Invertoare de retea on grid

Invertoarele solare de retea on grid se folosesc pentru sistemele fotovoltaice conectate la reteaua electrica. Acest tip de invertoare cunoscute si ca (GTI – Grid Tie Inverters) permit folosirea retelei de energie electrica pentru stocarea energiei produse in exces de catre panourile fotovoltaice, nemaifiind astfel nevoie de utilizarea unei baterii.

Cum functioneaza invertoare de retea on grid

Invertoarele GTI functioneaza ca orice alte invertor de energie solara, transformand inputul de DC, curent direct produs de panourile solare in AC, curent alternativ folosit pentru a alimenta cu electricitate locuinta. Cand vremea este insorita si panourile genereaza putere, invertorul va canaliza aceasta putere catre retea, iar daca sistemul genereaza mai multa energie decat se consuma in momentul respectiv, energia in exces este stocata in reteaua electrica la care este conectat sistemul, putand fi folosita mai tarziu, atunci cand este nevoie.

Energia produsa de panourile solare este deci fie injectata in magistrala de curent alternativ a sistemului fotovoltaic, fie in reteaua de electricitate la care este conectat. Invertoarele de retea trebuie alese in functie de o serie de criterii tehnice in legatura cu care profesionistii in domeniu sunt in masura sa sfatuiasca fiecare client in parte:

  • Puterea de intrare si iesire;
  • Plaja tensiunii curentului de intrare;
  • Numarul de faze al retelei electrice;
  • Existenta separarii galvanice intre intrarea de curent continuu si iesirea de curent alternativ.

Atunci cand sunt alese corect, invertoarele de retea on grid ajung la o eficienta de pana la 98%, fiind construite astfel incat un algoritm sa determine punctul de putere maxima. Invertoarele sunt prevazute cu un sistem de siguranta care, in cazul decuplarii de la sistemul energetic national, se opreste automat pentru a impiedica defazarile intre frecventa proprie si frecventa retelei la refacerea legaturii. Pentru obtinerea acestui randament se recomanda optimizarea performantei sistemului prin alegerea corecta a invertorului pentru intervalul de variatie al parametrilor de iesire ai generatorului fotovoltaic, cu o putere nominala cat mai aproape de cea a generatorului.

In cazul unei pene de curent se va opri si sistemul on grid echipat cu GTI, pentru motivele explicate mai sus. La sistemele off grid, pe baza de baterie, alimentarea cu curent a locuintei continua chiar si in cazul unei avarii la reteaua nationala de electricitate.

Se recomanda intotdeauna apelarea la specialisti pentru ca alegerea neinformata a unor invertoare de retea on grid poate conduce la deteriorarea rapida a acestora datorita depasirii tensiunii maxime de intrare. Atunci cand un sistem este echipat cu un invertor nepotrivit, va functiona la eficienta scazuta.

Avantajele invertoarelor on grid

Alegerea intre sisteme fotovoltaice off grid si on grid va fi intotdeauna una relativ dificila pentru ca ambele vin cu o serie de avantaje greu de pus in balanta. Daca sistemele off grid sunt solutia clara pentru zonele in care nu exista infrastructura pentru conectarea la reteaua de energie electrica, in zonele in care exista optiuni alegerea este ceva mai dificil de facut. Invertoarele GTI au doua avantaje majore pentru persoanele care isi instaleaza aceste sisteme de energie alternativa in locuinta proprie:

1. Sunt mai putin costisitoare. In general, un sistem on grid este mai putin costisitor decat un sistem off grid care foloseste baterii pentru stocarea energiei electrice. Bateriile de acest gen sunt in general costisitoare si au o durata de viata limitata deci trebuie inlocuite periodic, insemnand ca lista de cheltuieli nu se incheie odata cu instalarea sistemului. De asemenea, daca sistemele pe baterie nu sunt optimizate, se poate ajunge in situatia in care se pierde o buna parte din energia produsa de panourile fotovoltaice, iar bateria fie se incarca doar pe jumatate, fie primeste un surplus de energie care ii poate afecta durata de viata. Toate aceste probleme ale sistemelor off grid pot fi evitate fie prin apelarea la specialisti care sunt in masura sa le rezolve inainte de a aparea cu ajutorul tehnologiei moderne, fie optarea pentru sistemul mai ieftin on grid, conectat la reteaua electrica.

2. Exista posibilitatea de compensatie pentru energia electrica produsa. Odata cu cresterea numarului de persoane care opteaza pentru solutii de energie alternativa incep sa fie introduse si sisteme de compensatie, acestea masurand energia introdusa in retea de sistemul fiecarei locuinte in parte si compenseaza pentru electricitatea in exces, care nu este folosita de proprietar. In acest mod se poate ajunge la un echilibru intre lunile de vara, cand sistemul produce de obicei energie in exces si lunile de iarna, cand deficitul de energie poate insemna consumul de energie din retea.

Invertoare de baterii

Este extrem de usor de determinat avantajul principal al unui sistem fotovoltaic cu invertoare de baterii off grid, respectiv independenta totala fata de reteaua nationala de energie electrica. Acest tip de sisteme pot fi instalate absolut oriunde in lume atat timp cat conditiile de clima si amplasare geografica sunt propice pentru folosirea energiei solare ca energie alternativa. Un sistem solar off grid cu invertor ce trimite curentul la baterii unde este stocat pentru a fi folosit mai tarziu este o solutie excelenta pentru zonele inca in dezvoltare, fara infrastructura de conectare la reteaua electrica, din acest motiv aceste sisteme sunt folosite tot mai des ca o alternativa pentru casele construite in zone in care terenurile sunt inca ieftine dar exista planuri clare de dezvoltare pe termen lung.

Independenta energetica este doar un aspect al problemei, un altul, discutabil la fel de important, este impactul asupra mediului. Pentru a face trecerea de la energie pe baza de combustibili fosili la energie 100% curata, inepuizabila din surse precum soarele numerosi utilizatori de sisteme de energie alternativa aleg sa isi echipeze cladirile cu sisteme fotovoltaice cu adevarat independente, respectiv sisteme off grid, pe baterie.

Pe de alta parte, cele mai cautate si de incredere sisteme sunt cele hibride, capabile sa functioneze atat independent, cat si sa se conecteze la reteaua de energie electrica. Sistemele echipate cu invertoare de baterii on grid pot injecta curent in reteaua de electricitate astfel incat clientul poate eficientiza la maxim productia de energie electrica, reducand in acelasi timp costurile pentru alimentarea cu energie a locuintei sau afacerii proprii.

Tipuri de invertoare solare si avantajele acestora

Invertoarele joaca un rol semnificativ in alimentarea cu curent alternativ pentru locuinta sau cladirea echipata cu sistem de panouri fotovoltaice. Panourile produc curent continuu ce trebuie transformat in curent alternativ pentru a putea fi folosit.

Invertoarele off grid bidirectionale se folosesc in sisteme fotovoltaice tip magistrala de curent alternativ avand rolul de a asigura pe de o parte conversia energiei de curent continuu dar si controlul tensiunii, respectiv curentului de incarcare al bateriilor. Aceste tipuri de invertoare se recomanda la instalarea unor sisteme monofazate si trifazate cu putere mai mare de 2 kw putere instalata. In general, pentru sistemele fotovoltaice se folosesc trei tipuri de invertoare, cele de baterii, sau invertoare de baterii off grid, invertoarele de baterii cu incarcator incorporat, tot off grid sau invertoarele de baterii cu sincronizare la reteaua electric on-grid, folosite pentru a cupla bateriile atunci cand reteaua energetica se confrunta cu dificultati tehnice si alimentarea cu energie electrica se opreste brusc.

1. Invertoarele de baterii off grid simple:

  • Sunt cea mai simpla metoda de a converti curentul direct de la sisteme solare sau eoliene in curent alternativ, folosit pentru alimentarea locuintei sau cladiri/cladirilor;
  • Aceste sisteme simple sunt destinate alimentarii consumatorilor de curent alternativ ai unei baterii. La acest tip de invertoare, curentul de iesire poate fi fie cu sinus pur, fie cu sinus modificat.

2. Invertoare de baterii cu incarcator incorporat:

  • Acest tip de invertoare sunt tehnologia superioara, dezvoltata odata cu cresterea popularitatii solutiilor alternative de energie precum sistemele fotovoltaice si cele eoliene;
  • Invertoarele de baterii cu incarcator incorporat sunt mai eficiente decat invertoarele simple;
  • Invertoarele de baterii cu incarcator sunt concepute cu functii noi precum incarcarea bateriei de acumulatori si intretinerea bancului de acumulatori la tensiunea adecvata sau pornirea automata a unui generator atunci cand bateria nu este incarcata corespunzator cu sistemul.

3. Invertoare de baterii on grid (cu sincronizare la centrala electrica):

  • Cel mai eficient tip de invertor, prevazut cu algoritm de sincronizare la reteaua de energie electrica;
  • Poate injecta energie electrica in retea dar poate functiona si independent (off grid);
  • Acestea sunt cele mai scumpe tipuri de invertoare disponibile pe piata, dar si cele mai avansate.

Sfatul specialistului este extrem de important la alegerea invertorului potrivit pentru fiecare sistem in parte in functie de o serie de criterii ce afecteaza performanta intregului sistem. Un invertor ales gresit poate dauna acumulatorilor ca si grad de descarcare si incarcare, iar pe termen relativ scurt acestia vor trebui schimbati datorita problemelor mai sus mentionate.

Specialistii in domeniu sunt in masura sa sfatuiasca clientii astfel incat sa faca cea mai buna alegere pentru fiecare sistem in parte, garantand o buna functionare si evitand daunarea si eventual distrugerea acumulatorilor.