Sdílet
Ke clippingu dochází, když solární moduly produkují více stejnosměrné energie, než je střídač schopen přeměnit na použitelnou střídavou energii. Přebytečná energie je "oříznuta", a proto je promarněna.
Příklad: Příklad: 425W modul spárovaný s 325W mikrostřídačem bude mít při maximálním výkonu 100W potenciální energetický výkon. To je znázorněno na obrázku 5.
V grafech výstupů sluneční soustavy lze snadno rozpoznat oříznutí. Když dojde ke clippingu, graf ukazuje zploštělý vrchol, což znamená, že systém vyrábí méně energie, než by mohl. Rychlé prohledání stránek reddit/r/solar na téma clipping ukáže mnoho příkladů majitelů domů, kteří se diví, proč je jejich výroba energie omezena. Některé z komentářů zdůrazňují, jak si majitelé domů stále více uvědomují clipping a obávají se jeho dopadu na výkon svých systémů.
Vzhledem k rozšířenosti mikrostřídačů spárovaných s moduly o větší kapacitě není clipping vzácným jevem. V mnoha případech je nesoulad mezi modulem a mikroměničem odůvodněn tím, že není nutné utrácet více peněz za mikroměniče s vyšším výkonem. Drobné ztráty se však sčítají.
Pouhé 3% roční ořezání může u 15kW solární instalace v obytných domech znamenat celoživotní úspory ve výši 10 724 USD (19% kapacitní faktor, 0,30 USD/kWh, 5% eskalátor sazby za elektřinu, 25 let). Při použití stejných předpokladů snižuje 2% ořezání úspory o 7 149 USD a 1% o 3 575 USD.
Na obrázku 7 je analýza výkonu provedená předním dodavatelem mikroměničů, která ukazuje, že množství oříznutí se liší v závislosti na kvalitě solárních podmínek (odlišné pro každé určené město) a výkonu modulů.
Ztráty z výroby v 1. roce v důsledku ořezání podle výkonu a umístění modulu s 300W mikrostřídačem
Systémy s řetězcovými střídači mohou také zkolabovat, pokud kombinovaný výkon modulů překročí výkon řetězcového střídače. K tomu může dojít vždy, když je poměr stejnosměrného a střídavého proudu větší než 1, což je běžné.
Střídače string v systému se stejnosměrnou architekturou však mají zvláštní vlastnost: ve spojení s baterií se stejnosměrným napájením lze k nabíjení baterie využít energii, která přesahuje jmenovitý výkon střídače.
Obrázek 8 znázorňuje rozdíl mezi výkonem stejnosměrného střídače a výkonem mikrostřídače v den, kdy solární výroba překročí maximální (střídavý) výkon střídače.
U baterie se stejnosměrným proudem může přebytek solárního záření nabíjet baterii. U baterií se střídavým proudem nebo u systému s mikroinvertorem se přebytečná energie odpojuje.
Instalatéři, kteří v současné době nepoužívají baterie, si často myslí, že mezi stringovými systémy a systémy s mikroměniči není žádný rozdíl, pokud jsou poměry DC:AC stejné. Ale je to tak.
Sečteno a podtrženo: i bez baterie a s podobným poměrem stejnosměrného a střídavého proudu bude řetězový střídač stříhat méně než mikrostřídače. Protože je toto téma složitější a složitější, než je zde popsáno, kapitolu s konkrétním příkladem a podrobnostmi najdete zde: Bonus: Clipping showdown: Optimalizátory: MLPE vs. optimalizátory.
Mikroinvertory a optimalizátory se obvykle sdružují do technologické kategorie nazývané výkonová elektronika na úrovni modulů (MLPE). Protože však optimalizátory mají tu výhodu, že jsou spojeny se stejnosměrným proudem, vykonávají méně práce a energie z modulu může jít do baterie, aniž by docházelo k obvyklým ztrátám při ořezávání a zpětné konverzi. Jedním z důvodů, proč se MLPE staly populárními, je to, že poskytují optimalizaci na úrovni modulu, monitorování a rychlé vypnutí - funkce, které instalatéři a majitelé domů chtějí a požadují. Optimalizátory, jako jsou TS4-A-O a TS4-X-O od společnosti Tigo (dimenzované na výkon až 700 W, resp. 800 W), poskytují tyto žádané funkce a zároveň umožňují připojení vysoce výkonných solárních modulů.
