Az elöregedett és meghibásodott inverterek cseréje

Az optimalizálókat gyártó Alencon tett közzé egy tanulmányt, amely a régebbi fotovoltaikus projektekben alkalmazott, jórészt elavult, gyakran meghibásodó, 600 V-os inverterek cseréje során felmerülő műszaki kihívásokat vázolja.

2020. március 13., forrás: mnnsz.hu

Az amerikai pv magazine cikke

Idővel minden elromlik, akár gépkocsiról, telefonokról vagy inverterekről van szó. Az optimalizálókat előállító, a Pennsylvania állambeli Hatboroban működő Alencon közzétett egy tanulmányt, amely górcső alá veszi a napelemparkok elöregedő 600 V-os központi invertereinek meghibásodási arányát.

A kérdéses inverterek 5-10 évesek és kezdenek meghibásodni. És itt nem elszigetelt esetekről beszélünk, hanem „magas fokú rendszerességről”, áll a tanulmányban.

Nem az inverterek meghibásodása a probléma, mivel sok projektkezelő a projekt fejlesztési szakaszában készpénz tartalékokat különített el az idővel felmerülő jelentős javításokra. A folyamatot olyan tényezők teszik bonyolulttá, amelyek a szolár ágazat a projektek tervezése és megépítésekor még viszonylag rövid múltjához köthetők.

A legfontosabb tényező, hogy a 600 V-os inverterek közel sem olyan népszerűek, mint öt vagy 10 évvel ezelőtt voltak, és a legnagyobb mai gyártók többsége már nem foglalkozik a gyártásukkal. Ráadásuk sok cég, amely akkoriban vezető gyártónak számított, már nem is létezik, ami azt jelenti, hogy a hardver eszközök közvetlen cseréjére nincs mód.

Csere esetén a string inverterek logikus választást jelentenek, mivel hasonló névleges teljesítményűek, de nem rendelkeznek olyan szigetelőtranszformátorokkal, mint a központi inverterek.

Ezen tényezők együttesen két akadályt képeznek a régi 600 V-os inverterek lecserélésénél: nem egyezik a régi PV stringek feszültsége az új inverterekével, és a földelés is eltérő a régi PV technológia illetve a transzformátorokkal most már nem rendelkező string inverterek esetében.

A régi fotovoltaikus komponensek nem generálnak elegendő feszültséget ahhoz, hogy bekapcsoljanak vagy működtessenek egy cserére tervezett 1000 V-os vagy 1500 V-os jelöltet, és számos projekt földelést igényel. Megint az innováció okoz elavultságot, mivel a string inverterek ma már földeletlen vagy „lebegő“ kivitelűek. Ezek a lebegő inverterek képesen a hálózattal való interakcióhoz szükséges 480 V kimenet létrehozásához anélkül, hogy szükség lenne azokra a földelt, szigetelőtranszformátorokra, amelyekre a régebbi projekteknél számítottak, és amelyekre szükség volt.

Ezeket a kihívásokat szem előtt tartva az Alecon kifejlesztett két lehetséges megoldást, amelyek magukban foglalják a cég string teljesítmény optimalizáló és átadó (String Power Optimizer and Transmitter, SPOT) hardver eszközét, amely galvanikus szigeteléssel működő technológiát használt a meglévő technológia új inverterekre történő optimalizálásához. A SPOT eszköz belső, magas frekvenciájú szigetelőtranszformátort alkalmaz az egyenáram váltóárammá, és a váltóáram egyenárammá alakításához. Bizonyos értelemben a SPOT átveszi a szigetelőtranszformátor helyét, és feltérképezi a feszültségbeli eltérést a 600 V-os napelem panelek és az 1000/1500 V-os inverter között.

A tanulmány által javasolt egyik megoldás a SPOT telepítése a meglévő napelem stringek és az összekapcsoló egységek között, a másik a SPOT összekapcsoló egység után történő elhelyezése. A SPOT összekapcsoló egység és a meglévő napelem panelek közötti elhelyezése megoldja az előzőekben említett, feszültségbeli eltérés problémáját és a földelés jelentette kihívásokat, egyúttal lehetővé teszi a maximum teljesítménypont nyomkövetését (maximum power point tracker, MPPT) a sztringek szintjén. Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy bizonyos alkalmazásoknál jelenetős helyszíni újrakábelezést igényelne.

A SPOT összekapcsoló egység után történő elhelyezése a string-szintű MPPT-t sorozat-szintű MPPT-re váltja, ami a vállalat szerint gyorsabb telepítést és a rendszer költségek alacsonyabb szintű egyenlegét eredményezi. Ez az a megoldás, amelyet az Alencon különösen előnyösnek tart azoknál az elöregedő lakóépületi telepítéseknél, amelyeknél a napelemet a tetőn helyezték el, az invertert pedig a talajon.

Forrás: pv-magazine