Jak vybrat správný optimizér
Jak vybrat správný optimizér pro fotovoltaiku
Optimizér solárních panelů využívá sledování maximálního výkonu ke zlepšení výkonu jednotlivých panelů ve FV poli. Největší přínos má zejména tam, kde část panelů pracuje v horších podmínkách – například kvůli zastínění, rozdílnému sklonu nebo odlišné orientaci.
Pokud zvažujete novou FVE nebo už elektrárnu provozujete, optimizéry mohou pomoci získat více energie z problémových panelů, přidat monitoring na úrovni modulu a u vybraných systémů také bezpečnostní funkce.
1) Co je optimalizace solárních panelů?
Optimalizace solárních panelů je známá také jako Panel Level Optimization (PLO). Využívá zařízení označovaná jako MLPE – Module Level Power Electronics, která pracují na úrovni jednotlivých panelů.
Smyslem je získat maximum energie z každého modulu samostatně. V běžném stringu může slabší nebo zastíněný panel ovlivňovat výkon celého řetězce. Optimizér pomáhá tento vliv omezit.
2) Co se děje při zastínění jednoho panelu?
Vnější podmínky, jako je zastínění, mohou způsobit snížení výkonu panelu. Pokud panel v klasickém sériovém řetězci pracuje výrazně hůře, může tím ovlivnit i výkon ostatních panelů ve stringu.
Snížený výkon systému při zastínění panelu
Optimizér naopak upravuje pracovní bod jednotlivého panelu tak, aby problém jednoho modulu co nejméně ovlivňoval zbytek stringu.
Výstup z optimalizovaného systému
3) Co vlastně optimizér dělá?
Optimizéry jsou zařízení používaná k maximalizaci energetického výkonu FV systému. Pracují pomocí technologie Maximum Power Point Tracking (MPPT) a průběžně hledají optimální pracovní bod jednotlivého panelu.
Mohou být přidány k jednomu, několika nebo všem panelům v řetězci – podle konkrétního systému a cíle instalace.
1. optimalizaci výkonu,
2. monitoring panelu,
3. bezpečné rychlé odpojení / Rapid Shutdown.
4) A co bypass diody?
Bypass diody jsou běžnou součástí fotovoltaických panelů. Pomáhají minimalizovat ztráty při lokálním zastínění nebo poruše části článků tím, že umožní proudu obejít postiženou část modulu.
Bypass diody však neoptimalizují každý panel samostatně. Optimizér pracuje aktivně s výkonem celého panelu a může navíc poskytovat monitoring nebo bezpečnostní funkce.
5) Jaké typy optimalizace existují?
DC optimizéry
Samostatná zařízení připojená k jednomu nebo dvěma panelům. Používají se pro optimalizaci výkonu, monitoring a podle typu i rychlé odpojení.
Inteligentní panely
Solární panely s optimalizační elektronikou integrovanou již z výroby.
Mikroinvertory
Každý panel má vlastní malý střídač. Panely tak pracují více nezávisle a DC/AC konverze probíhá přímo u panelu.
Bezpečnostní MLPE
Zařízení zaměřená především na bezpečné odpojení panelů. Nemusí vždy aktivně optimalizovat výkon.
6) DC optimizér v praxi
DC optimizér je samostatné zařízení připojené k solárnímu panelu. Panely se následně zapojují do stringu a řetězec pokračuje do centrálního střídače.
DC optimizér připojený k solárním panelům v sériovém řetězci
Výhodou externího optimizéru je flexibilita – u některých řešení jej můžete použít pouze na problémových panelech.
7) Musím mít optimizér na každém panelu?
Ne vždy. U flexibilních systémů, například Tigo, lze podle návrhu instalovat výkonovou optimalizaci pouze na panely, které jsou pravidelně zastíněné nebo pracují v odlišných podmínkách.
Pokud ale chcete monitoring všech panelů nebo bezpečnostní funkci na úrovni celé elektrárny, návrh může vyžadovat MLPE na všech modulech.
8) Co vybrat: okamžité odpojení, nebo optimalizaci výkonu?
| Co potřebujete | Jaké řešení hledat |
|---|---|
| Stínění a ztráty výkonu | Výkonový optimizér s MPPT |
| Monitoring panelu | MLPE s monitoringem + potřebná komunikační jednotka |
| Rapid Shutdown | Optimizér nebo odpojovací MLPE s funkcí bezpečného vypnutí |
| Optimalizace + monitoring + bezpečnost | Multifunkční optimizér, například vhodná řada Tigo nebo systém SolarEdge |
9) Tigo, nebo SolarEdge?
| Tigo | SolarEdge | |
|---|---|---|
| Princip | Flexibilní MLPE platforma | Systémová součást ekosystému SolarEdge |
| Použití jen na části panelů | U některých funkcí ano | Typicky systémové řešení pro celý string |
| Kompatibilita | Široká, vždy je ale nutné ověřit konkrétní kombinaci | Primárně se střídači SolarEdge |
| Monitoring | Vyžaduje odpovídající komunikační infrastrukturu | Součást ekosystému SolarEdge |
Společnosti SolarEdge a Tigo patří mezi nejznámější výrobce DC optimalizačních řešení.
