Falownik to urządzenie, które przekształca prąd stały (baterie, akumulatory itp.) na prąd zmienny. W dziedzinie profesjonalnej falownik odnosi się wyłącznie do maszyny, która potrafi zmienić prąd stały na prąd zmienny. Natomiast przetwornik, który zmienia prąd z AC na DC, nazywany jest prostownikiem. Zarówno falownik, jak i prostownik to urządzenia, które zmieniają charakter prądu, więc oba są przetwornikami.
Obecnie w branży fotowoltaicznej istnieje wiele różnych typów falowników. Często funkcja falownika obejmuje nie tylko inwersję, ale także prostowanie, regulację napięcia i częstotliwości itp. Dlatego termin „falownik” jest często używany w sensie handlowym, różniącym się od akademickiego znaczenia falownika.
W branży fotowoltaicznej falowniki dzielą się głównie na falowniki PV, falowniki off-grid, falowniki on-grid/podłączone do sieci oraz falowniki hybrydowe.
Czym jest hybrydowy falownik solarny?
Falowniki hybrydowe można rozumieć jako połączenie falownika solarnego podłączonego do sieci i falownika off-grid, które przesyłają energię fotowoltaiczną oraz dodatkową energię z baterii do sieci i odzyskują energię z sieci, gdy energia generowana przez odnawialne źródła jest niewystarczająca. Innymi słowy, te falowniki mogą działać zarówno jako falowniki off-grid, jak i podłączone do sieci, w zależności od sytuacji obciążenia.
Dodatkowo falownik hybrydowy ma zintegrowane inteligentne moduły do zarządzania energią i transmisji danych, co czyni go urządzeniem elektrycznym o wysokim poziomie zaawansowania technologicznego. Falownik hybrydowy jest sercem i mózgiem całego systemu magazynowania energii, łącząc, monitorując i zarządzając modułami takimi jak panele fotowoltaiczne, kontroler solarny, obciążenia i sieć.
Jak działa falownik hybrydowy?
Funkcja falownika hybrydowego zależy od obciążenia. Zazwyczaj użytkownik może ustawić falownik hybrydowy tak, aby priorytetowo korzystał z energii z sieci, baterii lub fotowoltaiki oraz aby najpierw ładował baterię lub zasilał obciążenie, w zależności od rzeczywistych potrzeb.
Podzieliliśmy tryby pracy solarnych falowników hybrydowych na trzy kategorie w zależności od podłączonego sprzętu.
Tryb off-grid
Tryb off-grid oznacza, że falownik zasila obciążenie niezależnie od sieci. Jeśli energia słoneczna dostarcza wystarczająco dużo mocy dla obciążenia, nadmiar energii jest magazynowany w baterii. W przeciwnym razie bateria i panel słoneczny zasilają obciążenie jednocześnie.
Tryb on-grid/podłączony do sieci
Tryb on-grid/podłączony do sieci oznacza, że w całym systemie fotowoltaicznym działają tylko PV i sieć, a bateria nie jest używana, w takim przypadku falownik hybrydowy działa jak zwykły falownik PV. Jeśli panele słoneczne generują wystarczającą ilość energii, dostarczają ją do sieci, a jeśli nie, pobierają energię z sieci.
Tryb hybrydowy
W tym trybie falownik jest jednocześnie podłączony do sieci, baterii, paneli słonecznych i obciążeń. W tym trybie falownik ma trzy warunki pracy:
-
Jeśli wystąpi problem z siecią lub gdy energia fotowoltaiczna jest wystarczająca do zasilenia obciążenia, falownik przełącza się na tryb off-grid. W takim przypadku przełącznik odłącza falownik od sieci.
-
Gdy energia fotowoltaiczna zaczyna generować dodatkową energię, tryb pracy zmienia się z off-grid na on-grid. Falownik zmienia częstotliwość i fazę prądu i zaczyna przesyłać dodatkową energię do sieci.
-
Nawet gdy nie ma energii słonecznej, falownik może zasilać obciążenia za pośrednictwem sieci lub baterii.
Czy warto inwestować w hybrydowe falowniki solarne?
Zarabiaj, oddając energię do sieci
W okresie doliny (gdy cena energii jest niska) energia z sieci ładuje baterię przez falownik. W godzinach szczytu (gdy cena energii jest wysoka) falownik oddaje pełną moc, a energia z baterii jest przesyłana do sieci pod warunkiem zaspokojenia zapotrzebowania obciążenia, co pozwala na sprzedaż energii do sieci. Nie tylko zmniejsza to obciążenie sieci, ale także przynosi użytkownikom korzyści ekonomiczne wynikające z różnicy cen w szczycie i dolinie.
Wiele krajów ma obecnie polityki wspierające fotowoltaikę i oddawanie energii do sieci, a użytkownicy mogą otrzymać dotacje. Jednak warunkiem jest posiadanie lokalnego certyfikatu bezpieczeństwa falownika oraz wcześniejsze zgłoszenie do lokalnego operatora sieci. Dla użytkowników w Stanach Zjednoczonych falownik hybrydowy PowMr „SunSmart 10K” jest wart rozważenia.
Zasilanie awaryjne off-grid
Gdy sieć zawiedzie, tryb podłączenia do sieci falownika przestaje działać i automatycznie przełącza się na tryb off-grid, a energia słoneczna nadal zasila obciążenie, zapewniając dostęp do prądu w sytuacjach awaryjnych. Pozostała energia fotowoltaiczna może być również magazynowana w bateriach.
Maksymalne wykorzystanie energii fotowoltaicznej
Niezależnie od trybu pracy system priorytetowo wykorzystuje energię fotowoltaiczną. Gdy jest jej za mało, moc jest uzupełniana z sieci lub baterii. Jeśli powstaje nadmiar energii z fotowoltaiki, jest ona magazynowana w bateriach lub oddawana do sieci, aby maksymalnie wykorzystać energię słoneczną bez marnowania energii.
