Jak vybrat správný optimizér

 

 

Optimizér solárních panelů využívá sledování maximálního výkonu ke zlepšení výkonu každého solárního panelu ve FV poli. To pomáhá zlepšit celkovou výrobu FV systému, neboť zastínění byť jediného panelu dokáže významně snížit výkon celého řetězce.

Pokud zvažujete nebo již máte nainstalovaný solární systém, budete chtít vědět, jak z něj vytěžit maximum. Solární výkonové optimizéry Vám pomou získat z  každého panelu maximum energie za každého počasí. Jsou oblíbenou pomůckou při částečném zastínění, odlišném sklonu nebo jiném typu panelu.

Ale co přesně jsou solární optimizéry a jak fungují? A jaký solární optimizér byste si měli vybrat?

 

Co je optimalizace solárních panelů?

Optimalizace solárních panelů je také známá jako Panel Level Optimization (PLO). Zahrnuje zařízení nazývaná MLPE (Module Level Power Electronics) pro instalaci solárních panelů pro optimalizaci výkonu na úrovni jednotlivého solárního panelu.

Jde je o získání maximálního množství elektřiny z každého jednotlivého panelu v systému. Jde tedy o dodatečnou funkci solárního panelu.

Vnější podmínky, jako je stínění, mohou způsobit snížení výkonu solárních panelů. A pokud má jeden konkrétní panel v řetězci „problém“ a funguje špatně v konvenční solární instalaci, bude ovlivňovat ostatní panely, aby fungovaly stejně špatně.

Pokud je například panel zastíněný a generuje pouze 50 % výstupu, ostatní panely v řetězci, i když nejsou zastíněné, budou zrcadlit výstup dotčeného panelu – v průměru 50 % výstupu.

                            Snížený výkon systému 

Ale optimizér upraví výkon jednotlivého panelu bez ohledu na výkon ostatních panelů. Při vysokém zastínění jej může i odpojit, ale neuškodí zbytku.

                  Výstup z optimalizovaného systému

Co vlastně jsou ty optimizéry?

Optimizéry jsou zařízení používaná k maximalizaci energetického výkonu FV systému. Jsou to moduly Power Electronics (MLPE), které se přidávají k instalaci solárních panelů, takže každý solární panel produkuje svůj maximální energetický výkon.

Mohou být přidány k jednomu nebo všem panelům v řetězci, a když je budete mít, můžete si být jisti, že stíněný panel nesníží energetický výstup celého pole.

A co bypass diody?

Bypass diody jsou obvykle instalovány na fotovoltaických panelech pro minimalizaci ztrát výkonu, které mohou vzniknout v důsledku stínění nebo nefunkčnosti jednoho nebo více solárních článků na panelu. Pokud na solárním panelu dojde k částečnému zakrytí sluncem nebo pokud některé solární články selžou, může dojít k poklesu výkonu celého panelu. Bypass diody umožňují minimalizovat tento pokles výkonu tím, že umožní průchod elektrického proudu kolem stíněného nebo nefunkčního solárního článku, což zajišťuje, že zbytek solárních článků na panelu bude nadále plně využíván. Napětí panelu však citelně klesne.

Zkrátka, bypass diody jsou důležitou součástí fotovoltaických panelů, které pomáhají minimalizovat ztráty výkonu a snižovat riziko požáru. Díky nim jsou solární panely spolehlivější a účinnější v produkování elektrické energie z obnovitelných zdrojů.

Bypass diody mohou zlepšit výkon solárního systému v podmínkách zastínění, ale neoptimalizují solární panely jednotlivě.

 

! Optimizéry byly vyvinuty jako špičková solární technologie k překonání problémů se stíněním; provádějí optimalizaci na úrovni panelů, aby výkon ostatních panelů v solárním systému nebyl ohrožen jednou nevýkonnou komponentou.

 

Jak fungují optimizéry solárních panelů?

Solární optimizéry pracují prostřednictvím solární technologie zvané Maximum Power Point Tracking (MPPT). Pomocí této technologie sledují optimizéry maximální výkon každého solárního panelu v reálném čase a regulují napětí před jeho přenosem do solárního střídače . Takže bez ohledu na to, jak fungují ostatní panely, váš systém solárních panelů dosáhne maximální produkce energie.  

