L'inverter è il cervello e il cuore del sistema di generazione di energia fotovoltaica. Nel processo di generazione di energia solare fotovoltaica, l'energia prodotta dal pannello fotovoltaico è in corrente continua (CC). Tuttavia, molti carichi richiedono corrente alternata (CA), e il sistema di alimentazione in CC presenta notevoli limitazioni e difficoltà nella conversione di tensione. Di conseguenza, anche il campo di applicazione dei carichi è limitato. Ad eccezione di carichi con potenze particolari, è necessario un inverter per convertire la corrente continua in corrente alternata. L'inverter fotovoltaico è il cuore del sistema di generazione di energia solare fotovoltaica: converte la corrente continua generata dai moduli fotovoltaici in corrente alternata e la trasmette al carico locale o alla rete elettrica. È inoltre un dispositivo elettronico di potenza con relative funzioni di protezione.
L'inverter solare è composto principalmente da moduli di potenza, schede di controllo, interruttori automatici, filtri, reattori, trasformatori, contattori e contenitori. Il processo produttivo comprende la pre-lavorazione dei componenti elettronici, l'assemblaggio completo della macchina, il collaudo e l'imballaggio finale. Il suo sviluppo dipende dall'evoluzione della tecnologia dell'elettronica di potenza, della tecnologia dei dispositivi a semiconduttore e della moderna tecnologia di controllo.
Per gli inverter solari, migliorare l'efficienza di conversione dell'energia elettrica è un tema sempre attuale, ma quando l'efficienza del sistema raggiunge livelli sempre più elevati, quasi prossimi al 100%, un ulteriore miglioramento dell'efficienza si traduce in una riduzione dei costi. Pertanto, come mantenere un'elevata efficienza e al contempo una buona competitività di prezzo rappresenta oggi una questione cruciale.
Rispetto agli sforzi per migliorare l'efficienza degli inverter, il miglioramento dell'efficienza dell'intero sistema di inverter sta diventando gradualmente un'altra questione importante per gli impianti di energia solare. In un impianto fotovoltaico, quando si verifica un'ombreggiatura localizzata del 2-3%, per un inverter che utilizza la funzione MPPT, la potenza di uscita del sistema in quel momento può addirittura diminuire di circa il 20% in caso di bassa potenza in uscita. Per adattarsi al meglio a situazioni come questa, un metodo molto efficace consiste nell'utilizzare funzioni di controllo MPPT individuali o multiple per singoli moduli solari o per parti di essi.
Poiché il sistema inverter opera in modalità connessa alla rete, una dispersione di corrente verso terra causerebbe gravi problemi di sicurezza; inoltre, per migliorare l'efficienza del sistema, la maggior parte dei pannelli solari viene collegata in serie per formare un'elevata tensione di uscita CC. A causa di condizioni anomale tra gli elettrodi, è facile che si generi un arco elettrico in corrente continua. Data l'elevata tensione CC, è molto difficile estinguere l'arco, con il rischio di provocare un incendio. Con la diffusione dei sistemi inverter solari, la sicurezza del sistema diventerà un aspetto fondamentale della tecnologia degli inverter.
Data di pubblicazione: 1 aprile 2023
