Czy do magazynu energii trzeba wymieniać falownik?

Kiedy nie trzeba wymieniać falownika?

Wymiana nie jest konieczna, gdy do instalacji zostaje dodany kompletny magazyn AC-coupled. Taki zestaw ma własny falownik bateryjny, czasem zintegrowany z obudową magazynu, oraz układ pomiarowy obserwujący przepływ energii w punkcie przyłączenia domu. Falownik PV nadal przetwarza prąd stały z modułów na prąd zmienny. Osobny falownik bateryjny pobiera nadwyżkę z domowej instalacji AC, zamienia ją na prąd potrzebny do ładowania baterii, a później wykonuje konwersję w przeciwnym kierunku.

Jak działa osobny falownik bateryjny?

Falownik bateryjny jest urządzeniem dwukierunkowym. Podczas ładowania przekazuje energię z domowej sieci AC do baterii, a podczas rozładowania oddaje ją do instalacji domowej. System zarządzania energią decyduje, kiedy ładować magazyn i kiedy pokrywać z niego pobór odbiorników. Dzięki temu stary falownik nie musi komunikować się bezpośrednio z baterią, ale cały nowy zestaw nadal musi poprawnie mierzyć produkcję, pobór i wymianę z siecią.

Producent SMA opisuje oba warianty rozbudowy: pozostawienie dotychczasowego falownika PV i dodanie falownika bateryjnego albo zastąpienie układu falownikiem hybrydowym. To pokazuje, że brak portu baterii w obecnym falowniku nie przekreśla magazynu, tylko kieruje projekt w stronę osobnego toru bateryjnego.^[2]

AC-coupled czy DC-coupled: gdzie jest różnica?

Odpowiedź na pytanie o wymianę falownika wynika przede wszystkim z miejsca, w którym magazyn dołącza do instalacji. W układzie AC-coupled fotowoltaika i magazyn mają osobne falowniki oraz spotykają się po stronie prądu zmiennego. W układzie DC-coupled moduły i bateria współpracują z jednym falownikiem hybrydowym po stronie prądu stałego.

AC-coupling daje dużą swobodę modernizacji, ale wprowadza dodatkową konwersję podczas ładowania energią z PV. Prąd przechodzi najpierw przez falownik fotowoltaiczny, a następnie przez falownik bateryjny. W układzie DC energia może trafić do baterii przed konwersją na AC. Nie oznacza to jednak, że wariant DC zawsze jest lepszy. W działającej instalacji trzeba uwzględnić koszt i zakres wymiany sprawnego falownika, przebudowę zabezpieczeń, ponowne uruchomienie oraz funkcje, których rzeczywiście potrzebuje dom.

Kiedy wymiana falownika jest potrzebna?

Wymiana staje się częścią projektu wtedy, gdy wybrany magazyn ma pracować bezpośrednio po stronie DC, a obecny falownik nie jest urządzeniem hybrydowym przeznaczonym do obsługi baterii. Nie wystarczy wolne złącze o podobnym kształcie. Falownik i bateria muszą mieć dopuszczone napięcia, prądy, protokół komunikacji oraz oprogramowanie przewidziane przez producenta.

• Wybrano zestaw DC-coupled. Bateria współdzieli falownik z modułami, więc klasyczny falownik sieciowy bez funkcji magazynowania nie obsłuży takiego połączenia.
• Producent nie potwierdza zgodności. Nawet falownik opisany jako hybrydowy nie współpracuje automatycznie z dowolnym magazynem prądu. Trzeba sprawdzić aktualną listę urządzeń i wymagane wersje oprogramowania.
• Oczekiwana funkcja awaryjna nie jest dostępna. Samo ładowanie i rozładowywanie baterii w obecności sieci to inny tryb niż tworzenie bezpiecznej sieci wyspowej podczas przerwy w zasilaniu.
• Modernizacja obejmuje także fotowoltaikę. Jeżeli zmienia się układ modułów, liczba faz, sposób ograniczania eksportu lub zabezpieczenia, wspólny falownik hybrydowy może uporządkować system, ale wymaga osobnej oceny technicznej.
• Obecny falownik jest niesprawny albo nie nadaje się do dalszej rozbudowy. Wtedy wymiana może połączyć naprawę z modernizacją, lecz nie należy jej uzasadniać samym faktem zakupu baterii.

Listy kompatybilności nie są formalnością. Fronius prowadzi osobną stronę zgodnych baterii dla rodziny GEN24 i wskazuje, że funkcje bateryjne wybranych modeli wymagają odpowiedniej aktywacji. To przykład zasady obowiązującej przy doborze każdego systemu: decyzję opiera się na dokumentacji konkretnego modelu i wersji, a nie tylko na nazwie marki.^[3]

Co sprawdzić przed wyborem magazynu energii?

Dobra analiza nie zaczyna się od pojemności baterii. Najpierw trzeba narysować obecny układ i opisać oczekiwany sposób pracy. Dopiero potem można porównywać magazyny AC-coupled z wymianą falownika na hybrydowy.

1. Zidentyfikuj falownik PV. Potrzebne są producent, pełny model, liczba faz, moc po stronie AC, sposób ograniczania eksportu oraz dostępne interfejsy komunikacyjne.
2. Sprawdź instalację i zabezpieczenia. Wykonawca powinien ocenić rozdzielnicę, przekroje przewodów, ochronę przeciwprzepięciową, uziemienie, miejsce montażu oraz warunki wskazane w instrukcjach urządzeń.
3. Określ cel magazynu. Inaczej projektuje się system do przesuwania nadwyżek na wieczór, inaczej do ograniczania poboru mocy, a inaczej do zasilania awaryjnego.
4. Potwierdź kompletną zgodność. Sprawdzeniu podlegają bateria, falownik bateryjny lub hybrydowy, licznik energii, sterownik, oprogramowanie oraz elementy funkcji backup.
5. Porównaj zakres prac. Oferta powinna jasno wskazywać, czy obecny falownik zostaje, co będzie dołożone, jakie obwody obejmie backup i jakie zmiany zostaną wykonane w rozdzielnicy.
6. Przeczytaj warunki gwarancji. Trzeba sprawdzić instrukcje i warunki obu systemów. Nie należy zakładać z góry ani utraty gwarancji, ani pełnej neutralności modernizacji.

Zgłoszenie i odbiór modernizacji

Dołożenie magazynu to zmiana konfiguracji mikroinstalacji, nawet jeśli falownik PV pozostaje na ścianie. Procedurę trzeba sprawdzić u właściwego operatora systemu dystrybucyjnego. TAURON Dystrybucja udostępnia osobną ścieżkę zgłoszenia rozbudowy mikroinstalacji o magazyn i wymaga podania urządzeń istniejących oraz nowych. Operator opisuje też dokumenty dotyczące inwerterów, magazynu i schematu przyłączenia.^[4]

Po montażu właściciel powinien otrzymać schemat powykonawczy, ustawienia ograniczeń eksportu, instrukcję uruchomienia i wyłączenia systemu, opis działania backupu oraz protokoły wymagane dla wykonanych prac. Warto też zachować listę modeli i wersji oprogramowania. Te informacje są potrzebne przy serwisie, zmianie taryfy, rozbudowie fotowoltaiki albo późniejszym zwiększaniu pojemności magazynu.

Podsumowanie: czy wymieniać falownik?

Do magazynu energii nie trzeba wymieniać falownika, jeśli istniejąca fotowoltaika zostaje rozbudowana o zgodny system AC-coupled z własnym falownikiem bateryjnym. To naturalny wariant dla działającej instalacji, ponieważ pozostawia osobny tor PV i dodaje osobny tor baterii po stronie prądu zmiennego.

Wymiana jest potrzebna lub uzasadniona, gdy wybierasz magazyn DC-coupled wymagający falownika hybrydowego, obecne urządzenie nie spełnia założeń całej modernizacji albo oczekiwana funkcja backup wymaga innej architektury. Ostateczną decyzję należy oprzeć na modelach urządzeń, schemacie instalacji, dokumentacji kompatybilności i warunkach operatora, a nie na ogólnym haśle, że każdy magazyn współpracuje z każdym falownikiem.