Ką iš tikrųjų daro inverteris? Svarbiausias saulės elektrinės prietaisas

Kalbant apie saulės elektrinę, beveik visas dėmesys tenka moduliams: kiek jų, kokios galios, kieno gamybos. Tačiau moduliai yra pasyvi sistemos dalis – jie tiesiog stovi ir gamina. Visus sprendimus priima inverteris. Ir būtent jis dažniausiai lemia, ar elektrinė dirbs efektyviai, saugiai ir kiek metų.

Pagrindinė funkcija: nuolatinė srovė į kintamąją

Saulės moduliai gamina nuolatinę srovę (DC). Namų tinkle, prietaisuose ir elektros skirstomajame tinkle naudojama kintamoji srovė (AC) – 230 V vienfazė arba 400 V trifazė, 50 Hz dažnio.

Inverteris atlieka šį vertimą. Bet jei tai būtų viskas, jis kainuotų kelis kartus pigiau. Realiai jis vienu metu daro dar keturis dalykus.

1. Ieško maksimalios galios taško (MPPT)

Saulės modulio galia priklauso nuo apšvietimo ir temperatūros, ir šie dydžiai keičiasi nuolat – praplaukus debesiui, pakilus saulei, sušilus stogui. Kiekvienu momentu egzistuoja tam tikras įtampos ir srovės derinys, kuriam esant modulis atiduoda daugiausiai galios.

MPPT (Maximum Power Point Tracking) yra algoritmas, kuris šį tašką seka kelis kartus per sekundę. Be jo elektrinė netektų dešimčių procentų gamybos.

Praktiškai svarbu kitkas: kiek inverteris turi atskirų MPPT įėjimų. Kiekvienas įėjimas dirba savarankiškai. Jei stogas turi dvi skirtingas puses – pavyzdžiui, rytinę ir vakarinę – jos turi būti prijungtos prie skirtingų MPPT. Priešingu atveju abi modulių grupės bus priverstos dirbti vienu režimu, ir silpnesnioji tempia stipresniąją žemyn.

Renkantis inverterį stogui su keliais šlaitais, MPPT įėjimų skaičius yra svarbesnis parametras už naudingumo koeficiento dešimtąsias dalis.

2. Saugo tinklą ir žmones

Čia yra funkcija, apie kurią beveik niekas nežino, kol jos neprireikia. Inverteris nuolat stebi tinklo įtampą ir dažnį, ir dingus elektrai tinkle privalo per akimirką atsijungti.

Tai vadinama salos režimo apsauga (anti-islanding). Priežastis rimta: jei elektrinė toliau tiektų energiją į atjungtą liniją, ja galėtų būti nutrenkti tinklo remontininkai, manantys, kad linija be įtampos.

Tai ne gamintojo pasirinkimas, o privalomas reikalavimas: gaminančių vartotojų įrenginių prijungimą prie skirstomojo tinklo reglamentuoja LST EN 50549 serijos standartas, o konkrečias prijungimo sąlygas Lietuvoje nustato ESO. Būtent todėl kiekvienas legaliai prijungtas inverteris privalo turėti šią funkciją ir atitinkamą sertifikatą.

Šalutinė šios apsaugos pasekmė nustebina daugelį savininkų: įprasta saulės elektrinė dingus elektrai neveikia – net vidury saulėtos dienos. Ką daryti, jei norite, kad namuose liktų šviesa, aprašėme atskirai: Kas yra rezervinis elektros tiekimas.

Be to, geras inverteris stebi izoliacijos varžą, aptinka nuotėkio sroves ir daugelis modelių turi lankinio išlydžio aptikimą (AFCI) – DC pusėje atsiradusi kibirkštis yra viena rimčiausių gaisro rizikų, ir ji neapsaugoma įprastais automatiniais jungikliais.

3. Renka duomenis

Inverteris yra vienintelis taškas, kuriame matoma, kas iš tikrųjų vyksta. Per programėlę matote gamybą realiu laiku, istoriją, atskirų eilių našumą ir klaidų kodus.