 

Různé typy solárních optimizérů

• DC optimizéry
• Inteligentní panely
• Mikroinvertory

 

1. DC optimizéry

Tato zařízení jsou druhou nejdražší možností solární optimalizace. Vezme malé zařízení (nazývané DC optimizér) a připojí ho k solárnímu panelu (jeden DC optimizér na jeden či dva panely). Solární panely jsou pak během instalace postupně spojeny a řetězec se připojuje k jedinému solárnímu invertoru (DC na AC invertor). Energie generovaná FV polem je přenášena pod vysokým DC napětím přes Vaši střechu až do měniče.

DC optimizér připojený k solárním panelům v sériovém řetězci

Na rozdíl od integrovaných stejnosměrných optimizérů jsou optimizéry samostatná zařízení přidaná k jednotlivým solárním panelům za účelem zlepšení jejich příslušného výkonu. 

 

Jak zvolit spávný optimér pro můj systém?

Okamžité odpojení

Optimalizace výkonu

 

Z čeho mohu vybírat?

Jedním z nejlepších výrobců DC optimizérů jsou firmy SolarEdge a Tigo . Společnost TIGO začala v solárním průmyslu v roce 2007 a vyráběla solární panely s DC optimizéry na zadní straně namísto klaisckého DC boxu, ale od té doby se zaměřila pouze na navrhování externím optimizérů pro obecné použití. 

Solaredge je izraelská společnost, která se specializuje na výrobu a prodej solárních invertorů a dalších technologií pro solární energetiku. Solaredge vyvinul unikátní technologii, která umožňuje zvyšovat výkon solárních panelů a optimalizovat výkon celé solární elektrárny. Tato technologie se nazývá Maximum Power Point Tracking (MPPT) a umožňuje solárním panelům pracovat na optimální úrovni v každém okamžiku, což zvyšuje celkový výkon solárních elektráren a zkracuje dobu návratnosti investic.

 

2. Inteligentní panely

Inteligentní panel je jen jiný název pro integrovaný DC optimizér. Je to solární panel s DC optimizérem obvykle předinstalovaným na zadní straně panelů jako jedna celá tovární jednotka.

Vzhledem k tomu, že každý panel má svůj vlastní vestavěný optimizér, nemůžete si zvolit, aby byly DC optimizéry pouze v určitých kolektorech. Nákup jednoho z nich je však levnější než nákup standardního solárního panelu a DC optimizéru zvlášť.

Při použití chytrých panelů platí standardní FV připojení. Panely připojíte v pořadí a poté připojíte řetězec k libovolnému solárnímu invertoru.

Mnoho chytrých panelů na trhu pochází ze spolupráce mezi společností Tigo, která optimalizuje stejnosměrný proud, a společnostmi vyrábějícími moduly, jako jsou Jinko Solar , Canadian Solar a Trina Solar , abychom jmenovali alespoň některé.

3. Mikroinvertory / mikroměniče/

Mikroinvertory jsou dražší možností optimalizace solárních panelů. Jak název napovídá, mikroinvertor je miniaturizovaný střídač.

Mikroinvertory mají odlišný přístup k optimalizaci solárních panelů. Panely nejsou zapojeny do série, do řetězce ani do jednoho centrálního invertoru. Místo toho jsou panely spojeny paralelně a je na nich osazen maličký mikroinvertor.

Každý solární panel má v této možnosti optimalizace svůj vlastní invertor a integrovaný optimizér, který umožňuje, aby každý kolektor fungoval nezávisle, čímž se zabrání tomu, aby jeden kolektor spadl dolů jiným, nevýkonným.

 

 

Solární optimalizace pomocí mikroinvertorů se může pochlubit několika výhodami

• Nízké DC napětí na vaší střeše

V konvenční instalaci bude stejnosměrné napětí až 600 V putovat přes vaši střechu do stringového střídače. Toto vysoké napětí představuje vážné riziko jiskření a požáru.

U mikroinvertorů dochází ke konverzi stejnosměrného proudu na střídavý na úrovni solárního panelu a energie je přenášena při poměrně nízkém střídavém napětí (240 VAC).

• Žádný centrální bod selhání

Pokud centrální invertor selže v typické instalaci, celý systém je uzemněn a výroba energie se zastaví. Ale se solárním systémem optimalizovaným pro mikroinvertor, pokud mikroinvertor selže, ztratíte pouze energii vyrobenou ze solárního panelu přímo připojeného k němu.

Jaký typ optimizéru byste si měli vybrat?

Nejlepší optimizér pro vaše potřeby bude záviset na vašem rozpočtu a obavách o bezpečnost.  Jste ohleduplní k rozpočtu a čelíte pouze minimálnímu stínění .  DC optimizéry mají tu výhodu, že jsou oddělené od solárního panelu. V důsledku toho je můžete připevnit k některým panelům a ponechat ostatní bez optimializace. 

Funguje to dobře, pokud máte občas jen pár zastíněných panelů. Místo toho, abyste měli optimizéry na všech panelech (včetně těch, které fungují dobře), můžete je jednoduše připevnit jen k panelům, jejichž výstupy budou pravděpodobně ovlivněny zastíněním.

Kdy zvolit mikroinvertory:

Bezpečnost střechy je významným problémem . Správně instalované solární systémy s sebou nesou velmi nízké riziko nebezpečí. Všechny optimizéry mají také vestavěné bezpečnostní mechanismy, které při zjištění závady vypnou solární panely.

Mikroinvertory jsou však svou konstrukcí bezpečnější. S dalšími možnostmi optimizéru je generovaná energie přenášena ve vysokonapěťovém stejnosměrném proudu, který může dosáhnout až 600 V. V případě stejnosměrného oblouku může být střílení takto vysokého napětí přes střechu děsivé.

Ale v instalacích mikroinvertorů je generovaná energie rychle převedena na střídavý proud a poté přenášena přes střechu při relativně nízkém napětí (240 V). 

 

Například:

DC optimizéry se snadněji integrují se solárními bateriemi, takže se můžete rozhodnout pro DC optimizéry nebo chytré panely, pokud váš solární systém obsahuje bateriové úložiště .

Mikroinvertorové systémy jsou snadno škálovatelné, protože každý solární panel pracuje nezávisle. Svůj stávající systém můžete rychle rozšířit přidáním nového „komba mikro-invertor + solární modul“. Solární moduly jsou dimenzovány podle stejnosměrného příkonu stringového střídače. Pokud potřebujete zvětšit velikost vašeho systému, možná budete muset upravit střídač stringů.

 

Instalují se optimizéry solárních panelů snadno?

Instalace optimizérů solárních panelů je obecně jednoduchá. To však z jejich instalace nedělá pouhý DIY projekt.

Při instalaci optimizérů napájení SolarEdge je první věcí, kterou musíte udělat, je uzemnění zařízení. Instalatéři vloží jednu hvězdicovou podložku mezi kovovou desku na optimizéru výkonu a stojan.

Další věcí je propojení optimizérů dohromady, což usnadňují jejich zamykací konektory samec-samice. 

Nakonec jsou k FV modulům připojeny optimizéry výkonu. Je to stejně snadné jako zacvaknutí dvou krátkých kabelů od optimizérů a kabelů na FV modulech.

 

Vyplatí se optimizéry solárních panelů?

Optimizér solárních panelů je další funkcí, která zvyšuje náklady na vaši solární instalaci. Nicméně solární optimizéry se nakonec vyplatí, protože vám pomáhají bojovat se ztrátami energie, což vede k rychlejší návratnosti investic.

Výhody optimizérů solárních panelů však výrazně převažují nad náklady na jejich přidání, zejména pokud váš systém trpí zastíněním nebo jinými podmínkami, které vedou ke ztrátám energie.

Optimizéry zajišťují, že vaše solární panely vždy poskytují maximální výkon. 

S větším množstvím vyrobené solární energie:

• Zvyšte svou vlastní spotřebu. To snižuje spotřebu elektřiny ze sítě a pozitivně ovlivňuje vaše účty za elektřinu.
• Dodáváte více elektřiny do sítě. To vám umožní vydělat více peněz z přebytečné elektřiny.

V obou případech těžíte z úspor energie. V důsledku toho budete moci efektivněji získat zpět náklady na solární instalaci.

  

Kdo by měl mít solární optimizér?

Solární optimizér je užitečný pro následující:

• Složité střechy
• Nadměrný stín 
• Optimalizace vašeho systému
• Monitorování na úrovni panelu

 

1. Složité střechy

Pokud máte jednoduchou střechu (ta, která směřuje pouze 1 nebo 2 směry), možná nebudete potřebovat solární optimizéry. Jedinou výjimkou v tomto případě je, pokud je vaše jednoduchá střecha obvykle zastíněna.

Pokud je však vaše střecha komplikovaná (směrem do více než tří směrů), určitě potřebujete solární optimizéry.

Jedním z prvků, které ovlivňují výrobu solárních systémů, je totiž směr, kterým panely čelí.

Solární panely orientované na jih poskytují nejlepší výkon. Panely orientované na východ a na západ sníží výkon o 10 – 20 %, zatímco panely orientované na sever mohou snížit výkon o zhruba 30 %.

To znamená, že pokud vaše komplikovaná střecha způsobí, že vaše solární panely směřují různými směry, jistě budete mít prospěch z optimizérů, protože mohou maximalizovat výkon vašich panelů.

 

2. Nadměrný odstín 

Pokud je jeden panel v solárním systému zastíněn, je výrazně ovlivněna výroba energie. Pokud tedy neustále pociťujete i částečné zastínění, měli byste vážně uvažovat o solárních optimizérech.

Tyto optimizéry zajistí, že nezastíněné panely fungují optimálně a zároveň poskytují nejlepší možný výkon ze zastíněného panelu.

 

3. Optimalizace a údržba vašeho systému

I když máte jednoduchou střechu a netrpíte zastíněním, stále můžete zvážit instalaci optimizérů, pokud si přejete optimální produkci ze svého systému. Je to proto, že účinnost panelu může ovlivnit několik faktorů.

Například mrak pohybující se na obloze může vrhat stín na vaše solární panely a dočasně způsobit pokles výroby energie.

Nečistoty na solárním panelu mohou také snížit jeho účinnost a snížit množství vyrobené energie. Pokud se elektrické parametry některých solárních článků nebo modulů liší od parametrů jiných článků nebo modulů, může efekt nesouladu způsobit ztráty výkonu. To lze také vyřešit čištěním solárních panelů.

Pomocí optimizérů bude Váš solární systém tyto situace (nesoulad solárních modulů, znečištění a oblačnost) schopen vyřešit. Poskytne vám asi o 8 – 12 % více energie z vašeho systému.

4. Monitorování na úrovni panelu

Solární panely, které tvoří řetězec, fungují jako „jedna“ jednotka v běžné instalaci solárních panelů. Můžete tak na střídače sledovat jen výrobu celého řetězce namísto výkonu jednotlivých panelů. V optimalizovaných systémech však optimizér připojený ke každému solárnímu panelu umožňuje individuální monitorování panelu (typicky výkon a napětí).

Fungují optimizéry výkonu v extrémních podmínkách prostředí?

Optimizéry výkonu jsou poměrně robustní, stejně jako solární panely, které doplňují. Mohou tedy fungovat v extrémních podmínkách prostředí. S funkcí sledování maximálního bodu výkonu optimizérů nejen že fungují za nepříznivých povětrnostních podmínek, ale také nutí Vaše solární panely, aby v takových situacích fungovaly lépe.

Je používání a instalace optimizérů napájení bezpečné?

Obecně lze říci, že optimizéry výkonu jsou bezpečné součásti solárních systémů, protože se dodávají se systémem automatického vypínání stejnosměrného napětí. Optimizéry zajišťují, že se solární panely na střeše odpojí ze série a sníží výstupní napětí na bezpečnou úroveň.

POZOR! Od 1.5.2023 jsou optimizéry (nebo odpojovače) pro zajištění bezpečného napětí na střechách povinné pro všechny instalace od 10kW a to z bezpečnostních důvodů.