Хибридни соларни инвертори

• Хибридните инвертори съчетават два отделни компонента – соларен инвертор и батериен инвертор, в едно устройство
  
  
• Сред множеството им преимущества са по-добра ефективност, по-голяма гъвкавост, по-надеждна електроенергия, лесна инсталация, улеснен ретрофит на система за съхранение на енергия
  
  
• Хибридните инвертори могат да спомогнат за редуциране на зависимостта на конкретния обект от електроснабдителната мрежа и да понижат въглеродния му отпечатък

Когато се избира соларен инвертор, опциите са много – те варират по капацитет, ефективност, експлоатационни параметри и функции. Кое обаче е най-доброто решение? Ако се обмисля добавянето на батерия към системата от соларни панели, е добре да се има предвид възможността за инсталиране на хибриден инвертор.

Какво е хибриден инвертор

Хибридните инвертори съчетават два отделни компонента – соларен инвертор и батериен инвертор, в едно устройство. Инверторите са ключов елемент от всяка система за соларна енергия – те са необходими за преобразуването на постоянния ток, генериран от панелите, в променлив ток. Ако се монтира система от соларни панели с традиционен инвертор и впоследствие се вземе решение за добавяне на батерия, ще е необходим отделен инвертор, съвместим със съответната батерия, за преобразуване на тока от постоянен в променлив и обратно за зареждането и разреждането на батерията. Ако обаче системата от соларни панели се съчетае с хибриден инвертор, не е необходимо добавянето на друг инвертор – хибридният може да функционира както като преобразувател на тока от соларните панели, така и като батерия за соларната енергия.

Инверторите могат да бъдат свързани към електроразпределителната мрежа или не, така че те могат интелигентно да управляват електроенергия от соларните панели, от литиеви батерии за съхранение на соларна енергия и от мрежата едновременно.

Свързаните с мрежата инвертори преобразуват постоянния ток от соларните панели в променлив за захранване на съответния товар, като позволяват и продажба на излишната енергия и подаването й обратно в мрежата. Инверторите, които не са присъединени към мрежата (батерийни инвертори), могат да съхраняват електроенергията от соларните панели или да я подават от батерията към съответния товар.

Хибридните инвертори комбинират тези две функции и поради това са по-скъпи от конвенционалните соларни инвертори, но предлагат и повече предимства. От една страна, те могат да предоставят резервирана електроенергия в случай на прекъсвания на електроподаването; от друга страна, те предлагат и по-високи нива на ефективност и гъвкавост по отношение на управлението на инсталацията за соларна енергия.

Каква е разликата между хибриден и конвенционален инвертор

Както е известно, инверторите преобразуват постоянния ток в променлив. Те се използват в разнообразие от приложения, включително при захранването на променливотокови електродвигатели от батерии с постоянен ток и предоставянето на променлив ток за електронно оборудване от постояннотокови източници като соларни панели или горивни клетки.

Хибридните соларни инвертори са тип преобразуватели, които могат да работят с източници и на променлив, и на постоянен ток. Те обикновено се използват в системи за възобновяема енергия, които могат да включват както соларни панели, така и вятърни турбини, тъй като могат да предоставят енергия от единия източник, когато другият не е наличен.

Предимства на хибридните соларни инвертори

Хибридните соларни инвертори предлагат множество преимущества пред конвенционалните – по-добра ефективност, по-голяма гъвкавост, по-надеждна електроенергия, лесна инсталация, улеснен ретрофит на система за съхранение на енергия.

Хибридните соларни инвертори могат да преобразуват повече от соларната енергия в използваема електроенергия, отколкото конвенционалните инвертори. Това означава получаването на по-голям енергиен добив от хибридната система, което е свързано с дългосрочни спестявания на енергийни разходи.
Хибридните соларни инвертори могат да бъдат използвани с разнообразни различни видове соларни панели, което дава възможност за висока гъвкавост при избора спрямо конкретните потребности на потребителя. С хибридните системи няма ограничение до един вид панели.

Хибридните решения се проектират за дълъг експлоатационен живот и за устойчивост на екстремни метеорологични условия. Това означава, че може да се разчита на хибридните системи, дори когато слънцето не грее.

