Systemy fotowoltaiczne odpowiedzialne są za produkcję energii elektrycznej i zaopatrywanie w nią urządzeń wpiętych do danej sieci. Instalacje mogą się jednak od siebie różnić sposobem działania.

Podstawowo wyróżniamy dwa rodzaje systemów: On-Grid (systemy bezpośrednio podłączone do sieci w budynku), oraz Off-Grid (systemy tzw. wyspowe wyposażone w akumulatory magazynujące energię, które mogą działać w przypadku zaniku zasilania z sieci). Innowacyjnym rozwiązaniem są także systemy hybrydowe, które łączą zalety obydwu.

System On-Grid (bezpośrednio podłączony do sieci)

rys.1 System ON-GRID

Na ten moment system On-Grid jest zdecydowanie najczęściej stosowanym rozwiązaniem w instalacjach fotowoltaicznych. Prąd stały (DC) generowany przez panele trafia do inwertera, który zmienia napięcie na przemienne (AC). Energia w trakcie dnia może trafiać do odbiorników, które są włączone do sieci w budynku (np. urządzenia AGD itd.), albo w przypadku nadwyżki energii (urządzenia w budynku nie pracują), oddawana jest do sieci.

System jest prosty i nie wymaga stosowania żadnych dodatkowych elementów. W przypadku większego zapotrzebowania na energię z urządzeń obiektowych niż możliwości produkcyjne instalacji fotowoltaicznej, brakująca część pobierana jest z sieci. System On-Grid z racji nikłego skomplikowania jest też rozwiązaniem zdecydowanie najbardziej ekonomicznym ze wszystkich.

FALOWNIKI SIECIOWE ZNAJDZIESZ TUTAJ>>

Są jednak minusy tego systemu – chodzi tutaj o nierównomierną produkcję instalacji fotowoltaicznej. Jasne jest, że w nocy panele nie produkują energii, a co za tym idzie, pobierana jest ona z sieci. Możemy traktować sieć jako swego rodzaju magazyn energii, jednak należy pamiętać, że instalacje o mocy do 10 kW mogą pobrać 80% (współczynnik 0,8) energii wprowadzonej do sieci, zaś przy instalacjach o mocy od 10 do 40 kW – 70% (współczynnik 0,7).

System Off-Grid (wyspowy)

rys.2 System OFF-GRID

System wyspowy, w najprostszych słowach charakteryzując, jest systemem niezależnym od sieci. Można więc powiedzieć, że system Off-Grid, to własna elektrownia w obiekcie – tego typu rozwiązania wykorzystywane są także na łodziach czy innych poruszających się jednostkach.

Zasada działania jednak nie jest już tak prosta, jak w przypadku systemu On-Grid. Panele fotowoltaiczne ładują magazyn energii, w kolejnym etapie inwerter przemienia prąd z akumulatorów na napięcie sieciowe, którym zasilane są odbiorniki w budynku. Kluczową zaletą tego systemu jest niezależność od podłączenia do sieci i możliwość wykorzystywania energii wyprodukowanej przez instalacje także po zmroku, w łatwiejszy sposób można także kontrolować zużycie energii.

Głównym minusem systemu Off-Grid jest jego koszt – falownik wyspowy jak i magazyn energii znacząco podnoszą koszt całej instalacji. Dodatkowo, bateria akumulatorów zajmuje sporo miejsca i wymaga dobrej wentylacji. Powyższe rzeczy sprawiają, że systemy wyspowe są rzadko stosowane, głównie w sytuacjach, gdzie potrzebna jest niezależność od sieci lub jako zasilanie awaryjne.

System hybrydowy (podłączony do sieci z akumulatorami)

rys.3 System hybrydowy

System Hybrydy, jak zapewne słusznie się kojarzy, jest połączeniem systemu On-Grid i systemu Off-Grid. Podstawą funkcjonowania całej instalacji jest inwerter hybrydowy, który oprócz podłączenia do sieci (system On-Grid) jest także połączony z magazynem energii (tak jak w systemie wyspowym).

Można pokusić się o stwierdzenie, że jest to rozwiązanie optymalne – w pochmurne dni braki energii w obiekcie uzupełniane są energią z sieci, a w bardzo słoneczne nadwyżka jest magazynowana w bateriach akumulatorowych. Wiele także wskazuje na to, że w kolejnych latach rynek fotowoltaiki będzie szedł właśnie w tę stronę – niezależności od sieci i optymalizacji wykorzystania generowanej energii przez panele.

Podobnie jak w przypadku systemu Off-Grid największą przeszkodą w instalowaniu tego typu rozwiązania jest cena, która jest znacznie wyższa od standardowego systemu On-Grid. W wielu krajach administracyjnie wspierane są inicjatywy montażu instalacji hybrydowych, które w mniejszym stopniu obciążają sieć energetyczną.

Rynek falowników hybrydowych w Polsce jest wciąż bardzo wąski, jednak producenci falowników sieciowych coraz odważniej wprowadzają do swojego portfolio inwertery hybrydowe.