10) Jak vybrat optimizér podle panelu?
Nestačí sledovat pouze výkon panelu ve Wp. Je třeba zkontrolovat i elektrické parametry:
- maximální výkon panelu,
- Voc – napětí naprázdno,
- Vmp – provozní napětí,
- Imp – provozní proud,
- Isc – zkratový proud,
- typ konektorů,
- počet panelů na jeden optimizér.
11) Monitoring na úrovni panelu
V klasickém stringu vidíte na střídači hlavně výkon celého řetězce. U optimalizovaného systému lze podle zvoleného řešení sledovat i jednotlivé panely.
Díky tomu lze snáze odhalit:
- slabší panel,
- lokální zastínění,
- znečištění nebo sníh,
- poruchu modulu,
- rozdíl mezi různými částmi střechy.
U systému Tigo mohou být pro plný monitoring potřebné prvky jako TAP a CCA. Proto vždy ověřte, zda kupujete jen optimizér, nebo kompletní monitorovací řešení.
12) Mikroinvertory jako alternativa
Mikroinvertory používají jiný princip. Každý panel nebo malá skupina panelů má vlastní střídač a pracuje tak více nezávisle.
Výhodou je nezávislý provoz panelů a snadná škálovatelnost systému. Nevýhodou bývá vyšší pořizovací cena a odlišná architektura celé elektrárny.
13) Kdy mají optimizéry největší přínos?
Složité střechy
Více orientací, vikýře nebo panely v různých podmínkách.
Zastínění
Komíny, stromy, antény, sousední objekty nebo jiný pravidelný stín.
Monitoring
Chcete sledovat výkon a stav jednotlivých panelů.
Modernizace FVE
Rozdílné panely nebo potřeba řešit nerovnoměrné podmínky ve starším systému.
14) Instalují se optimizéry snadno?
Mechanicky může být instalace relativně jednoduchá, ale stále jde o součást DC části fotovoltaické elektrárny. Optimizéry je nutné správně upevnit, propojit, uzemnit podle požadavků výrobce a ověřit jejich kompatibilitu se zbytkem systému.
15) Vyplatí se optimizéry?
Optimizér zvyšuje pořizovací cenu elektrárny. Největší ekonomický přínos má tam, kde skutečně řeší konkrétní problém – především zastínění, rozdílné podmínky panelů nebo požadavek na detailní monitoring.
Na jednoduché nezastíněné střeše může být přínos výrazně menší. Proto není dobré optimizéry instalovat automaticky bez posouzení konkrétní střechy a elektrického návrhu.
16) Rychlé doporučení podle situace
| Situace | Co bychom řešili |
|---|---|
| 1–3 zastíněné panely | Flexibilní výkonový optimizér pouze na problémových modulech, pokud to systém umožňuje |
| Chci monitoring každého panelu | Optimizéry / MLPE na všech požadovaných modulech + komunikační infrastruktura |
| Střídač SolarEdge | Kompatibilní SolarEdge optimizéry podle návrhu stringu |
| Chci bezpečné rychlé odpojení | MLPE / optimizér s Rapid Shutdown podle projektu |
| Jednoduchá střecha bez stínu | Nejdříve posoudit, zda optimizéry vůbec přinesou smysluplný přínos |
17) Checklist před koupí optimizéru
- Jaký mám panel a jeho výkon?
- Jaké jsou Voc, Vmp, Imp a Isc panelu?
- Jaký mám střídač?
- Potřebuji optimalizaci, monitoring, Rapid Shutdown nebo kombinaci?
- Bude optimizér na všech panelech, nebo jen na části?
- Je proudová a napěťová kompatibilita správná?
- Potřebuji TAP, CCA nebo jinou komunikační jednotku?
- Je zvolená kombinace podporována výrobcem?
- Je návrh v souladu s projektem FVE a bezpečnostními požadavky?
Jaký optimizér tedy vybrat?
Pokud řešíte hlavně zastínění a výkon, vybírejte výkonový optimizér podle elektrických parametrů panelu a kompatibility se střídačem. Pokud je hlavním cílem monitoring nebo bezpečné odpojení, nemusíte nutně potřebovat stejný typ zařízení jako pro výkonovou optimalizaci.
Nejdůležitější je vždy správně sladit panel + optimizér + střídač + komunikační prvky.
Související články
Srovnání optimizérů SolarEdge vs. Tigo →
Jak splnit požadavky na vypnutí a odpojení od elektrické instalace a distribuční soustavy? →