Благодарение на хибридните инвертори цялата генерирана соларна електроенергия се преобразува чрез един компонент, независимо дали се подава към мрежата, употребява се на място или се съхранява в батерия. Това дава възможност за централизиран мониторинг, което означава, че потребителят може да следи експлоатационните параметри и на системата си от соларни панели, и на батерията си в една платформа.

Едно от най-големите предимства на хибридните инвертори е, че комбинират функционалността на две отделни устройства в едно. Това може да улесни процеса на инсталация. В зависимост от цените на отделните компоненти и разходите за труд могат да бъдат спестени и финансови средства, ако се инсталира хибриден инвертор, вместо да се закупуват соларен инвертор и специфичен за батерията инвертор поотделно. Ако обаче няма планове за бъдещо инсталиране на система за съхранение на енергия, е добре все пак да се сравнят цените на хибридните решения с тези на традиционните, присъединени към мрежата соларни инвертори, тъй като конвенционалните продукти могат да бъдат по-евтини.

Недостатъци

Хибридните инвертори не са подходящото решение за всяка система от соларни панели. Те имат няколко недостатъка, които трябва да бъдат взети предвид.
Ако соларната инсталация вече работи и е нужно да се добави система за съхранение на енергия, най-лесно е да се присъедини AC-куплирана батерия със свой собствен инвертор. Тъй като соларната система вече разполага със свързан към мрежата инвертор, подмяната на този компонент с хибридно решение ще изисква допълнително окабеляване и труд, което може да повиши разходите за инсталацията.

Присъединяването на хибриден инвертор и батерии към системата ще изисква по-голяма първоначална инвестиция, отколкото инсталирането само на свързан към мрежата инвертор. Този допълнителен разход може да е оправдан, ако има чести прекъсвания на електроподаването или при закупуването на електроенергия в непикови периоди. Ако обаче комуналното дружество предлага благоприятни тарифи и електроразпределителната мрежа функционира достатъчно надеждно, то традиционен, свързан към мрежата соларен инвертор би изисквал по-малка първоначална инвестиция.

Не всички хибридни инвертори са подходящи за всяка батерия. А някои системи за съхранение на енергия се предлагат с вече интегриран преобразувател, което елиминира необходимостта от използването на хибриден инвертор. Ако такъв се инсталира предварително, следва да се има предвид, че се ограничават опциите по отношение на бъдещите технологии за съхранение на енергия.

Видове хибридни инвертори

Преди да се пристъпи към вземането на решение за присъединяване на хибриден инвертор към системата, е добре да се познават различните разновидности на тези устройства.

Най-често използваният вид хибриден инвертор в приложения, където няма присъединяване към мрежата, са хибридите тип преобразувател/зарядно устройство. Това оборудване има всички функционалности на обикновено зарядно устройство и преобразувател, като се отличава и с всички изброени преимущества на хибридните инвертори.

С този тип инвертор електрическата инсталация може да получава ток от соларната система до достигане на пределната гранична стойност. В този момент инверторът ще започне да подава електроенергия от батерията, за да се предотврати претоварване на присъединяването към соларната инсталация. Щом големината на товара намалее, инверторът ще започне отново да зарежда батериите по оптимален начин.

Сравнително по-рядко срещани са хибридните инвертори с интегрирани зарядни контролери за проследяване на максимална мощност (MPPT). Недостатък на тези устройства е, че ако един компонент откаже, цялата система може да стане нефункционална.

Свързаните към мрежата хибридни инвертори могат да изпълняват всички функции, които предлага един хибриден инвертор, но могат и да връщат електроенергия към мрежата, което на практика е същото като това потребителят да продава електроенергия на доставчика си. Тези устройства обикновено са обект на стриктни регулации и пускането им в експлоатация изисква разрешение от комуналното дружество.

В заключение може да се обобщи, че въпреки по-високата първоначална инвестиция инсталирането на хибриден инвертор може да се изплати в дългосрочен план благодарение на това, че устройството ще увеличи максимално ефективността на соларната система. Хибридният инвертор може да спомогне за редуциране на зависимостта на конкретния обект от електроснабдителната мрежа, да понижи въглеродния отпечатък, да предостави усъвършенствани инструменти за мониторинг и да увеличи генерирането на електроенергия.