Felfedezésre került: ez a kis készülék döntő szerepet játszik abban, hogy a napelemrendszered mennyire működik optimálisan.
Üdvözöljük az "On the Other Hand" rovatban, ahol a Portfolio vélemények kerülnek bemutatásra. Az itt megjelenő cikkek a szerzők egyedi nézőpontját tükrözik, amelyek nem mindig tükrözik a Portfolio szerkesztőségének hivatalos álláspontját. Amennyiben szeretné megosztani gondolatait a témával kapcsolatban, kérjük, küldje el írását a [email protected] e-mail címre. A publikált cikkeket itt találja meg.
A napelemes rendszerek világában az inverterek kulcsszerepet játszanak, hiszen feladatuk, hogy a napenergia által termelt egyenáramot (DC) átalakítsák váltakozó árammá (AC), amelyet a háztartásokban és az iparban is használnak. Az inverterek nem csupán a feszültség átalakításáért felelnek, hanem számos egyéb funkciót is ellátnak, például a rendszer teljesítményének optimalizálását és a termelés figyelemmel kísérését, ezáltal biztosítva a hatékony energiafelhasználást.
A megtermelt egyenáramot átalakítják váltakozó árammá, így az otthoni elektromos készülékek számára is alkalmasá válik.
Alapvető szerepet játszanak tehát abban, hogy a megtermelt energia közvetlenül felhasználhatóvá váljon a hálózatban. Emellett a napelemrendszer felügyeletét is ellátják, hogy összehangoltan működjön a napenergia átalakítása. Jelentőségüket jól példázza, hogy ha egy-egy panel esetleg hibásan működik, akkor maga a rendszer még továbbra is üzemképes marad, ám az inverter meghibásodása esetén teljes egészében leáll.
A hibrid inverterek nem csupán a megújuló energiaforrások integrálásában játszanak fontos szerepet, hanem az intelligens energiagazdálkodás szempontjából is kulcsfontosságú elemek. Ezek az eszközök szabályozzák, hogy mikor és mennyi energiát táplálunk vissza az energiahálózatba vagy az energiatárolókba, ezzel biztosítva a rendszer optimális működését. Amennyiben a termelés és a fogyasztás eltérően alakul, és a visszatáplálást nem kívánjuk megvalósítani, az akkumulátoros hibrid rendszerek kínálnak ideális megoldást, hiszen lehetővé teszik az energia hatékony felhasználását és tárolását.
A különböző teljesítményelosztási módok jelentik a kulcsot a rendszer működésének hatékonyságához, amely a változó környezeti feltételek mellett eltérő eredményeket produkál.
A fentiek alapján a szimmetrikus inverterek alkalmazásakor kiemelten fontos a napelemek csúcsteljesítményének megfelelő megválasztása (méretezése). Ennek hátterében az áll, hogy egyenlőtlen fogyasztói teljesítmény-eloszlású háztartások vagy ipari létesítmények esetében a napenergia hasznosítása jelentősen csökkenhet, ami azt eredményezi, hogy a rendszer nagyobb mértékben kénytelen támaszkodni a hálózatról származó energiára.
Az egyszerűség érdekében képzeljük el, hogy három különböző fogyasztó működik a három fázison, akiknek a teljesítménye 1, 2 és 3 kW. Ezen felül a napelem rendszerünk pontosan ennek a három fogyasztónak az összesített energiaigényével, tehát összesen 6 kW-tal termel.
Ha a napelem teljesítménye csökkenne, a rendszer az akkumulátort vagy a hálózatot hívná segítségül a fogyasztói igények kielégítésére. Másrészt, ha a napelem túlteljesítene, a keletkező plusz energiát felhasználhatná az akkumulátor töltésére, vagy visszatáplálhatná a hálózatba, amennyiben a rendszer és a hálózat közötti kapcsolat ezt lehetővé teszi, és nincs érvényben visszwattvédelem.
Aszimmetrikus inverter alkalmazásakor az inverter képes intelligensen elosztani a megtermelt 6 kW villamos teljesítményt a 6 kW-os fogyasztóra (lásd 1. ábra). Ez azt jelenti, hogy a három fázisra jutó teljesítmény arányosan 1, 2 és 3 kW-ra oszlik el. Ilyen körülmények között nincs szükség a hálózatról történő villamosenergia-vételezésre. Ha a fogyasztók teljesítménye csökken (például kikapcsolás esetén), a megtermelt többletenergia az akkumulátorba irányítható. Amennyiben az akkumulátor elérte a maximális töltöttséget, a felesleges energia visszatáplálható a hálózatba. Ilyen esetben, ha érvényben van a visszwattvédelem, a napelemek teljesítménye csökkenhet a rendszer által. A fogyasztók teljesítményének növekedésekor az akkumulátor által tárolt energia felhasználásával működtethetjük őket. Ha azonban az energiatároló töltöttsége alacsony, vagy ha a tárolók maximális teljesítményét meghaladó igény lép fel, akkor a szükséges villamos energiát a hálózatból kell vételezni.
Szimmetrikus inverter használatakor, ha nem alkalmazunk visszavattvédelmet, az inverter mindhárom fázisra azonos mértékű teljesítményt biztosít, vagyis 2 kW-ot táplál be mindegyik fázisba (lásd 2. ábra). Ezért...
Összességében megállapítható, hogy a hálózatra betáplált és az onnan vételezett villamos teljesítmény mértéke 0 kW-ra tehető. Ebben a helyzetben, amikor a fogyasztók teljesítménye csökken, például kikapcsoláskor, vagy éppen ellenkezőleg, növekedéskor, a folyamat hasonlóan zajlik, mint egy aszimmetrikus inverter esetében. Ezáltal az akkumulátor töltése és merítése, továbbá a hálózatra történő betáplálás és az onnan való vételezés is zökkenőmentesen valósul meg.
A szimmetrikus inverter és a visszavattvédelem kombinációja során az inverter az egyes fázisokba egyenlő mértékben juttatja el a teljesítményt. Azonban, ha a hálózatra betáplálásra nincs lehetőség, akkor a legkisebb fogyasztó által felhasznált energia után a fázisban már nem maradhat fenn további teljesítmény. Ez azt jelenti, hogy minden fázis maximális terhelése 1 kW-ra korlátozódik. Így, a rendszer dinamikáját figyelembe véve...
Ebben az esetben tehát a 6 kW teljesítmény termelésére képes naperőmű csupán 3 kW-nyi teljesítmény erejéig látja el fogyasztókat, a fennmaradó 3 kW-ot pedig a villamosenergia-hálózatból szükséges vételeznünk. Értelemszerűen a 3 kW-os fogyasztáson felüli villamosenergia-termeléssel a rendszer képes akkumulátort tölteni - de csak annak a kapacitásáig.
A három szituáció mindegyike sajátos szerepet játszik, ezért a rendszer összetevőit eltérő módon célszerű optimalizálni.
