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Tecnologia degli inverter per impianti connessi in rete


Un generatore fotovoltaico produce corrente elettrica continua e può quindi alimentare solo carichi che funzionano con questa tipologia di corrente, in genere con tensioni di 12, 24 e 48V. Solitamente i carichi funzionano in corrente alternata e se l’impianto è collegato alla rete elettrica la corrente erogata deve essere necessariamente di questo tipo; gli standard europei prevedono per la rete monofase i 230V / 50Hz e i 400V / 50Hz per quella trifase. Da qui, la necessità di trasformare la corrente continua in uscita dal generatore FV in corrente alternata. Tale compito è demandato all’inverter, che oltre ad occuparsi della conversione CC/AC adatta la tensione di uscita al livello della tensione della rete elettrica per l’immissione in rete. La corrente immessa, infatti deve avere una forma d’onda sinusoidale e sincronizzata con la frequenza di rete e nel caso la rete dovesse venire a mancare, anche solo per brevi periodi, l’inverter deve essere in grado di scollegarsi prontamente. Inoltre caratteristica fondamentale per un inverter è quella di ottimizzare la produzione effettiva di energia dell’impianto rispetto alla radiazione solare incidente, tramite la regolazione del Punto di Massima Potenza (MPP) – Per maggiori informazioni consulta la sezione “L’importanza dell’ MPPT”.

Soluzioni tecniche ottimali a seconda delle singole condizioni locali hanno portato alla classificazione di tre diverse tipologie di inverter e di configurazioni:

Inverter centralizzato

Un unico inverter gestisce tutto l’impianto. Tutte le stringhe, costituite da moduli collegati in serie, sono riunite in un collegamento in parallelo. Questa soluzione offre investimenti economici limitati, semplicità di impianto e ridotti costi di manutenzione. Per contro questa tipologia è particolarmente sensibile agli ombreggiamenti parziali limitando lo sfruttamento ottimale di ogni stringa. È adatto per campi solari uniformi per orientamento, inclinazione e condizioni di ombreggiamento.


Inverter di stringa

Ogni stringa, composta da vari moduli in serie, ha un proprio inverter rappresentando di fatto un mini-impianto a sé stante; grazie a questa configurazione si ottengono rese maggiori rispetto agli inverter centralizzati per mezzo dei singoli dispositivi MPPT riducendo le perdite dovute ad ombreggiamenti.


Inverter multistringa

Questa tipologia si interpone tra gli inverter centralizzati e quelli di stringa consentendo il collegamento di due o tre stringhe per ogni unità con orientamenti, inclinazioni e potenze diverse. Dal lato del generatore CC le stringhe sono collegate ad ingressi dedicati gestiti da MPPT indipendenti e dal lato dell’immissione in rete funzionano come un inverter centralizzato ottimizzandone la resa. È il sistema con il miglior rapporto costi/prestazioni.

 

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