Blog
10 aprile 2025
Prova di forza del clipping: I rapporti DC:AC non sono uguali
Nel Capitolo 2 abbiamo descritto la differenza nei rapporti DC:AC tra i microinverter e gli inverter di stringa, anche quando non si utilizzano le batterie. Questo capitolo bonus analizza nei dettagli perché e come gli inverter di stringa superano i microinverter.
Rapporto DC:AC: Cosa significa
Il rapporto DC:AC è un parametro fondamentale nella progettazione solare. Confronta la capacità di potenza totale dei moduli solari (CC) con la capacità massima di uscita dell'inverter (CA). Ad esempio, un sistema da 15 kW con un inverter da 11,4 kW (o la somma delle capacità dei microinverter) ha un rapporto DC:AC di 1,3:1.
Secondo Aurora Solar, uno dei principali software di progettazione e simulazione delle prestazioni degli impianti solari, «spesso è opportuno sovradimensionare un Impianto (or: installazione, or: sistema) solare Impianto (or: installazione, or: sistema), in modo che il rapporto CC/CA sia superiore a 1. Ciò consente di ottenere una maggiore produzione di energia quando la potenza è inferiore alla potenza nominale dell’inverter, cosa che in genere si verifica per la maggior parte della giornata».
Tuttavia, prosegue Aurora Solar, "questo approccio non è privo di costi. O si spende per un inverter aggiuntivo o si perde l'energia raccolta a causa del clipping dell'inverter".
Ma non tutti i rapporti DC:AC si comportano allo stesso modo, soprattutto quando si confrontano inverter di stringa e microinverter.
Ritaglio di tempo: Inverter di stringa e microinverter
Sebbene sia gli inverter di stringa che i microinverter limitino l'energia quando Modulo supera la capacità dell'inverter, gli inverter di stringa applicano in media una limitazione minore perché:
1. L'attenuazione della potenza aggregata negli inverter di stringa
Gli inverter di stringa gestiscono l'energia a Impianto (or: installazione, or: sistema) di Impianto (or: installazione, or: sistema) , combinando la potenza di tutti i moduli in un unico ingresso in corrente continua. Ciò significa che:
- I moduli si bilanciano a vicenda: se un gruppo di moduli produce Potenza di picco ad esempio, quelli esposti a ovest nel pomeriggio) mentre un altro è in ombra o funziona al di sotto della potenza di picco (ad esempio, quelli esposti a est nel pomeriggio), è meno probabile che Impianto (or: installazione, or: sistema) totale Impianto (or: installazione, or: sistema) superi la capacità dell'inverter.
- Curva di uscita più regolare: La generazione combinata di tutti i moduli riduce la probabilità di clipping, anche quando i singoli moduli funzionano alla massima capacità.
2.Modulo nei microinverter
I microinverter funzionano in modo indipendente per ciascun Modulo, convertendo la corrente continua in corrente alternata a Modulo di Modulo , causando perdite di efficienza:
- Limitazione della potenza per ogni Modulo: ogni microinverter ha una potenza nominale fissa (ad es. 350 W). Se un Modulo da 450 W Modulo la sua potenza massima, i 100 W in eccesso vengono limitati, anche se gli altri moduli dell'impianto producono meno della loro potenza massima.
- Nessuna condivisione tra i moduli: A differenza degli inverter di stringa, i microinverter non sono in grado di aggregare la potenza tra i moduli, per cui l'energia in eccesso dei moduli ad alte prestazioni viene persa, anche se altri moduli hanno prestazioni inferiori.
Confronto della produzione di energia con un esempio specifico
Vediamo la differenza confrontando le prestazioni dei microinverter rispetto agli inverter di stringa con lo stesso rapporto DC:AC sulla stessa casa (vedi Figura 16) con le seguenti caratteristiche:
- Impianto solare da 15kW composto da moduli da 35x440W
- 2 schiere: 17 moduli a est (blu), 17 a ovest (giallo).
