String- ja keskitetyn invertterin merkittävimmät eroavaisuudet

Abstract

Uusiutuvan aurinkoenergian lisääntynyt kysyntä ja sen myötä aurinkovoimaloiden rakentaminen ja niiden tehon kasvattaminen aiheuttavat suunnittelupuolella pohdintaa käytettävistä komponenteista. Markkinoilla on paljon eri tehoisia aurinkovoimaloissa käytettäviä vaihtosuuntaajia eli inverttereitä, joiden tehtävänä on muuntaa aurinkopaneeleiden tuottama tasavirta sinimuotoiseksi vaihtovirraksi, jotta sitä voidaan käyttää esimerkiksi kotitalouksissa. Aurinkovoimaloissa käytettäviä verkkoinvertterijärjestelmiä on kahdenlaisia; keskitettyjä ja hajautettuja. Voimaloiden tehon kasvaessa Suomessakin on mahdollista käyttää suuremmille tehoille tarkoitettuja keskitettyjä inverttereitä, mistä syntyikin toimeksiantajalla toive vertailla keskitetyn ja hajautetun invertterijärjestelmän kannattavuutta suuremman kokoluokan aurinkovoimaloissa.

Työn tavoitteena oli vertailla muun muassa eri invertterijärjestelmien toimintaperiaatteita, hyötysuhteita, hankintahintoja ja huoltotoimenpiteitä. Tavoitteena oli edellä mainittujen vertailujen lopputuloksena saada selvitettyä, kumpaa invertteriratkaisua kannattaa käyttää missäkin tilanteessa. Varsinaisten inverttereiden vertailun lisäksi työssä pohdittiin muita suunnitteluun vaikuttavia tekijöitä. Työ toteutettiin pääasiassa vertailemalla eri komponenttien tietolehtiä ja manuaaleja sekä selvittämällä suoraan valmistajilta ja urakoitsijoilta tietoa eri järjestelmistä.

Lopputuloksena ei voitu esittää esimerkiksi tarkkaa alueen rajaa tai voimalan tehoa, milloin kannattaisi ehdottomasti käyttää toista ratkaisua. Loppupäätelmänä todettiin, että valintaan vaikuttaa niin moni muuttuva asia, että suunnittelussa täytyy tapauskohtaisesti vertailla eri ratkaisujen kannattavuutta esimerkiksi sen hetken hankintahintojen ja alueen sijainnin mukaan. Molemmissa ratkaisuissa on sekä hyviä että huonoja puolia, jotka tässä työssä tehtyjen vertailujen perusteella tasoittuvat hyvinkin samalle tasolle.