W ostatniej dekadzie falowniki centralne były standardem w dużych systemach komercyjnych. Wynikało to z ekonomii skali pozwalającej na obniżenie kosztu za Wp w przypadku większych falowników, przy jednoczesnym obniżeniu kosztu całego systemu. Dzięki rozwojowi branży, przewaga falowników centralnych staje się coraz mniej wyraźna. Wynika to nie tylko ze sporej powierzchni potrzebnej do ich zainstalowania, ale też bardzo kosztownych serwisów i przeglądów, które mogą być przeprowadzane tylko przez wykwalifikowane ekipy specjalistyczne. Dodatkowo, każdorazowe złe działanie falownika lub jego awaria powodują wyłączenie znacznej części systemu lub, co nierzadkie w polskich warunkach, całej instalacji, co wpływa znacząco na obniżenie dochodów przez nią generowanych. Wady te, jak również spadek cen falowników łańcuchowych, spowodowały przejście na tak zwaną zdecentralizowaną architekturę w systemach komercyjnych, wykorzystującą wiele mniejszych falowników, zamiast jednostek centralnych.

Jak pokazują analizy IHS, udział w rynku falowników łańcuchowych wzrósł z 28% w roku 2014 do 34% w roku 2015, kosztem falowników centralnych. Spowodowane było to uproszczeniem procesu utrzymania systemu, łatwością wymiany falownika (wymaga mniej pracowników na instalacji i to pracowników mniej wykwalifikowanych), dłuższym czasem pracy oraz zmniejszeniem powierzchni koniecznej do ich zamontowania. Dodatkowym atutem falowników łańcuchowych jest zapewnienie wielu układów wyszukiwania maksymalnego punktu pracy (MPPT) oraz dużo dokładniejszy monitoring, w porównaniu do falowników centralnych. Mimo wszystkich zalet tego rozwiązania, w dalszym ciągu konieczne jest jego ciągłe ulepszanie.

Należy mieć na uwadze, że komercyjne systemy wykorzystujące standardowe falowniki łańcuchowe tracą sporo z produktywności ze względu na niedopasowanie modułów do siebie (mismatch). Ponieważ moduły są łączone w szeregi, zazwyczaj nie pracują w swoim idealnym punkcie, przez co tracą część potencjału do wyprodukowania energii. Problemem tej technologii są także spore ograniczenia projektowe (np. wszystkie łańcuchy muszą mieć taką samą długość, muszą wykorzystywać te same moduły, które muszą być ułożone w tej samej pozycji). Instalacje fotowoltaiczne mają szereg ograniczeń, co jest zauważalne szczególnie w przypadku instalacji dachowych. W efekcie notuje się straty powierzchni bądź niepotrzebne duplikowanie komponentów systemu. Dodatkowym mankamentem systemów łańcuchowych są kwestie bezpieczeństwa oraz brak informacji o produkcji poszczególnych modułów i brak możliwości zdalnego usuwania usterek. Aby spełnić standardy bezpieczeństwa lub wymagania firmy ubezpieczeniowej, konieczne może być stosowanie dodatkowych kosztownych komponentów. Sam brak monitoringu poszczególnych modułów z jednej strony zmniejsza uzyski z instalacji, z drugiej jednak zwiększa koszty utrzymania systemu.

Z uwagi na wymienione problemy, przechodzenie w systemach komercyjnych z centralnych falowników do łańcuchowych odbywa się w kierunku bardziej zaawansowanych systemów elektroniki wbudowanej w moduł (MLPE). Rozwiązania takie zwiększają produkcję energii z systemu nie tylko przez wyeliminowanie strat w produkcji, ale także lepsze wykorzystanie powierzchni dachu przez elastyczne projektowanie. Rozwiązania te oferują dodatkowo rozszerzone możliwości serwisowe i zdalne diagnozowanie problemów na instalacji, redukując liczbę wizyt i czas potrzebny na diagnozę. Ogranicza to znacząco koszty utrzymania i serwisu, zwiększając także zysk z instalacji. Ze względu na swoją architekturę, technologia MLPE redukuje zagrożenia bezpieczeństwa dla ekip straży pożarnej, ekip utrzymania i instalatorów przez obniżenie napięcia DC na modułach do bezpiecznego poziomu.

Mimo ogromnego rozwoju technologii MLPE w segmencie instalacji komercyjnych potencjał wzrostowy jest tu bardzo duży. Rozwiązania z elektroniką wbudowaną w moduł oferują inwestorom i właścicielom systemów wyższe zyski z instalacji oraz zabezpieczenie przyszłych zysków przed nieoczekiwanymi wydarzeniami mogącymi wpływać na wydajność instalacji, jak choćby niedopasowanie degradujących się z czasem modułów. Należy mieć także na względzie, że MLPE ogranicza także koszty całego systemu nie tylko podczas instalacji, ale również w trakcie prac konserwacyjnych i serwisowych.

Podsumowując – wraz z większym zyskiem i niższymi kosztami operacyjnymi, elektronika na poziomie modułu, taka jak zoptymalizowane falowniki SolarEdge, zapewniają większą wartość w cyklu życia dla integratorów systemu, ekip utrzymania i serwisu oraz właścicieli instalacji.

Lior Handelsman, wiceprezes ds. marketingu i strategii produktowejLior Handelsman, wiceprezes ds. marketingu i strategii produktowej

Jeden z założycieli SolarEdge w 2006 roku, wcześniej pracował w Electronics Research Department („ERD”), izraelskim narodowym laboratorium złożonych i innowacyjnych systemów elektronicznych. Posiada tytuły licencjata inżynierii elektrycznej oraz MBA Izraelskiego Instytutu Technologii Technion w Hajfie (Technion Israel Institute of Technology in Haifa).


Okładka GLOBEnergia 4/2016

 

 

Artykuł pochodzi z najnowszego wydania GLOBEnergii, która dostępna jest już w sprzedaży w naszym sklepie internetowym: KLIK