Napięcie paneli fotowoltaicznych do falownika: Maks. wydajność

Zastanawiacie się nad instalacją fotowoltaiczną, ale natłok technicznych terminów i parametrów przyprawia was o ból głowy? Czy to w ogóle się opłaca, jaki konkretnie wpływ mają poszczególne elementy na ostateczną wydajność, i czy lepiej wszystko zlecić specjalistom, czy może jednak spróbować zanurzyć się w tym temacie głębiej? A co z tym tajemniczym napięciem z paneli do falownika – jak je właściwie dobrać, aby nasz przydomowy mini-kombinat energetyczny działał jak szwajcarski zegarek?

Poniższa analiza przedstawia kluczowe zależności między parametrami paneli fotowoltaicznych a falownikiem, które determinują efektywność całego systemu. Wydatność falownika, będąca stosunkiem mocy wejściowej prądu stałego (DC) do mocy wyjściowej prądu zmiennego (AC), jest fundamentem optymalnej produkcji energii.

To trochę jak składanie skomplikowanego tortu – każdy składnik ma swoje znaczenie, a niewłaściwe proporcje mogą zepsuć efekt końcowy. Widzimy, że napięcie pracy każdego panelu, czyli jego napięcie obwodu otwartego (V_OC), waha się zazwyczaj od 35 do 50 woltów. Kiedy łączymy panele szeregowo, te napięcia sumują się. To właśnie ta suma musi idealnie wpasować się w tzw. „okno” napięciowe falownika, które często rozpościera się od 150 do nawet 1000 woltów DC. Zapomnienie o tym to jak próba podłączenia zabawki elektrycznej na 12V do gniazdka 230V – efekt jest natychmiastowy i zazwyczaj spektakularny (zwłaszcza dla producenta falowników).

Optymalny zakres napięcia dla falownika

Każdy falownik, niczym wybredny smakosza, ma ściśle określony zakres napięcia wejściowego DC, w którym jest w stanie efektywnie pracować. Jeśli napięcie z paneli fotowoltaicznych spadnie poniżej minimalnej wartości, zwanej napięciem startowym, falownik po prostu się nie uruchomi. To tak, jakby próbować odpalić samochód z pustym bakiem – marne szanse na ruch. Z drugiej strony, przekroczenie maksymalnego napięcia wejściowego może skutkować jego uszkodzeniem lub zadziałaniem zabezpieczeń, co oczywiście nie zwiększa naszej produkcji energii. Zrozumienie tego zakresu jest absolutnie kluczowe.

Falowniki nie działają na zasadzie „im więcej woltażu, tym lepiej”. Istnieje optymalny punkt pracy, często określany jako MPPT (Maximum Power Point Tracking), który jest nieustannie śledzony przez elektronikę urządzenia. Osiągnięcie tego punktu pozwala na maksymalizację produkcji energii w danych warunkach. Kiedy napięcie z naszych paneli jest zbyt niskie lub zbyt wysokie względem tego optymalnego zakresu, jesteśmy niejako „poza strefą komfortu” falownika, co bezpośrednio przekłada się na niższe uzyski.

Współczesne falowniki są wyposażone w zaawansowane algorytmy MPPT, które dzięki swojej dynamice potrafią dość precyzyjnie dopasować się do zmieniających się warunków. Jednak nawet najnowocześniejsza technologia ma swoje granice. Należy pamiętać, że wspomniane napięcie startowe falownika to nie tylko kwestia chwilowego kaprysu, ale realna potrzeba zapewnienia stabilnych warunków pracy dla jego wewnętrznych komponentów. Bez odpowiedniego napięcia startowego cały system pozostaje martwy.

Przykładowo, mały falownik wyspowy dla domku letniskowego może mieć napięcie startowe na poziomie 20-30V, podczas gdy duży falownik stringowy dla instalacji komercyjnej może potrzebować 150-200V, aby zacząć pracę. Dlatego kluczowe jest, aby przed zakupem falownika dokładnie sprawdzić jego specyfikację i porównać ją z konfiguracją planowanej instalacji fotowoltaicznej. To pierwszy, fundamentalny krok w budowie wydajnego systemu.