Ořezávání je mezi majiteli domů a montážními firmami žhavým tématem, částečně proto, že je plochý vrchol výrobní křivky tak nápadný. Krátký pohled na diskusní fórum o solární energii rychle odhalí znepokojené majitele domů, kteří zveřejňují grafy clippingu. Na tyto příspěvky obvykle dostanete jednu z následujících odpovědí:
"Nebojte se, časem to půjde dolů "
Je pravda, že se ořezávání mikroinvertorů bude časem pravděpodobně snižovat. Ale pravděpodobně méně, než je inzerováno. Mnoho uživatelů bude jako důkaz uvádět technickou zprávu společnosti Enphase o clippingu. Tento brief však předpokládá 0,4% míru degradace po prvním roce. Moduly REC - které představovaly největší podíl nabídek ve zprávě EnergySage 1H24, zahrnují ve své záruce garantovanou míru degradace výkonu menší než 0,25 % po 1. roce. Záruka garantuje "do konce 25. roku skutečný výkon ve výši nejméně 92 % jmenovitého výkonu". Takže 450W modul má stále zaručen výkon 414 W nebo více; to je maximální degradace výkonu, nikoliv průměrná. Kromě toho se stručný popis společnosti Enphase nezmiňuje o žádné degradaci maximálního výkonu mikrostřídače, přestože v záruce na mikrostřídač nejsou žádné záruky výkonu. Bylo by obtížné jmenovat elektronické zařízení vystavené každodennímu provozu a tepelným cyklům, které by během desítek let provozu netrpělo dopady na výkon.
"Přechod na mikroměniče s vyšším výkonem se nevyplatí."
To je rozumné tvrzení, pokud někdo porovnává mikrostřídač s mikrostřídačem; mikrostřídače s vyšším výkonem jsou dražší. Ale skutečné (a neutrální) srovnání, aby nedošlo k ořezání, by mělo být mezi mikroinvertorem a stringovým střídačem.
"Je to vlastně efektivnější"
Toto tvrzení se obvykle vztahuje ke křivkám účinnosti střídačů, které ukazují, že střídače pracují efektivněji, když jsou blízko své maximální kapacity. Kromě toho mají mikrostřídače s vyšším výkonem obvykle vyšší startovací napětí. Upgrade na mikroinvertor s vyšším výkonem proto znamená, že se systém "probudí" později než systém s nižším výkonem a přišel by o hodiny výroby při nízkém osvětlení. To je vidět na obrázku 9.
Kromě zvýšení nákladů, které je spojeno s přechodem na mikrostřídač s vyšším výkonem, je zde potenciální negativní dopad na účinnost a počet provozních hodin. To je skutečný kompromis, který je třeba zvážit. Ale znovu opakuji, že toto tvrzení porovnává mikroinvertory s mikroinvertory. Naproti tomu stringový střídač Tigo začíná vyrábět při 80 V ve všech modulech v řetězci, což znamená, že výroba začíná již při provozu jednoho řetězce modulů na spodní hranici výrobního spektra - pouhých 10 V u každého řetězce 8 modulů.
"Střídače se také ořezávají"
Tomuto tématu se věnujeme výše a podrobný přehled je k dispozici zde: Bonus: Zúčtování ořezů: Optimalizátory: MLPE vs. Optimalizátory
S rostoucím výkonem modulů rostou náklady na ořezávání. Tato "daň z ořezu" může stát až 10 724 dolarů za celou dobu životnosti solárního projektu, ale lze se jí vyhnout. Pokud jsou baterie spárovány se stejnosměrným střídačem, může přebytečná solární produkce nabíjet baterie, čímž se clippingu zcela vyhnete. Baterie se naštěstí rychle stávají standardem.
Baterie navíc přinášejí další ztráty pro mikroměniče, které podrobně popíšeme v další kapitole - Daň z přeměny: Skryté náklady na baterie připojené na střídavý proud.
Webový seminář: Dne 15. dubna (den zdanění v USA) pořádáme webinář, který se bude zabývat podrobnostmi série Microinverter Tax. Na webinář se přihlaste zde.
Níže je uveden úplný seznam kapitol této série (odkazy budou přidávány průběžně):
