Wraz z rozwojem technologii wytwarzania modułów, takich jak: ogniwa cięte na pół, moduły gontowe, bifacjalne, PERC itp., moc wyjściowa pojedynczego modułu znacznie wzrosła. To sprawia, że wzrastają również wymagania wobec falowników fotowoltaicznych.
Moduły dużej mocy wymagające większej zdolności adaptacji prądowej falowników
W przeszłości natężenie prądu modułów fotowoltaicznych przy mocy maksymalnej (Imp) wynosiło około 10–11 A, więc maksymalny prąd wejściowy falownika wynosił generalnie około 11–12 A. Obecnie Imp modułów dużej mocy, z zakresu 600 W +, przekroczyło 15 A. W takim przypadku konieczne jest dobranie falownika o maksymalnym prądzie wejściowym 15 A lub wyższym, który sprostałby modułowi PV o dużej mocy.
Tabela 1 przedstawia parametry kilku rodzajów modułów dużej mocy dostępnych na rynku. Widzimy, że Imp modułu bifacial 600 W osiąga 18,55 A, czyli wykracza poza limit większości falowników stringowych dostępnych na rynku. Musimy upewnić się, że maksymalny prąd wejściowy falownika jest większy niż Imp modułu PV.
| Model modułu | 580 W | 585 W | 590 W | 595 W | 600 W |
| Pmax [W] | 580 | 585 | 580 | 595 | 600 |
| Voc [V] | 40,9 | 41,1 | 41,3 | 41,5 | 41,7 |
| Isc [A] | 19,48 | 19,54 | 19,59 | 19,65 | 19,71 |
| Vmp [V] | 33,8 | 34,0 | 34,2 | 34,4 | 34,6 |
| Imp [A] | 18,36 | 18,41 | 18,46 | 18,51 | 18,55 |
Tabela 1. Parametry modułów o dużej mocy dostępnych w Polsce
Wraz ze wzrostem mocy pojedynczego modułu odpowiednio zmniejszy się liczba ciągów wejściowych falownika
Wraz ze wzrostem mocy modułów fotowoltaicznych moc każdego z ciągów również wzrośnie. Przy tym samym współczynniku wydajności liczba ciągów wejściowych przypadających na jeden punkt śledzenia mocy (MPPT) zmniejszy się. Dla użytkowników końcowych zwiększenie mocy PV każdego ciągu zmniejszy koszt na wat konstrukcji montażowej, fundamentu montażowego, kabla prądu stałego itp. Podobnie posiadanie takiej samej wydajności w instalacji fotowoltaicznej z mniejszą konstrukcją montażową i fundamentem może pomóc zaoszczędzić zarówno przestrzeń, jak i obniżyć koszty.
Jakie rozwiązanie może zaoferować firma Renac?
Renac wypuści nową serię falowników R3 Note serii 4 ~ 15 kW. Wykorzystując najnowszą technologię energoelektroniki i technologię projektowania termicznego w celu zwiększenia maksymalnego napięcia wejściowego DC z pierwotnego 1000 V do 1100 V, umożliwia systemowi podłączenie większej liczby paneli, a także pozwala obniżyć koszty kabli. Jednocześnie ma zdolność przewymiarowania 150% DC. Maksymalny prąd wejściowy tego falownika szeregowego wynosi 20 A na jeden MPPT, co może zaspokoić potrzeby modułów fotowoltaicznych dużej mocy.
Na przykładzie modułów bifacial 500 W 180 mm i 600 W 210 mm użytych do skonfigurowania odpowiednio systemów trójfazowych: 4 kW, 5 kW, 6 kW, możemy wyznaczyć kluczowe parametry falowników, przedstawione w Tabeli 2.
| Model | R3-4K-DT-G5 | R3-5K-DT-G5 | R3-6K-DT-G5 |
| Dane wejściowe DC | |||
| Maksymalna zalecana moc PV | 6000 Wp | 7500 Wp | 9000 Wp |
| Maksymalne napięcie wejściowe DC | 1100 V | ||
| Zakres napięcia MPPT | 160~950 V | ||
| Napięcie rozruchowe | 160 V | 160 V | 160 V |
| Liczba trackerów MPP | 2 | ||
| Liczba ciągów wejściowych na moduł śledzący | 2/1 | 2/1 | 2/1 |
| Maksymalny prąd wejściowy DC | 20 A/15 A | 20 A/15 A | 20 A/15 A |
| Przełącznik DC | Zintegrowany | ||
| Dane wyjściowe AC | |||
| Znamionowa moc AC | 4000 W | 5000 W | 6000 W |
| Maksymalna moc wyjściowa | 4400 VA | 5500 VA | 6600 VA |
| Maksymalny prąd AC | 6,4 A | 8 A | 9,6 A |
| Znamionowe napięcie AC / zakres | 3/PE 380, 400; +/-20%; 3/N/PE 380, 400; +/-20%; | ||
| Częstotliwość / zakres sieci | 50Hz/60Hz ; ±5Hz | ||
| Regulowany współczynnik mocy [cos φ] | 0,8 wiodący ~ 0,8 opóźniony | ||
| Wyjście THDi (@Znamionowa moc wyjściowa) | < 3% | ||
Tabela 2. Parametry falowników stosowanych w systemach trójfazowych
Uwaga:
Kiedy konfigurujemy układ fotowoltaiczny, możemy wziąć pod uwagę przewymiarowanie DC (rys. 1). Koncepcja DC oversize jest szeroko stosowana w projektowaniu układów solarnych. Obecnie elektrownie fotowoltaiczne na całym świecie są już przewymiarowane średnio od 120% do 150%. Jednym z głównych powodów przewymiarowania generatora prądu stałego jest to, że teoretyczna moc szczytowa modułów często nie jest osiągana w rzeczywistości. W niektórych obszarach, przy niewystarczającym napromieniowaniu dodatnie przewymiarowanie (zwiększenie wydajności PV w celu wydłużenia godzin pracy systemu przy pełnym obciążeniu AC) jest dobrym rozwiązaniem. Dobry, ponadwymiarowy projekt może zarówno pomóc systemowi być blisko pełnej aktywacji, jak i utrzymać system w dobrym stanie, co sprawia, że inwestycja jest opłacalna.
Rys. 1. Przewymiarowanie generatora prądu stałego
Tabela 3. Konfiguracja falowników trójfazowych zależnie od zastosowanych modułów
Zgodnie z wyliczeniami trójfazowe falowniki Renac 4-6K doskonale pasują do modułów bifacial 500 W i 600 W.
Podsumowanie
W związku z ciągłym ulepszaniem mocy modułów producenci falowników muszą wziąć pod uwagę kompatybilność falowników i modułów. W niedalekiej przyszłości moduły waflowe 210 mm 600 W + PV z prądem o wyższej mocy prawdopodobnie staną się głównym nurtem na rynku. Renac osiąga postęp w zakresie innowacji i technologii, dzięki czemu wprowadzi na rynek wszystkie nowe produkty, które będą pasować do modułów PV o dużej mocy.
tel. + 48 664 46 60 99