Dopasowanie napięcia paneli do falownika

Kluczem do sukcesu jest idealne dopasowanie – tak jak w dobrym małżeństwie. Należy dokładnie policzyć, jakie napięcie zsumują się panele połączone szeregowo i upewnić się, że mieści się ono w zakresie pracy naszego falownika, a nawet lepiej – najlepiej blisko jego optymalnego punktu mocy. To właśnie tutaj wkracza cała matematyka, trochę jak rozwiązywanie zagadki logicznej.

Wyobraźmy sobie, że mamy panele o napięciu obwodu otwartego (V_OC) równym 40V. Jeśli łączymy je w jeden string (szereg), a chcemy uzyskać napięcie na poziomie 400V, będziemy potrzebowali około 10 takich paneli (^10 paneli * 40V/panel = 400V^). Taka konfiguracja zapewni falownikowi moc, której potrzebuje do efektywnej pracy. Ale co jeśli warunki nasłonecznienia są słabsze, a panele generują niższe napięcie? Tutaj dochodzi kolejny czynnik – temperatura.

W upalne dni napięcie na panelach nieco spada, zazwyczaj o około 0.3-0.5% na każdy stopień Celsjusza powyżej 25°C. To znaczy, że nasz instalacja o obliczeniowym napięciu 400V w słoneczny dzień może generować np. 380V. Jeśli nasz falownik potrzebuje do startu 150V, to oczywiście nic się nie stanie. Ale jeśli chcemy osiągnąć najwyższą wydajność i nasze obliczenia były na granicy, takie fluktuacje mogą mieć znaczenie. Dlatego zawsze warto zapas, uwzględniając potencjalne obniżenie napięcia w cieplejszych miesiącach.

Mając na uwadze, że każdy etap procesu przetwarzania energii słonecznej wiąże się ze stratami mocy (od kabli, poprzez wspomniane falowniki, aż po same złączki), optymalizacja napięcia jest nie tylko kwestią wydajności, ale także minimalizacji tych strat. Bardziej efektywne przetworzenie energii przy idealnie dobranym napięciu oznacza mniej zmarnowanej mocy, a co za tym idzie – Więcej zarobionych złotówek. To tak jak z podróżą – jeśli dobrze zaplanujemy trasę i środek transportu, dotrzemy do celu szybciej i mniej męczącym sposobem.

Istnieją również bardziej złożone rozwiązania, jak stringi równoległe, które pozwalają zwiększyć natężenie prądu przy zachowaniu podobnego napięcia. Ale o tym szerzej opowiemy w kolejnych rozdziałach. Na razie skupmy się na tym fundamentalnym dopasowaniu, bo bez niego cała reszta przestaje mieć znaczenie. To absolutna podstawa, od której powinno się zacząć

Wpływ napięcia na sprawność falownika

Wyobraźcie sobie falownik jako swojego rodzaju wodomoc, który musi pracować w określonym ciśnieniu, aby być najbardziej efektywnym. Podobnie jest z napięciem w systemach fotowoltaicznych. Napięcie, którym zasilamy falownik, ma bezpośredni, wymierny wpływ na jego sprawność i ogólną wydajność. To nie jest tylko kwestia technicznego detalu, ale sedno tego, ile realnej energii trafi z paneli do waszej sieci.

Ogólna zasada jest taka, że falowniki osiągają najlepszą sprawność, gdy pracują w zakresie od 40% do 60% swojej znamionowej mocy wyjściowej. Kiedy moc wyjściowa jest znacznie niższa, sprawność również spada. Dlaczego? Między innymi dlatego, że pewna część energii jest tracona na samej pracy wewnętrznych mechanizmów falownika, niezależnie od ilości produkowanej mocy. To tak, jakby mały samochód miał zużywać tyle samo paliwa na biegu jałowym, co podczas jazdy z umiarkowaną prędkością – nieefektywne.

