Czym są falowniki? Jaką mają funkcję?

Urządzenia określane jako falowniki lub inwertery są integralną częścią nowoczesnych systemów energetycznych, odgrywającą kluczową rolę w przekształcaniu energii elektrycznej. Są to urządzenia elektroniczne służące do zmiany prądu stałego (DC) na prąd zmienny (AC), co jest niezbędne w wielu aplikacjach, a już szczególnie w energetyce odnawialnej. Ich głównym zadaniem jest dostosowanie parametrów energii elektrycznej wyprodukowanej przez źródła odnawialne, takie jak panele słoneczne lub turbiny wiatrowe, do standardów sieciowych lub potrzeb urządzeń elektrycznych.

Zastosowanie falowników w OZE

Falowniki są szczególnie istotne w instalacjach fotowoltaicznych i wiatrowych. W systemach fotowoltaicznych falowniki przekształcają prąd stały generowany przez panele słoneczne na prąd zmienny, który może być następnie wykorzystany w gospodarstwie domowym lub może zostać przekazany do sieci energetycznej albo zmagazynowany w banku energii.

W przypadku turbin wiatrowych falowniki dostosowują nieregularny prąd wyprodukowany przez turbiny do stabilnych parametrów wymaganych przez sieć energetyczną. Dzięki temu energia odnawialna staje się bardziej dostępna i efektywna, co przyczynia się do wzrostu jej udziału w ogólnej produkcji energii elektrycznej.

Rodzaje falowników

Falowniki w energetyce odnawialnej możemy podzielić na kilka podstawowych typów, w zależności od ich konkretnej specyfiki i zastosowania. Wśród najpopularniejszych wyróżnić można przede wszystkim:

• Falowniki stringowe (szeregowe) – najbardziej popularne inwertery, stosowane najczęściej w domowych instalacjach fotowoltaicznych. Łączą panele słoneczne w sekcje obwodowe i przekształcają prąd z całego ciągu paneli.
• Falowniki on-grid (inwerter sieciowy) – falownik on-grid jest używany w systemach OZE podłączonych do sieci elektrycznej. Ten typ falownika może przesyłać nadmiar wyprodukowanej energii do sieci.
• Falowniki off-grid (inwerter izolowany) – są stosowane w systemach OZE niepodłączonych do sieci energetycznej. Służą do konwersji prądu stałego na prąd zmienny, który może być wykorzystany do zasilania urządzeń domowych. Są idealne dla odległych lokalizacji, gdzie dostęp do sieci elektrycznej jest ograniczony lub niemożliwy.
• Falowniki hybrydowe – łączą w sobie cechy falowników on-grid i off-grid. Są zdolne do pracy zarówno z siecią elektryczną, jak i z systemem magazynowania energii. Pozwalają na wykorzystanie energii zarówno do bezpośredniego zasilania urządzeń, jak i do ładowania baterii, zapewniając zasilanie w przypadku awarii sieci.
• Mikrofalowniki – falowniki stosowane w fotowoltaice montowane bezpośrednio przy każdym panelu słonecznym, pozwalają na optymalizację wydajności każdego panelu indywidualnie. Rozwiązanie to sprawia, że system jest bardziej odporny na cieniowanie i zwiększa efektywność instalacji, ponieważ słabsza wydajność jednego panelu nie wpływa na cały system.

Falowniki różnią się między sobą również parametrami technicznymi, takimi jak moc wyjściowa, efektywność, zakres napięć wejściowych czy kompatybilność z różnymi typami paneli, na co trzeba zwrócić uwagę przy ich wyborze. Na rynku dostępne są również urządzenia z funkcjami dodatkowymi, w tym zabezpieczeniami wspieranymi przez AI. Warto mieć na uwadze, że odpowiedni dobór falownika do instalacji to gwarancja maksymalnej wydajności i niezawodności systemów OZE.