Faktor dimenzování měničů

Dimenzační faktor střídačů popisuje poměr mezi maximálním stejnosměrným proudem (DC), který mohou generovat všechny instalované fotovoltaické moduly, a maximálním výstupním výkonem střídavého proudu (AC) celého fotovoltaického systému. Tvoří základ pro výpočet velikosti a počtu střídačů potřebných k přeměně solární energie na střídavý proud vyhovující požadavkům sítě, který je vhodný pro připojení k veřejné síti nebo pro přímou spotřebu ve firmě. Dimenzační faktor se vypočítá z podílu stejnosměrného výkonu střídače a výkonu FV. V případě poddimenzování je hodnota nad 100 a v případě poddimenzování pod 100 %. Dimenzační faktor 100 % tedy znamená, že například při instalovaném výkonu fotovoltaiky 700 kWp je stejnosměrný výkon střídače také 700 KW. Taková konstelace však není vždy optimální nebo nejhospodárnější. Proto je třeba při plánování každého komerčního fotovoltaického systému dimenzační faktor individuálně přepočítat.  

Střídače a řetězce modulů

Plánování větších fotovoltaických systémů pro firmy je složitější, protože ke střídači by měly být připojeny pouze solární moduly se stejným skutečným výkonem. V takovém řetězci proto musí mít všechny moduly stejnou orientaci, sklon a zastínění, aby střídač mohl účinně převádět stejnosměrný proud na střídavý. Pokud se tedy liší Střechy halsolárních přístřešků, solárních přístřešků nebo pozemních polí s různou orientací, sklonem a zastíněním, musí být pokaždé vypočítán řetězec modulů a připojen ke sledovači MPP střídače nebo ke sledovači MPP víceřetězcového střídače. Aby bylo možné zůstat u velikosti systému 700 kWp, musí se již při plánování jednoduchého střešního fotovoltaického systému této velikosti počítat s přibližně 80 stringy, pokud má mít systém orientaci východ-západ, protože ani počet modulů na string nemůže být libovolně velký: nejvýkonnější střídače dnes dokáží převést maximálně 1 000 V na string, což odpovídá výkonu přibližně 20 modulů.

Většinu času jsou střídače v provozu s částečným zatížením.

Při dimenzačním faktoru pro střídače 100 % se předpokládá, že za ideálních podmínek, tj. při optimálním slunečním záření bez mraků a při teplotách pod 25°, každý řetězec se svým střídačem poskytuje nejlepší možný výnos elektřiny. Takové podmínky však existují jen zřídka a většinu času je střídač provozován při částečném zatížení. A právě v tom spočívá problém: všechny střídače již nepracují při částečném zatížení tak efektivně. Tento efekt nastupuje od 20procentního poklesu výkonu v řetězci a 80procentního provozu střídače při částečném zatížení. Kromě vyšších investičních nákladů velkých střídačů je proto poddimenzování také ekonomické.

Faktor dimenzování pro měniče větší než 100 % je ekonomický.

Výpočet a dimenzování střídačů proto hraje rozhodující roli při ekonomickém plánování celého fotovoltaického systému podniku. Pokud jsou poddimenzované, jsou výkonové špičky omezeny pouze v případě, že panují ideální podmínky. Tato ztráta energie za celý rok provozu fotovoltaického systému je obvykle zanedbatelná a musí se pak porovnat s vyššími investičními náklady na větší střídače. U systému o výkonu 700 kWp, který by mohl v závislosti na lokalitě vyrobit přibližně 630 000 až 700 000 kWh ročně, pokud by byl plánován s dimenzováním 100 %, činí ztráta energie v našich zeměpisných šířkách při poddimenzování 120 % v průměru 4 500 kWh. Pro srovnání, u střídačů s vyšším jmenovitým výkonem se jedná o desítky tisíc eur. V závislosti na intenzitě slunečního záření se v Evropě považuje za mimořádně hospodárné dimenzování mezi 110 a 130 %. Jen v Německu se tato hodnota může v závislosti na lokalitě lišit o +/- 5 %.