Zbyt wysokie napięcie wejściowe, oczywiście w granicach dopuszczalnych przez producenta, zazwyczaj nie jest problemem dla samej sprawności, ale może generować dodatkowe straty w kablach zasilających falownik od strony DC. Z kolei zbyt niskie napięcie – poniżej progu MPPT – oznacza, że falownik nie będzie efektywnie przetwarzał energii, a w skrajnych przypadkach może nawet się nie uruchomić.

Co ciekawe, dane pokazują, że nawet niewielkie odchylenia od optymalnego punktu pracy mogą wpływać na ogólny uzysk energii w cyklu rocznym. Dlatego tak ważne jest, aby cały system, od paneli po falownik, był starannie zaprojektowany i zestrojony. Niewłaściwie dobrane napięcie z paneli sprawi, że nawet najbardziej zaawansowany i teoretycznie sprawny falownik będzie działał poniżej swoich możliwości. To trochę jak posiadanie super-samochodu wyposażonego w opony od roweru – potencjał jest ogromny, ale zastosowanie go jest mocno ograniczone.

Parametry paneli a napięcie wejściowe falownika

Każdy panel fotowoltaiczny ma swój unikalny zestaw parametrów, wydrukowanych na tylnej tabliczce znamionowej, niczym odcisk palca profesjonalnego fotografa. Najważniejsze dla nas w kontekście napięcia wejściowego do falownika to napięcie obwodu otwartego (V_OC) oraz napięcie punktu maksymalnej mocy (V_MPP). To właśnie te liczby, niczym wskazówki na mapie, kierują nami przy konfiguracji instalacji.

Przyjrzyjmy się typowym danym: panel o mocy 350 Wp może mieć V_OC około 40V, a V_MPP w okolicach 30-35V. Jeśli nasze panele są zaprojektowane do pracy szeregowej, sumujemy ich napięcia. Na przykład, 10 paneli połączonych szeregowo, każdy z V_OC 40V, da nam łącznie 400V. Teraz rodzi się pytanie: czy nasz falownik lubi takie napięcie?

Ważne jest, aby zdawać sobie sprawę, że napięcie obwodu otwartego (V_OC) jest wartością teoretyczną, nieco wyższą niż napięcie w optymalnym punkcie pracy (V_MPP). Różnica ta staje się bardziej znacząca w niskich temperaturach, gdy napięcie generowane przez panele wzrasta. Dlatego, projektując instalację, musimy brać pod uwagę zarówno scenariusz „upału” (niższe napięcie), jak i „mrozu” (wyższe napięcie) – oczywiście, jeśli chcemy być naprawdę dokładni.

Współczesne falowniki, nawet te najmniejsze, potrafią już obsłużyć napięcia wejściowe rzędu kilkuset woltów DC. Jednak trzeba pamiętać, że im wyższe napięcie DC, tym niższe natężenie prądu DC dla tej samej mocy (P = U * I). To z kolei wpływa na dobór przekrojów kabli – wyższe napięcie pozwala na stosowanie cieńszych przewodów, co obniża koszty instalacji i potencjalne straty energii na oporze kabla.

Całe to dopasowanie mocy i napięcia paneli do falownika jest niczym gra w szachy. Każdy ruch musi być przemyślany, aby uniknąć „mata” w postaci nieefektywnej pracy systemu. Zrozumienie tych podstawowych parametrów paneli jest absolutnie kluczowe, aby nasze panele harmonijnie współpracowały z falownikiem, a nie działały na zasadzie „każdy sobie rzepkę skrobie”.

Różnice w napięciu DC i AC

Prąd stały (DC) generowany przez panele fotowoltaiczne i prąd zmienny (AC) płynący w naszych gniazdkach to dwie całkowicie różne bajki. Falownik jest tym magicznym konwerterem, który skutecznie tłumaczy język DC na AC, pozwalając nam zasilać nasze domowe urządzenia. Kluczowe jest zrozumienie, że to nie jest prosty przelicznik jeden do jeden; napięcie i częstość prądu DC i AC znacznie się od siebie różnią.

