Inverters: Ο εγκέφαλος των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων

Πρακτικά, οι inverters αποτελούν ένα από τα κυριότερα τμήματα της κάθε εγκατάστασης, γι’ αυτό και πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη σημασία κατά την επιλογή προϊόντος, καθώς έτσι διασφαλίζεται σε μεγάλο βαθμό η απρόσκοπτη λειτουργία του φωτοβολταϊκού συστήματος. 

Στη συγκεκριμένη ενότητα, σας παρουσιάζουμε όλες τις πληροφορίες που θα πρέπει να γνωρίζετε για τους μετατροπείς (inverters) που χρησιμοποιούνται στις φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις (μικρές αλλά και μεγαλύτερες διασυνδεδεμένες στο δίκτυο της ΔΕΗ ή αυτόνομες).

Ο inverter (μετατροπέας) είναι μια συσκευή με ηλεκτρονικές και ηλεκτρολογικές διατάξεις, η οποία μετατρέπει το παραγόμενο από τη φωτοβολταϊκή γεννήτρια συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο, συμβατό με το δίκτυο του ηλεκτρισμού. Πρακτικά, ο μετατροπέας του κάθε φωτοβολταϊκού συστήματος, είναι ο «εγκέφαλος» της εγκατάστασης, αφού μπορεί να «εκμεταλλεύεται» το ρεύμα που παράγεται από τα panels, είτε πρόκειται για αυτόνομο είτε για διασυνδεδεμένο σύστημα. Επιπρόσθετα, ο inverter είναι «υπεύθυνος» για την επιτήρηση όλου του συστήματος. Αν για παράδειγμα εντοπιστεί κάποια βλάβη στο δημόσιο δίκτυο, στη Φ/Β γεννήτρια ή στην καλωδίωση, θα «ενημερώσει» και θα «πράξει» αναλόγως.   

Οι μετατροπείς χωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες. Τους μονοφασικούς και τους τριφασικούς. Στις «οικιακές» φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις είναι απαίτηση της ΔΕΗ να παράγεται μονοφασικό ρεύμα (230V) για εγκατεστημένη ισχύ έως 5 kWp και τριφασικό για μεγαλύτερες από 5 kWp εγκαταστάσεις. 

Τριφασικός inverter είναι αυτός που παράγει εναλλασσόμενο ρεύμα τριών φάσεων και μονοφασικός είναι αυτός που παράγει εναλλασσόμενο ρεύμα μίας φάσης. 

Για τις φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις άνω των 5 kWp, ένα έργο μπορεί να υλοποιηθεί είτε με τρεις  μονοφασικούς (ένα για κάθε φάση) ή με έναν τριφασικό μετατροπέα.

Ο κάθε μετατροπέας (inverter) χαρακτηρίζεται, μεταξύ άλλων τεχνικών χαρακτηριστικών, και από τον βαθμό απόδοσής του. Ο βαθμός απόδοσης του inverter είναι ο λόγος της παραγόμενης ενέργειας προς την ενέργεια που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ. 

Όσο υψηλότερος είναι ο συντελεστής απόδοσης, τόσο περισσότερο ρεύμα από το ρεύμα που παράγουν τα πάνελ μπορεί να διοχετευθεί στο δημόσιο δίκτυο και τόσο υψηλότερη είναι η απόδοση της ηλιακής εγκατάστασης (οι inverter που κυκλοφορούν έχουν μέγιστο βαθμό απόδοσης από 92% έως 99%). 

Όσον αφορά στο θόρυβο λειτουργίας τους, είναι ελάχιστος και αντιληπτός μόνο σε πολύ κοντινή απόσταση. Ακούγεται περίπου όπως ένας σταθερός Η/Υ. Ουσιαστικά ακούμε το θόρυβο των μικρών ανεμιστήρων που χρησιμοποιούνται για την ψύξη.

Όπως και πολλά από τα ηλεκτρονικά μηχανήματα που χρησιμοποιούμε καθημερινά, έτσι και οι inverters προβάλλουν μηνύματα σφάλματος, είτε γραπτά στις οθόνες τους είτε με ενδεικτικές λυχνίες. 

Επίσης, υπάρχει η δυνατότητα με κατάλληλο εξοπλισμό να «βλέπουμε» από μακριά τον inverter και τις ενδείξεις του. 

Αυτό γίνεται, είτε μέσω διαδικτύου (internet) είτε μέσω GSM modem (τεχνολογία κινητού τηλεφώνου). Έτσι και τα μηνύματα λάθους αλλά και η καταγραφή της απόδοσης, είναι διαθέσιμα σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή, όπου και αν βρισκόμαστε. 

H διάρκεια «ζωής» των μετα-τροπέων και οι εγγυήσεις τους

Σχεδόν όλες οι εταιρείες μετατροπέων έχουν κατασκευάσει τα προϊόντα τους έτσι, ώστε να λειτουργούν σε όλη τη διάρκεια ζωής του φωτοβολταϊκού συστήματος. 

Πιο συγκεκριμένα, οι μεγάλες εταιρείες του χώρου και οι πιο γνωστές, υποστηρίζουν ότι τα προϊόντα τους λειτουργούν για περισσότερα από 25 χρόνια στο μέγιστο βαθμό απόδοσης ακόμα και σε ακραίες συνθήκες (χαμηλές ή υψηλές θερμοκρασίες και όταν βρίσκονται σε μη κλειστούς χώρους). 

Τέλος, όσον αφορά στις εγγυήσεις που δίνονται, συναντούμε χρονικά διαστήματα από 5 έτη και πάνω, με δυνατότητα επέκτασης σε αρκετές περιπτώσεις.

Σχεδόν όλοι οι κατασκευαστές, παρουσιάζουν συνεχώς νέους εξελιγμένους inverters, οι οποίοι εμφανίζουν καλύτερες αποδόσεις και περισσότερες δυνατότητες, με αποτέλεσμα κάθε χρόνο οι inverters που κυκλοφορούν στην αγορά να είναι καλύτεροι από τους προηγούμενους.

Εδώ και 2-3 χρόνια, έχουν παρουσιαστεί στην αγορά inverters που διαθέτουν ξεχωριστά συστήματα ελέγχου (power boxes) για κάθε πάνελ, με αποτέλεσμα ο inverter να μπορεί να ελέγχει ξεχωριστά την παραγωγή του κάθε πάνελ και έτσι να επιτυγχάνεται καλύτερη απόδοση του συστήματος.

Μία επίσης υποσχόμενη εξέλιξη αποτελούν οι micro inverters, δηλ. μικροί μετατροπείς που τοποθετούνται στο πίσω μέρος κάθε πάνελ. Οι micro inverters επιτυγχάνουν καλύτερες αποδόσεις γιατί μετατρέπουν επί τόπου το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο και έτσι δεν σημειώνονται απώλειες από την μεταφορά του μέσω καλωδίων, πράγμα που συμβαίνει στους συμβατικούς inverters.

  

Είναι αλήθεια ότι η αγορά των φωτοβολταϊκών αλλάζει με πολύ γρήγορους ρυθμούς. Τους ρυθμούς αυτούς παρατηρούμε ότι ακολουθούν και οι κατασκευαστές των inverters, με μεγάλες εξαγορές και συγχωνεύσεις μεταξύ των πιο σημαντικών εταιρειών, που σκοπό έχουν να δημιουργήσουν μεγαλύτερα σχήματα που θα μπορέσουν να ανταποκριθούν με επιτυχία στις προκλήσεις και προοπτικές αυτής της γρήγορα αναπτυσσόμενης και μεταλλασσόμενης αγοράς.