Каква е ролята на инвертора в процеса на генериране на електричество от слънцето?

Соларните инвертори или иначе казано фотоволтаичните инвертори са устройства, които преобразуват постоянния ток, който се генерира от фотоволтаичния панел, в променлив ток. Променливият ток може да бъде отдаден в електропреносната мрежа или да бъде използван от локална автономна електрическа инсталация. Инверторът е ключов елемент от фотоволтаичната инсталация, който позволява използването на обикновените търговски консуматори. Соларните инвертори имат специфични функции, адаптирани специално за използване съвместно със соларните модули, като са допълнително обезпечени с така нареченото търсене на максимална работна точка (MPPT)  и антиостровна защита.

Фотоволтаичните инвертори могат да бъдат класифицирани в три вида:

1. 1. 1. Автономни инвертори – те се използват при независими от мрежата електрически инсталации, в който случай инверторите извличат постоянния ток от акумулаторите, които от своя страна се захранват от соларните панели. Много от автономните инвертори са в състояние да захранят акумулатора от източник с променлив ток с помощта на интегрирани в тях зареждащи устройства. Тъй като този тип инвертори не се използват в електрическата мрежа, те не се и нуждаят от антиостровна защита. 
      2. Инвертори, свързани с мрежата – тези устройства синхронизират фазата със синусовата вълна на мрежата. Свързаните с мрежата инвертори са проектирани така че да се изключват автоматично при спиране на мрежовото захранване, което е свързано преди всичко със съображения за безопасност. Тези инвертори не осигуряват резервно захранване при изключване на мрежата.
      3. Инвертори с резервно захранване – това са специални инвертори, които са проектирани да извличат енергия от акумулатори, да управляват заряда чрез контролери на заряда и същевременно да пренасят излишъка от електричество към електроснабдителната мрежа. Тези инвертори могат да доставят енергия от променлив ток до избрани консуматори и при изключено мрежово захранване и поради това е изискуемо да притежават антиостровна защита.

Основни понятия

1. Търсене на максимална работна точка (MPPT)

Соларните инвертори използват „търсенето на максимална работна точка“ (MPPT) с цел да извлекат максимална мощност от фотоволтаичната система. Съществува сложно съотношение между слънчевата радиация, температурата и общата устойчивост в процеса на работа на соларните клетки. В резултат на това съотношение се получава нелинейна изходна ефективност на фотоволтаичното преобразуване. Целта на MPPT е именно да анализира изходните резултати от производството на соларната клетка така че да се получи максимална мощност при всякакви условия на работа.

1. 2.       Коефицентът на запълване (FF)

Коефицентът на запълване (FF) е параметър, който определя максималната мощност на соларната клетка.

1. 3.       Антиостровна защита

В случай на мощностна авария на мрежата, е задължително всеки инвертор, свързан с мрежата, да се изключи. Това предпазва инверторите да захранват с мощност малки участъци от мрежата, познати като „острови“. Тези острови представляват риск за операторите, които може би очакват, че в мрежата няма мощност. Съществуват множество методологии за регистриране на такива островни ситуации и повечето съвременни инвертори притежават антиостровна защита.

1. 4.       Контролери на заряда

Основните функции на всеки соларен заряден контролер са регулиране на заряда на акумулаторната батерия и създаване на защита срещу недопустими стойности – пренапрежение, разряд на батерията  под определено напрежение (дълбок разряд) и различни други защити – срещу късо съединение, претоварване и т.н. Моделите от по-висок клас притежават допълнителни функции, свързани със самодиагностика и настройка на режимите/параметрите.