Omvormers voor zonne-energie.

Vrijwel elk huis heeft een elektriciteitsaansluiting, ongeacht de grootte of het type omvormer. Woonhuizen in het Verenigd Koninkrijk hebben meestal een enkelfasige aansluiting, terwijl commerciële gebouwen een driefasige aansluiting hebben. Dit geldt niet voor elke locatie, maar is een goede vuistregel. De elektrische voeding is van invloed op de keuze van de beschikbare omvormers voor zonne-energie, omdat de meeste fabrikanten zowel eenfasige als driefasige oplossingen bieden.

Omdat stringomvormers betaalbare en betrouwbare omvormers zijn, worden ze veel gebruikt op de markt. De naam “string” komt van hun vermogen om een groep zonnepanelen op het apparaat aan te sluiten. De panelen worden aangesloten in een DC-circuit en de string wordt vervolgens aangesloten om de DC-ingang van de omvormer om te zetten.

Hoewel stringomvormers erg populair zijn, zijn er enkele nadelen aan het gebruik ervan. Een van de belangrijkste nadelen van een stringomvormer is dat de module met het laagste vermogen het vermogen van de andere modules beperkt. Als bijvoorbeeld in een string van 10 x 320 W panelen een van deze panelen beschadigd raakt en slechts 300 W produceert, zouden de resterende negen panelen ook beperkt zijn tot 300 W in een standaard stringinstallatie.

Maximum power point trackers (MPPT) zijn ingebouwd in omvormers. Hun belangrijkste taak is om de omvormer in staat te stellen automatisch zoveel mogelijk stroom te onttrekken aan de aangesloten string. Met behulp van een algoritme werkt het systeem met de meest efficiënte spanning. Op deze manier kunnen bepaalde spanningen en stromen tussen de modules worden herkend en gecorrigeerd. Het resultaat is een hogere output van de aangesloten strings.

Elke MMPT bewaakt de aangesloten strings onafhankelijk, zodat een probleem met één string in de array geen invloed heeft op de andere. Aangezien MMPT’s worden gemaakt door twee strings samen te voegen, zal een paneel in een string 50% minder vermogen leveren voor alle andere modules in beide strings. Het splitsen van deze twee strings in twee MPPT’s heeft alleen invloed op de MMPT met de beschaduwde module.

Als zelfs maar één zonnepaneel dat op een tracker is aangesloten uitvalt of degradeert, zullen alle zonnepanelen die op dezelfde tracker zijn aangesloten vermogen verliezen. Daarom is het voor commerciële systemen zinvol om een omvormer met een hogere MPPTS te gebruiken. Huawei en Solis driefasige omvormers bevatten drie, vier of zelfs zes trackers om verliezen in de tijd te minimaliseren.

Naast MPPT’s zijn er ook optimizers. DC-optimisers zitten tussen elke module en de omvormer (meestal rechtstreeks aangesloten op de aansluitdoos van de module) en optimaliseren het vermogen van de module. Hierbij wordt de maximum power point tracker verwijderd van de omvormer en achter de module geplaatst. Dit kan de prijs, installatietijd en arbeidskosten verhogen.

De resulterende voordelen zijn echter ongeëvenaard. De optimiser isoleert module-specifieke problemen naar de aangesloten modules, wat betekent dat schaduw geen probleem meer is voor modules die in de schaduw liggen. SolarEdge omvormers met hetzelfde vermogen als standaard stringomvormers kunnen veel langere strings hebben. Dit komt doordat de optimizers de stringstroom aanpassen zodat er een vaste spanning wordt afgegeven. Bovendien maakt een optimiser achter elke module monitoring op moduleniveau mogelijk als de juiste monitoringkit wordt gebruikt.

Alle SolarEdge omvormers moeten worden geïnstalleerd met hun optimizers om te kunnen functioneren. Tigo is een alternatieve optimiser van derden die werkt met de meeste commercieel verkrijgbare stringomvormers.

Het verschil tussen een optimiser en een micro-omvormer is dat een optimiser de gelijkstroom van de module neemt en deze optimaliseert zodat deze geschikt is voor de omvormer. Een micro-omvormer daarentegen zet de gelijkstroom direct achter de module om in wisselstroom. Micro-omvormers worden als een veilige oplossing beschouwd omdat de gelijkstroom op het dak wordt geïsoleerd en de wisselstroom binnen wordt gebruikt.