- Il sole splende Impianto (or: installazione, or: sistema) Ovest Impianto (or: installazione, or: sistema), generando una potenza potenziale di 400 W per Modulo
- Impianto (or: installazione, or: sistema) East Impianto (or: installazione, or: sistema) 250 W per Modulo
- Opzione 1: ottimizzatori da 700W + inverter di stringa da 11,4kW (rapporto 1,35:1 DC:AC)
- Opzione 2: microinverter da 325 W su ogni Modulo rapporto CC/CA di 1,35:1)
Di seguito è possibile osservare il confronto delle prestazioni tra queste due configurazioni. I microinverter dell'Opzione 2 limitano la produzione del 13% poiché la limitazione avviene a Modulo . L'inverter di stringa dell'Opzione 1 non limita la produzione perché la potenza inferiore Impianto (or: installazione, or: sistema) Est Impianto (or: installazione, or: sistema) quella superiore Impianto (or: installazione, or: sistema) Ovest Impianto (or: installazione, or: sistema).
Potenza potenziale massima
- Est: 4.500 W (250 W x 18)
- Ovest: 6.800 W (400 W x 17)
- Totale: 11.300 W (4.500 W + 6.800 W)
Architettura DC:
- Est: 4.500 W (250 W x 18)
- Ovest: 6.800 W (400 W x 17)
- Totale: 11.300 W (4.500 W + 6.800 W)
- 0% di clipping
Architettura AC
- Est: 4.500 W (250 W x 18)
- Ovest: 5.525 W (325 W x 17)
- Totale: 10.025W (4.500W + 5.525W)
- 13% di ritaglio
La differenza quotidiana
Le curve di produzione di energia elettrica nella Figura 16 illustrano la differenza di prestazioni tra le due tecnologie nel corso di una singola giornata.
Architettura CC: Si blocca solo se la POTENZA TOTALE (array EST + OVEST) supera la capacità dell'inverter. Con orientamenti diversi. Il clipping è meno probabile.
AC Architecture:Clipping su ciascun Modulo quindi vengono prima limitati i gruppi EST e poi quelli OVEST, riducendo la POTENZA TOTALE IN USCITA. Il rischio di clipping è maggiore.
Il ruolo dell Modulo
I moduli sono spesso installati su più orientamenti (ad esempio, tetti rivolti a est e a ovest) perché:
- I tetti residenziali hanno uno spazio limitato. Gli orientamenti multipli catturano una superficie maggiore.
- Picchi distribuiti: I moduli rivolti verso direzioni diverse producono il loro picco di produzione in momenti diversi della giornata, creando una curva di produzione complessiva più regolare.
- Catturare le ore del mattino e della sera. Sempre più spesso le utenze compensano le ore mattutine e serali con tariffe più elevate rispetto alle ore centrali della giornata, in gran parte a causa della prevalenza dell'energia solare sulla rete.
- Riduzione del clipping: Anche con un elevato rapporto DC:AC, con gli inverter di stringa è meno probabile che la potenza totale del sistema superi la capacità dell'inverter.
Conclusione
Non tutti i rapporti CC/CA sono uguali. Sebbene sia gli inverter di stringa che i microinverter limitino la potenza quando la potenza in CC supera la capacità in CA, gli inverter di stringa riducono significativamente le perdite dovute alla limitazione aggregando la potenza a livello dell'intero Impianto (or: installazione, or: sistema).
Per i proprietari di casa che desiderano massimizzare la produzione di energia e i risparmi, un sistema di inverter di stringa ottimizzato per la corrente continua è la scelta migliore: catturare più energia, ridurre al minimo le perdite e prepararsi per il futuro del solare e dell'accumulo.
--
Volete saperne di più?
Webinar: Il 15 aprile (giorno della dichiarazione dei redditi negli Stati Uniti) si terrà un webinar che approfondirà i dettagli della serie Microinverter Tax. Iscrivetevi al webinar qui.
Di seguito è riportato l'elenco completo dei capitoli inclusi in questa serie (i link saranno aggiunti man mano che i capitoli saranno pubblicati):
Di seguito è riportato l'elenco completo dei capitoli inclusi in questa serie (i link saranno aggiunti man mano che i capitoli saranno pubblicati):
- Sintesi: la crescente tassa sui microinverter
- Linee di tendenza: I principali cambiamenti nell'industria solare
- Tassa sui ritagli di tempo: Lasciare l'energia sul tavolo
- Tassa di conversione: Il costo nascosto delle batterie con accoppiamento in c.a.
- Tassa sulle attrezzature: Più attrezzature, più problemi
- La soluzione è la corrente continua: Ottimizzatori DC, batterie accoppiate DC
- Bonus: Prova di clipping: Non tutti i rapporti DC:AC sono uguali
- Glossario dei termini