Panele fotowoltaiczne produkują prąd stały, co oznacza, że elektrony płyną w jednym kierunku, niczym rzeka płynąca do morza. Z kolei prąd zmienny w naszych domach to przepływ elektronów, który cyklicznie zmienia kierunek – zazwyczaj 50 razy na sekundę, co określamy jako 50 Hz. W Polsce standardowe napięcie w gniazdkach to 230V (faza-neutralny) lub 400V (międzyfazowe). Napięcia z paneli fotowoltaicznych, jak już wspominaliśmy, mogą być znacznie wyższe, często wahając się od kilkuset do nawet 1000V DC w dużych instalacjach.

Falownik jest sercem tego procesu przekształcenia. On nie tylko zmienia rodzaj prądu, ale także jego napięcie. Na przykład, z np. 600V DC z paneli, nowoczesny falownik może przetworzyć energię na 230V AC, które jest dopasowane do naszej sieci elektrycznej. Proces ten jest skomplikowany i obejmuje wiele etapów, w tym prostowanie, modulację iEnfin filtrowanie, aby zapewnić czysty i stabilny prąd zmienny.

Bardzo ważne jest, aby pamiętać, że proces konwersji napięcia DC na AC nie jest w 100% wydajny. Zawsze występują pewne straty mocy, typowo na poziomie 1-3%, w samym falowniku. Dlatego też, nawet przy idealnym zasilaniu z paneli, całkowita wydajność systemu będzie zawsze nieco niższa niż teoretyczna moc paneli. To właśnie te drobne różnice i straty sprawiają, że dokładne zaprojektowanie systemu, z uwzględnieniem właściwego napięcia DC, jest tak istotne dla maksymalizacji uzyskanej energii AC.

To właśnie dlatego nie możemy po prostu podłączyć paneli bezpośrednio do gniazdka. Potrzebujemy wyspecjalizowanego urządzenia – falownika – do bezpiecznej i wydajnej konwersji tego prądu. Zrozumienie tej fundamentalnej różnicy między DC i AC jest kluczowe dla pojęcia całego procesu produkcji energii słonecznej.

Budowa systemu PV a napięcie

Każdy element systemu fotowoltaicznego, od pojedynczego modułu po skomplikowane połączenia kablowe, ma swój wpływ na finalne napięcie docierające do falownika. Budowa systemu PV to trochę jak tworzenie sieci neuronowej – każdy „neuron” (panel) i każde „połączenie” (kabel, złączka) musi działać poprawnie, aby całość funkcjonowała optymalnie. Kwestia napięcia jest tu absolutnie kluczowa.

Podstawą jest konfiguracja paneli w łańcuchy (stringi). Panele połączone szeregowo, niczym wagoniki kolejki górskiej, sumują swoje napięcia, podczas gdy połączenie równoległe zwiększa natężenie prądu. To właśnie ta decyzja o budowie stringów bezpośrednio determinuje napięcie, które trafi do falownika. Na przykład, jeśli potrzebujemy wyższego napięcia, zazwyczaj łączymy więcej paneli szeregowo.

Warto też pamiętać o złączkach MC4, które są standardem w branży PV. Mają one bardzo niską rezystancję, co minimalizuje straty mocy. Jednak nawet one, przy bardzo długich odcinkach kabli, mogą generować niewielkie spadki napięcia. Dlatego wybór odpowiedniego przekroju kabli DC, dopasowanego do natężenia prądu i długości połączenia, jest równie ważny, jak samo napięcie. Zbyt cienki kabel przy dużym prądzie może działać jak niepotrzebny bezpiecznik, powodując straty i nagrzewanie się.

Co więcej, współczesne falowniki często wyposażone są w wiele niezależnych ścieżek wejściowych MPPT (tzw. trackery). Pozwala to na podłączenie różnych stringów paneli, np. skierowanych na wschód i zachód, czy też paneli o różnych parametrach nachylenia, do oddzielnych trackerów. W ten sposób możemy zoptymalizować pozyskiwanie energii w bardzo specyficznych warunkach każdego z tych ciągów, dbając o to, by napięcie w każdym z nich było w optymalnym zakresie dla danego trackera.

Ostatecznie, cała ta architektura systemu PV musi być starannie przemyślana z perspektywy maksymalizacji produkcji energii. Napięcie DC jest niczym fundament. Jeśli fundament jest niewłaściwie zbudowany – za niski lub za wysoki – cały budynek (system PV) będzie stał na niestabilnym gruncie, generując mniejsze niż oczekiwane rezultaty. To dlatego tak istotne jest skonsultowanie budowy systemu z doświadczonymi fachowcami.

Dlatego też, decydując się na konkretny falownik, musimy mieć jasność co do docelowego napięcia, które nasze panele będą generować. Producenci falowników często oferują modele o różnych zakresach napięć wejściowych, aby dopasować się do szerokiej gamy konfiguracji systemów PV. Wybranie falownika, który dobrze współgra z przewidywanym napięciem z naszych paneli, jest kluczowym elementem układanki.

Straty mocy a napięcie w systemie

Choć panele fotowoltaiczne pracują na słońcu, nie wszystkie wygenerowane kilowaty trafiają do naszej sieci. W każdym systemie PV istnieją straty mocy, niczym drobne nieszczelności w systemie irygacyjnym, które obniżają finalny uzysk. Jednym z kluczowych czynników wpływających na te straty jest właśnie napięcie.

Głównym źródłem strat mocy związanych z napięciem są zjawiska oporowe w przewodach. Zgodnie z prawem Joule'a ($P_s = I^2 cdot R$), moc tracona na nagrzewanie się kabla jest proporcjonalna do kwadratu natężenia prądu i rezystancji kabla. Oznacza to, że im wyższe natężenie prądu, tym znacząco większe straty mocy. W systemie DC, dla tej samej mocy ($P = U cdot I$), wyższe napięcie oznacza niższe natężenie prądu, co bezpośrednio prowadzi do mniejszych strat oporowych w kablach.

Dlatego właśnie większe instalacje PV często pracują na wyższych napięciach DC. Pozwala to na stosowanie cieńszych kabli, co nie tylko obniża koszty zakupu materiałów, ale także redukuje ogólne straty energii w instalacji. W praktyce, straty DC w dobrze zaprojektowanym systemie to zazwyczaj od 7% do 11%, ale niewłaściwy dobór napięcia i kabli może te wartości znacząco zwiększyć.

Należy również pamiętać o stratach związanych z samym falownikiem. Jak wspomnieliśmy, jego sprawność nie jest stała i zależy od obciążenia. Przy niskiej mocy wyjściowej, sprawność jest relatywnie niska. Optymalna wydajność jest zazwyczaj osiągana, gdy moc wynosi od 40% do 60% znamionowej mocy wyjściowej falownika. Ponadto, każda elektroniczna komponenta, od kondensatorów po wentylatory, w procesie konwersji generuje ciepło, które jest formą zmarnowanej energii.

Ważne jest, aby zoptymalizować napięcie z paneli do falownika tak, aby pracował on w swoim najbardziej efektywnym zakresie, jednocześnie minimalizując straty na okablowaniu. To delikatna równowaga, która wymaga precyzyjnego podejścia już na etapie projektowania systemu. Dobrze dobrane napięcie to nie tylko kwestia wydajności samego falownika, ale całego, spójnego ekosystemu energetycznego.

Temperatura pracy a napięcie paneli

Każdy z nas wie, że wysokie temperatury działają na elektronikę jak gorące słońce na lody – mogą spowodować szybsze topnienie i krótszą żywotność. W przypadku paneli fotowoltaicznych i falowników, temperatura ma również bezpośredni wpływ na napięcie generowane przez moduły, a także na sam falownik.

Gdy panele fotowoltaiczne się nagrzewają, ich napięcie generowane spada. Zazwyczaj ten spadek wynosi około 0.3-0.5% na każdy stopień Celsjusza powyżej idealnych 25°C. Oznacza to, że w bardzo gorący letni dzień, panele teoretycznie produkujące 400V mogą generować np. tylko 370-380V. Choć to wciąż może mieścić się w zakresie pracy falownika, jest to wartość niższa niż w chłodniejszy, ale słoneczny dzień.

Ta zależność między temperaturą a napięciem jest kluczowa przy projektowaniu instalacji. Jeśli nasze obliczenia napięcia stringu opierają się wyłącznie na parametrach podanych w karcie katalogowej w standardowych warunkach (STC – Standard Test Conditions, czyli 25°C), a mieszkamy w gorącym klimacie, możemy ryzykować, że w upalne dni napięcie spadnie poniżej minimalnego progu startowego falownika. Wtedy nasz system zacznie działać „z przerwami” – albo w ogóle się nie uruchomi, albo będzie się cyklicznie wyłączać.

Z drugiej strony, bardzo niskie temperatury mogą podnieść napięcie paneli. To z kolei może zbliżyć się do maksymalnego napięcia wejściowego falownika, co również należy uwzględnić w projekcie, aby uniknąć przekroczenia limitów bezpieczeństwa. Niektórzy producenci falowników podają maksymalne napięcie obwodu otwartego z uwzględnieniem niskich temperatur, oznaczane jako V_{OC_max}.

Dodatkowo, temperatura pracy ma niebagatelny wpływ na żywotność samego falownika. Statystyki pokazują, że żywotność falownika pracującego przy 80% mocy wyjściowej jest o około 0.2% niższa niż falownika pracującego przy 60% mocy wyjściowej, głównie z powodu wyższej temperatury pracy wewnętrznych komponentów. Dlatego wybór falownika o odpowiedniej mocy i jego właściwe obciążenie jest tak ważne dla długoterminowej niezawodności systemu.

Podsumowując, musimy pamiętać, że panele pracują na słońcu, a nie w sterylnym laboratorium. Dlatego uwzględnienie wpływu temperatury na napięcie paneli jest niezbędne, aby nasza instalacja działała stabilnie przez cały rok, niezależnie od kaprysów pogody. To jeden z tych „smaczków”, które odróżniają dobrą instalację od przeciętnej.

Moc wyjściowa a napięcie paneli

Ostatecznym celem każdej instalacji fotowoltaicznej jest maksymalna produkcja mocy, która trafia do naszej sieci lub do akumulatorów. Napięcie generowane przez panele ma bezpośredni, nierozerwalny związek z mocą wyjściową, którą możemy uzyskać z całego systemu, a konkretnie z pracy naszego falownika.

Moc elektryczna jest iloczynem napięcia i natężenia prądu ($P = U imes I$). Panele fotowoltaiczne, pracując w optymalnym punkcie swojej krzywej I-V (zależności prądu od napięcia), generują moc, która jest iloczynem ich napięcia w tym punkcie ($V_{MPP}$) i natężenia prądu w tym punkcie ($I_{MPP}$). Falownik jest narzędziem, które ma za zadanie utrzymać panele w tym optymalnym punkcie, aby zmaksymalizować tę produkcję mocy.

Kluczem jest więc dopasowanie napięcia z całego ciągu paneli do napięcia, które najlepiej pozwala falownikowi pracować w jego szczytowej wydajności. Jeśli napięcie z paneli jest zbyt niskie, falownik może mieć problem z osiągnięciem wysokiej mocy wyjściowej, nawet jeśli natężenie prądu jest na odpowiednim poziomie. Z drugiej strony, jeśli napięcie jest zbyt wysokie (oczywiście wciąż w dopuszczalnym zakresie), ale niezgodne z charakterystyką MPPT falownika, również nie uzyskamy maksymalnej mocy.

Dlatego tak istotne jest uwzględnienie wszystkich tych czynników – liczby paneli w szeregu, ich indywidualnych parametrów napięciowych, a także charakterystyki MPPT falownika. Nawet niewielka zmiana w liczbie paneli w stringu może przesunąć punkt pracy całego systemu, wpływając na generowaną moc. To jak precyzyjne strojenie instrumentu muzycznego – każdy element musi być idealnie zgrany.

Warto też pamiętać, że moc wygenerowana przez panele to dopiero początek. Falownik musi przetworzyć tę moc z prądu stałego na prąd zmienny, a ten proces również wiąże się z pewnymi stratami. Im wyższa sprawność falownika, tym mniej mocy zostanie utracone podczas tej transformacji. Dobrze dobrane napięcie z paneli pozwala falownikowi pracować w najwydajniejszym trybie, co przekłada się na minimalizację tych strat i maksymalizację ostatecznej mocy AC.

Jednym z czynników, które mogą obniżyć moc wyjściową, mimo prawidłowego napięcia, są tzw. słabe ogniwa w panelu lub niejednakowe nasłonecznienie poszczególnych paneli w stringu. W takiej sytuacji może dojść do tzw. efektu „wąskiego gardła”, gdzie najsłabszy element ogranicza moc całego ciągu. Dlatego też, stosowanie optymalizatorów mocy lub mikrofalowników może być korzystne w specyficznych warunkach, choć są to dodatkowe koszty.

Jakie napięcie z paneli do falownika?

• Jaka jest podstawowa zasada działania wydajności falownika?

  Wydajność falownika określa się jako stosunek elektrycznej mocy wejściowej prądu stałego (DC) do elektrycznej mocy wyjściowej prądu zmiennego (AC), czyli stosunek DC/AC. Aby uzyskać wysoki stosunek DC/AC, należy wziąć pod uwagę szczególne warunki projektowe.

• Jakie czynniki wpływają na stosunek DC/AC systemów fotowoltaicznych?

  Na stosunek DC/AC wpływają takie czynniki jak: nasłonecznienie (które różni się w zależności od miejsca), straty w systemie, wydajność i żywotność falownika, zakres wejściowego napięcia roboczego falownika oraz kąt montażu modułu. Obszary o wyższym nasłonecznieniu są najlepiej przystosowane do budowy elektrowni słonecznych. Aby osiągnąć ten sam poziom produkcji mocy dla różnych obszarów o różnym stopniu nasłonecznienia, stosunek DC/AC musi być modyfikowany – większy dla obszarów o niskim nasłonecznieniu.

• Jakie są typowe straty mocy w systemie fotowoltaicznym?

  W instalacji fotowoltaicznej panele przetwarzają energię słoneczną, która następnie jest przesyłana do falownika. Każdy etap tego procesu wiże się ze stratami mocy. Straty prądu stałego (DC) wynoszą około 7-11%, straty w falowniku 1-2%, a całkowite straty całego układu (nie licząc strat transformatora i kabla za nim) mieszczą się w przedziale 8-13%. Nawet przy najlepszym nasłonecznieniu, falownik nie jest w stanie przetworzyć całej mocy, a wydajność nie jest stała.

• Kiedy falownik osiąga najlepszą wydajność i jakie są zalecenia dotyczące jego obciążenia?

  Wydajność falownika jest stosunkowo niska przy małej mocy wyjściowej; najlepsza wydajność osiągana jest przy mocy od 40% do 60% mocy znamionowej wyjściowej. Ze wzrostem mocy powyżej 60%, wydajność ponownie maleje. Dlatego też, aby uzyskać najlepszą wydajność systemu, zaleca się utrzymywać obciążenie falownika w zakresie od 40% do 60% jego mocy wyjściowej. Ważnym czynnikiem jest również temperatura pracy falownika, ponieważ wzrost temperatury poszczególnych elementów o 10°C może zwiększyć częstotliwość występowania usterek o 50%. Wydajność falownika jest również związana z mocą, gdzie wyższa moc może nieznacznie skrócić jego żywotność.