymi na celu poprawę sprawności falownika, coraz ważniejszym zagadnieniem dla systemów fotowoltaicznych staje się kwestia poprawy sprawności całego systemu. W przypadku paneli słonecznych, gdy lokalny obszar cienia wynosi 2-3%, w przypadku falownika z funkcją MPPT, moc wyjściowa systemu może spaść nawet o około 20%, gdy moc wyjściowa jest niska. Aby lepiej dostosować się do takiej sytuacji, bardzo skuteczną metodą jest zastosowanie funkcji sterowania MPPT jeden do jednego lub wielu MPPT dla pojedynczych lub częściowych modułów fotowoltaicznych.
Ponieważ system inwerterowy jest podłączony do sieci elektroenergetycznej, upływ prądu z systemu do uziemienia może spowodować poważne problemy z bezpieczeństwem. Ponadto, aby poprawić wydajność systemu, większość paneli słonecznych będzie połączona szeregowo, tworząc wysokie napięcie wyjściowe prądu stałego. Z powodu występowania nieprawidłowych warunków między elektrodami, łatwo o powstanie łuku elektrycznego prądu stałego. Wysokie napięcie prądu stałego utrudnia ugaszenie łuku elektrycznego i może doprowadzić do pożaru. Wraz z upowszechnieniem się systemów inwerterowych, kwestia bezpieczeństwa systemu stanie się również ważnym elementem technologii inwerterowej.
Czas publikacji: 01-04-2023
