Kluczowym parametrem, jaki należy wziąć pod uwagę przy wyborze falownika jest zakres napięcia wejściowego DC, przy którym falownik jest w stanie prawidłowo realizować funkcję poszukiwania maksymalnego punktu pracy, zwanego z ang. MPP. Wbudowany w falowniku układ odpowiedzialny za tę funkcję znany jest pod nazwą MPPT (ang. Maximum Power Point Tracking).
 

Czym jest i jak działa MPPT

Moduły fotowoltaiczne charakteryzują się zmiennością punktu pracy z mocą maksymalną, wraz ze zmianami natężenia promieniowania słonecznego i temperatury. Zadaniem układu MPPT jest „śledzenie” charakterystyki mocy i „odnalezienie” takiej wartości napięcia, przy której uzyskiwana moc z generatora PV będzie maksymalna. 
Nowoczesne falowniki posiadają przynajmniej jeden układ MPPT. 

Falowniki Selfa serii SFT 4-25kW wyposażone są standardowo w 2 takie układy, a seria SFT 50-60kW aż w 6 niezależnych wejść do układów MPPT, co może zwiększyć ilość uzyskiwanej energii nawet o 20%.

To właśnie szybkość i sprawność działania układu MPPT determinuje wielkość produkcji energii z systemu PV, gdyż natężenie promieniowania przy występowaniu chmur, może zmieniać się bardzo szybko w czasie. Warto tu podkreślić, iż sprawność układu MPPT wszystkich falowników SELFA jest na poziomie aż 99,9%!

Zakres napięcia pracy falownika

W celu zapewnienia prawidłowej pracy, na wejściu DC falownika, powinny zostać przyłączone moduły PV w takiej konfiguracji, aby przy każdych mogących wystąpić warunkach zewnętrznych, napięcie wejściowe zawierało się w przedziale pomiędzy napięciem rozpoczęcia pracy (UDC start), a maksymalnym napięciem wejścia DC (UDC max). 

Gdy napięcie DC osiągnie wartość UDC start, falownik włącza się i rozpoczyna wyszukiwanie maksymalnego punktu mocy (MPP). Jeśli ten punkt znajduje się w zakresie napięcia MPPT (UDC MPPT), falownik podejmie normalną pracę. Dopóki napięcie nie przekracza minimalnej wartości zakresu MPPT, falownik będzie pracował z niepełną wydajnością. Najwyższa wydajność falownika występuje zaś przy nominalnym napięciu DC (UDC). 

Przy dobieraniu długości łańcuchów modułów PV, powinniśmy w miarę możliwości dążyć do uzyskania napięcia nominalnego pracy falownika. 

Obrazuje to poniższy wykres:

Rys. Zakres napięcia pracy falownika fotowoltaicznego

Sprawność falownika

Straty energii w systemach fotowoltaicznych są głównym czynnikiem wpływającym na wielość produkcji energii elektrycznej. Bardzo istotne jest efektywne przekształcenie energii prądu stałego wytwarzanej przez panele fotowoltaiczne na użyteczny prąd przemienny płynący w naszej sieci elektroenergetycznej.

Efektywność falownika można uznać za dobrą, gdy nie ma znaczącej różnicy między mocą wejściową a mocą wyjściową. Jednak ze względu na charakter urządzenia, straty mocy są nieuniknione, powstają one podczas przetwarzania prądu stałego, który jest wytwarzany przez panele fotowoltaiczne na prąd przemienny.

W przypadku konwersji prądu stałego na prąd przemienny żaden inwerter nie może osiągnąć 100% sprawności. Oznacza to, że energia wyjściowa (AC) nie jest tak wysoka, jak energia wejściowa (DC). Sprawność falownika waha się na ogół od 96 do 98%. Niektóre urządzenia dostępne na rynku, jak na przykład trójfazowe falowniki Selfa serii SFT o mocy od 10 do 25kW znacznie przesuwają tę górną granicę, uzyskując nawet 98,6% sprawności maksymalnej.

Chwilowa sprawność konwersji energii w falowniku może się różnić w zależności od uzyskiwanej mocy i napięcia wejściowego DC. Zależność pomiędzy sprawnością inwertera, a jego obciążeniem obrazuje poniższy wykres: