Apsisprendus įsirengti saulės elektrinę, du pagrindiniai komponentai, kurie labiausiai įtakos saulės elektrinės kainą ir darbą yra fotovoltiniai saulės moduliai ir įtampos keitiklis (inverteris). Fotovoltiniai moduliai gamina nuolatinę elektros srovę (DC), todėl tam, kad ji galėtų patekti tiek į namo vidinį, tiek į išorinį tinklą, ją reikia pakeisti į kintamą elektros srovę (AC). Tą ir daro saulės elektrinės įtampos keitiklis (inverteris). Dažnai būtent įtampos keitiklio (inverterio) pasirinkimas yra vienas svarbiausių sprendimų, renkantis saulės elektrinę. Skaitydami toliau, sužinosite kodėl.
Kas yra jautriausi saulės elektrinės komponentai?
Remiantis kai kurių šaltinių duomenimis per pirmus 10 metų veikimo, techninių trikdžių turi viso labo 1 iš 10 saulės elektrinių. 85% visų šių gedimų susiję su įtampos keitikliais (inverteriais) ir kitais saulės jėgainės elektros prietaisais, kai tuo tarpu per pirmus 25 saulės elektrinės tarnavimo metus sugenda tik 1 iš 2000 modulių. Atsižvelgiant į tai, keitiklio (inverterio) pasirinkimas tampa vienu iš svarbesnių sprendimų.
Didžiausi įtampos keitiklių (inverterių) tiekėjai
Tiek Lietuvoje, tiek pasaulyje geriausiai žinomi šie įtampos keitikliai (inverteriai) ir jų tiekėjai:
- Huawei
- SMA
- Power Electronics
- ABB
- Sungrow Power Supply
- SolarEdge Technologies
- Ingeteam
- TMEIC
- Fronius
- Schneider Electric
Apačioje galite pamatyti keitiklių gamintojų pasiskirstymą pagal užimamą rinkos dalį:
Be šių vardų, Lietuvoje dar žinomi Solax, Solis, Kostal, Sofar Solar keitikliai, Tigo Energy modulių valdikliai ir optimizatoriai.
Įtampos keitiklio (inverterio) kaina
Keitiklius pagal kainą galima suskirstyti į ekonominės, vidutinės ir aukštos kainos segmentus.
Ekonominės kainos klasės segmentui galima priskirti tokius keitiklius kaip Sofar Solar, Ginlong Solis, Delta, Sungrow keitiklius, taip pat plačiai paplitusius Lietuvoje.
Vidutinės kainos klasės segmentui galima priskirti Huawei, ABB, Fronius, Kaco, SMA keitiklius.
Aukštos kainos klasės segmentui priklausytų įtampos keitikliai (Inverteriai) su optimizatoriais ir mikroinverteriai. Čia patenka tokie gamintojai kaip SolarEdge, Enphase ir kiti. Verta paminėti, kad tokios sistemos kaina didžiausia būtent dėl papildomo funkcionalumo – optimizavimo modulio lygmenyje.
Jeigu imtume tos pačios galios (pvz 5 kW) įtampos keitiklį, tai ekonominės klasės keitiklis gali kainuoti 900-1000 Eur su PVM, vidutinės klasės tokios pačios galios keitiklis gali kainuoti 1100-1300 Eur su PVM, o pavyzdžiui analogiškos SolarEdge sistemos su optimizatoriais ant kiekvieno modulio kaina gali siekti 1900 Eur su PVM ir daugiau.
Kaip matome tarp ekonominės ir vidutinės kainos segmentų keitiklių kainos skirtumas sudaro apie 10-30%, o tarp ekonominės ir aukštos kainos segmentų kainos skirtumas siekia 90%.
Įtampos keitiklis (inverteris) ir jo garantija
Dauguma įtampos keitiklių gamintojų suteikia 5-10 metų produkto garantiją. Lygiai taip pat absoliuti dauguma tiekėjų suteikia galimybę šią garantiją prasitęsti už papildomą mokestį. Ilgesnę standartinę garantiją turi SolarEdge keitiklis (inverteris), kuriam suteikiama 12 metų standartinė produkto garantiją, tačiau atitinkamai šios sistemos kaina su optimizatoriais yra ženkliai didesnė.
5 ar 10 metų produkto garantija nereiškia, kad dauguma keitiklių po šio laikotarpio pradeda gesti. Kaip jau minėta, tikimybė, jog kažkuris elementas Jūsų saulės elektrinėje suges per pirmus 10 metų yra 1 iš 10. Papildomas garantijos pratęsimas yra tarsi draudimas tiems, kurie nori apsidrausti nuo šios apie 10% siekiančios rizikos.
Įsirengę patikimo gamintojo saulės elektrinės keitiklį, galite tikėtis, kad jis tarnaus Jums apie 12-14 metų. Reikėtų nusimatyti, kad per visą elektrinės tarnavimo laikotarpį (25-30 metų) keitiklį reiks keisti vieną kartą. Taigi tai irgi yra pakankamai patvarus ir ilgalaikis komponentas.
Su optimizatoriais arba mikroinverteriais ar be?
Pasaulyje gerai žinomi SolarEdge, Tigo, Enphase prekių ženklai, kurie siūlo galimybę sistemoje įdiegti optimizatorius (SolarEdge, Tigo) arba mikroinverterius (Enphase).
Jeigu turite palankų pietinį, pietrytinį ar pietvakarinį vieno ar dviejų šlaitų stogą be šešėlio ir kaina jums yra vienas esminių faktorių, tuomet dažnai pilnai pakankamas yra standartinis keitiklis.
Jeigu ant stogo krenta šešėlis, turite daugiašlaitį stogą ar tiesiog norite turėti galimybę stebėti kiekvieno modulio darbą atskirai, tuomet optimizatorius ar mikroinverteris gali būti tinkamas pasirinkimas.
Esant nedideliam, daliniam, neilgai trunkančiam šešėliui viena iš galimų alternatyvų yra ne tik optimizatoriai ar mikroinverteriai, bet tiesiog už tą pačią pinigų sumą padidinti saulės elektrinės galingumą papildomais moduliais.
Saulės modulių ir keitiklio (inverterio) galingumo proporcijos
SMA yra vienas pirmųjų inverterių gamintojų pasaulyje, kuris rekomenduoja, jog modulių bendras galingumas būtų didesnis negu keitiklio galingumas (angl. oversizing). Pagrindiniai to privalumai yra efektyvesnis keitiklio išnaudojimas, aukštesnis veikimo efektyvumas esant mažam saulės spinduliuotės kiekiui ir mažesnės investicijos. Toks keitiklio “perkrovimas” ypač tinkamas tiems stogams, kuriuose saulės moduliai bus sudėti rytų/vakarų principu (dvi modulių grandinės, viena rytuose, kita vakaruose). Pagrindinė to priežastis – tokios sistemos moduliai praktiškai niekada negeneruos pilna savo potencialia galia. Pakankamai dažnai rekomenduojamas keitiklio perkrovimas yra 1.15-1.3 koeficientu (1 kW keitiklio galios instaliuoti 1.15-1.3 kW saulės modulių galios). Perkrovimas priklauso nuo stogo specifikos, geografinės lokacijos ir kt.
Viena iš papildomų naudų statant mažesnio galingumo keitiklį yra aukštesnis jo efektyvumas esant mažai saulės spinduliuotei (esant iki 10-15 % keitiklio apkrovimui). Tai aktualu ankstu rytą, vėlyvą vakarą, rudenį ar žiemą. Dėl šios priežasties kai kurios instaliacijos su mažesnio galingumo keitikliu turi potencialą pagaminti tiek pat ar netgi daugiau elektros negu su didesnio galingumo keitikliu, nepaisant elektros kiekio perviršio „nukirtimo“ esant itin intesyviai gamybai (angl. clipping). Apačioje galite pamatyti tai iliustruojantį grafiką.
Mažesnės galios keitiklis ypač tinka tais atvejais, kai saulės elektrinė yra diegiama ant rytinio/vakarinio stogo, kas reiškia, kad gamybos pikų bus nedaug, taip pat jeigu netolimoje ateityje neplanuojate saulės elektrinės galios plėsti arba esamai elektrinei išnaudojamas visas arba beveik visas naudingas stogo plotas.
Jeigu netolimoje ateityje planuojama saulės elektrinės galingumo plėtra ir turite pakankamai likusio stogo ploto, tokiu atveju geresnis variantas gali būti diegti keitiklį, kuris atitinka modulių instaliacijos galingumą.
Pagrindiniai įtampos keitiklio (inverterio) parametrai
Apačioje pateikiame keletą iš pagrindinių ir dažniausiai lyginamų įtampos keitiklių parametrų:
Garantija (metais). Rinkoje siūlomas platus saulės inverterių garantijų diapazonas. Populiariausios yra 5 ir 10 metų garantijos, tačiau galima rasti ir 12 metų garantiją turinčius keitiklius.
Efektyvumas (%). Keitiklio efektyvumas rodo, kokiu efektyvumu nuolatinė srovė iš saulės modulių (DC) yra konvertuojama į kintamą srovę (AC), kuri patenka į mūsų elektros tinklą. Daugumos keitiklių efektyvumas yra virš 95%.
Maksimalios galios sekimo taškai (MTTP). Dauguma šiuolaikinių inverterių turi bent 2 MTTP įėjimus. Tai reiškia, kad keitiklis gali efektyviai sekti ir palaikyti iki dviejų modulių grandinių dirbančių skirtingu efektyvumu, pavyzdžiui įdiegtų skirtingu kampu, ant skirtinga orienatacija esančių stogo šlaitų ir pan. Kai kurie keitikliai turi ir 3 MTTP sekimo taškus, o optimizatoriai, sumontuoti ant kiekvieno modulio, leidžia sekti kiekvieno modulio maksimalų galios tašką atskirai ir neįtakoti visos modulių grandinės darbo.
Atsparumo aplinkos sąlygoms kategorija (IP). Dauguma šiuolaikinių keitiklių turi bent IP65 atsparumo sąlygoms kategoriją. Tai reiškia, kad keitiklis gali būti montuojamas patalpose, kuriose nėra atskiro šildymo, dirbti lauko sąlygomis, yra atsparus drėgmei ir itin žemai ar aukštai temperatūrai. Tiesa kad ir kur montuojamas keitiklis (viduje ar lauke), reikia vengti tiesioginių kritulių ir saulės šviesos.
Aušinimo būdas. Plačiausiai saulės inverteriuose naudojami aušinimo būdai yra radiatorinis ir ventiliatorinis. Keitikliai su ventiliatoriniu aušinimu dirba garsiau ir juos montuojant rekomenduojama atsižvelgti į tai, kad keitiklio aušintuvas gautų pakankamą oro srautą.
Startinė įtampa. Tai yra atsakymas, kodėl modulai turi būti jungiami į tam tikro dydžio grandines. Startinė įtampa reiškia, kokiai įtampai esant keitiklis pradeda veikti arba išsijungia pavyzdžiui ryte ar vakare. Į didesnę grandinę sujungti moduliai anksčiau „įjungs“ keitiklį, todėl rekomenduojama į vieną grandinę jungti bent 7-8 modulius.
Papildomi parametrai. Rinkdamiesi keitiklį, taip pat atsižvelkite į papildomus funkcionalumus, kuriuos gaunate už keitiklio kainą. Tai tokie funkcionalumai kaip viršįtampių apsauga, galimybė ateityje prijungti bateriją be papildomų investicijų, įtampos valdymo galimybė ir kt.
Saulės elektrinės monitoringas
Beveik visi keitiklių gamintojai turi saulės elektrinės monitoringo funkcionalumą ir suteikia galimybę saulės elektrinės darbą stebėti tiek mobiliajame telefone, tiek kompiuteryje. Tai galima padaryti ir be interneto ryšio, įsidiegus reikiamą programėlę ir su mobiliuoju telefonu priėjus tam tikru atstumu prie saulės inverterio. Norint stebėti saulės elektrinės darbą nuotoliniu būdu, taip pat suteikiant galimybę stebėjimą vykdyti ir elektrinę įdiegusiam rangovui, būtinas bevielio interneto (Wifi) ryšys toje vietoje, kur bus diegiamas keitiklis. Tokiu atveju saulės elektrinę įrengęs rangovas galės ne tik stebėti saulės elektrinės darbą, bet per atstumą atlikti tam tikrus keitiklio parametrų pakeitimus, kas tam tikrais atvejais gali pagerinti saulės elektrinės darbą, todėl Wifi prieiga keitiklio diegimo vietoje yra itin rekomenduojama.
Saulės elektrinės monitoringo pagalba Jūs galėsite stebėti tokius parametrus kaip momentinė elektrinės gamybos galia, istorinė energijos gamyba, AC ir DC įtampa, keitiklio veikimo efektyvumas, keitiklio klaidos ir veikimo sutrikimai ir daugumą kitų parametrų.
Jeigu turėsite papildomų klausimų ar komentarų, rekomenduojame susisiekti su mumis nurodytais kontaktais arba pasinaudojant galimybe parašyti greitąją žinutę dešinėje pusėje apačioje esančiame langelyje.