Tai ne pramoga. Kritęs vienos modulių eilės našumas paprastai reiškia užterštumą, šešėlį arba jungties defektą – ir pastebėtas laiku kainuoja daug mažiau nei po metų.

4. Valdo energijos srautus (jei tai hibridinis inverteris)

Hibridinis inverteris papildomai valdo kaupiklį: sprendžia, kada energiją kaupti, kada leisti į namus, o kada atiduoti į tinklą. Iš esmės tai inverteris su įmontuotu baterijos valdikliu.

Svarbus praktinis niuansas: jei kaupiklio dar neplanuojate, bet numatote jį per artimiausius kelerius metus, hibridinį inverterį verta įsirengti iš karto. Vėliau keisti įprastą inverterį į hibridinį kainuoja gerokai brangiau nei kainų skirtumas montuojant. Apie tai, kada kaupiklis apskritai apsimoka – Kada verta rinktis energijos kaupiklį.

Trys inverterių tipai

Tipas	Kaip veikia	Kada tinka
Eilinis (string)	Vienas prietaisas visai modulių eilei	Standartinis stogas be šešėlių – dažniausias ir ekonomiškiausias sprendimas
Hibridinis	Eilinis + kaupiklio valdymas	Kai yra ar planuojamas kaupiklis, rezervinis tiekimas
Mikroinverteris	Po vieną kiekvienam moduliui	Sudėtingi stogai, stiprus dalinis šešėliavimas, skirtingos orientacijos

Eilinės sistemos trūkumas – moduliai vienoje eilėje sujungti nuosekliai, todėl vienas šešėliuojamas modulis mažina visos eilės našumą. Šią problemą sprendžia arba mikroinverteriai, arba galios optimizatoriai – nedideli įtaisai po kiekvienu moduliu, leidžiantys jam dirbti savarankiškai. Jie kainuoja papildomai, todėl prasminga juos naudoti tik ten, kur šešėlis realiai yra: prie kaminų, antenų, aukštesnių pastatų ar medžių.

Kiek jis tarnauja ir ką verta žinoti iš anksto

Tai svarbiausia dalis, kurios pasiūlymuose dažnai nebūna.

Saulės moduliai dirba 25–30 metų. Inverteris – 10–15 metų. Tai elektronikos prietaisas su kondensatoriais ir aušinimu, ir jis nusidėvi greičiau nei stiklas su silicio elementais.

Praktiškai tai reiškia, kad per elektrinės gyvenimą inverterį greičiausiai teks pakeisti vieną kartą. Tai nėra defektas ar prasta kokybė – tai normalus sistemos gyvavimo ciklas, kurį verta įsivertinti skaičiuojant atsipirkimą. Gamintojų garantija paprastai 5–12 metų, dažnai pratęsiama už papildomą mokestį.

Inverterio tarnavimo laiką labiausiai lemia darbo temperatūra. Todėl montavimo vieta turi reikšmės:

• vėsi, vėdinama patalpa arba pavėsyje esanti siena;
• ne tiesioginiuose saulės spinduliuose ir ne ant pietinės sienos;
• palikti gamintojo nurodytus tarpus aušinimui;
• atsižvelgti į triukšmą – inverteris su ventiliatoriumi neturėtų kabėti už miegamojo sienos.

Mūsų rekomendacija

Renkantis inverterį verta žiūrėti ne į naudingumo koeficientą (visi solidūs gamintojai šiandien siekia 97–98,5 %, ir skirtumas tarp jų yra statistinė paklaida), o į tris dalykus: MPPT įėjimų skaičių pagal jūsų stogą, garantijos sąlygas ir gamintojo serviso buvimą Lietuvoje. Pastarasis punktas per 15 metų pasirodys svarbesnis už visus kitus.

Su kokiais inverteriais dirbame ir kaip juos parenkame – skiltyje Inverteriai. Turite konkretų stogą? Susisiekite ir parinksime sprendimą pagal jo geometriją.