Quali sono i tipi di inverter solari?

I pannelli solari producono energia in corrente continua (DC), mentre le case e le reti utilizzano corrente alternata (AC). Per collegare i due è necessario un dispositivo di conversione critico: l'inverter solare. Ma non tutti gli inverter sono uguali. Diversi approcci di progettazione si adattano a varie applicazioni. Confrontiamo quattro comuni architetture di inverter solari.

• Gli inverter di stringa sono il design centralizzato convenzionale
• I microinverter dedicano un inverter a ciascun pannello
• Gli ottimizzatori aumentano le prestazioni a livello di pannello prima della conversione centrale
• Gli inverter ibridi combinano funzioni centralizzate e micro

I pannelli solari emettono livelli di potenza CC variabili in base a condizioni come meteo e ombreggiatura. Gli inverter convertono questa potenza in elettricità CA standard di rete. La loro configurazione influisce direttamente sulle prestazioni, il monitoraggio e l'affidabilità del sistema.

Tipi di inverter solari: 4 principali varianti

Ecco alcune delle varianti più comuni di inverter solari:

Inverter solari a stringa

L'approccio tradizionale utilizza un singolo inverter di stringa centralizzato per un intero array. Più pannelli solari sono cablati in serie in lunghe stringhe per adattarsi all'intervallo di tensione di ingresso CC dell'inverter^[1]L'inverter sincronizza la potenza combinata in uscita con la rete CA.

Gli inverter centrali offrono semplicità con una sola scatola di conversione. Il funzionamento ad alta tensione riduce al minimo anche le perdite di conduzione rispetto ai microinverter. Ma l'ombreggiamento ha un impatto su intere stringhe: un pannello solare con prestazioni inferiori trascina giù tutti gli altri.

Microinverter 

I sistemi Microinverter sono dotati di un piccolo inverter attaccato sotto ogni pannello solare anziché di pannelli collegati insieme. Ciò conferisce ai pannelli un controllo indipendente sulla loro produzione. La rete collega insieme l'alimentazione CA di ogni pannello.

Convertendo a livello del pannello, i microinverter evitano perdite di mismatch dovute a ombreggiamenti e interruzioni. È anche possibile monitorare la produttività di ogni pannello. Tuttavia, l'approccio di distribuzione costa di più rispetto ai progetti centralizzati e le perdite di conduzione sono più elevate.

Ottimizzatori di potenza

I sistemi di ottimizzazione adottano un approccio ibrido. Un modulo di ottimizzazione della potenza si collega a ciascun pannello solare per rettificare la tensione e massimizzare l'output. I pannelli si collegano tramite cavi in stringhe centralizzate, dando origine a inverter di stringa standard.

Gli ottimizzatori attenuano i problemi di disallineamento, ombreggiatura e monitoraggio a livello di pannello prima della trasmissione CC. Ottieni prestazioni elevate senza i costi e la complessità di distribuzione dei microinverter.

Inverter ibridi 

Gli inverter ibridi incorporano sia la funzionalità di stringa che di microinverter in un unico contenitore. Un ingresso centralizzato gestisce più stringhe di pannelli DC mentre le uscite dedicate si collegano a singoli pannelli.

Questo combina i vantaggi prestazionali della gestione a livello di pannello con la conversione DC ad alta tensione e l'interazione con la rete della tecnologia a stringa. Offre flessibilità per gestire array complessi con limitazioni di ombreggiatura parziale.

Conclusione

La tecnologia degli inverter solari continua ad andare oltre i tradizionali design a stringa per estrarre la massima energia rinnovabile. I microinverter e gli ottimizzatori affrontano i problemi di mancata corrispondenza dei moduli per un utilizzo ottimale dei pannelli. Gli inverter ibridi integrano la topologia meglio centralizzata con capacità distribuite.

Non esiste un approccio universalmente superiore all'inverter solare: diverse configurazioni si adattano a diverse architetture e siti di array solari. Lavorare con specialisti tecnici esperti aiuta a orientarsi nella migliore selezione di inverter per massimizzare le prestazioni del sistema, mantenendo sotto controllo i costi del ciclo di vita.

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