Aurinkovoimalan paneeliteho mitoitetaan usein 1.2 kertaa voimalan invertterien nimellistehoa isommaksi. Tästä ylimitoittamisesta aiheutuu tilanne, jossa paneelin maksimituotolla invertteri "leikkaa" huipputehoa ("Invertter Clipping" kuvassa alla). Aurinkopaneelit voivat esimerkiksi keskipäivällä tuottaa 10 kW energiaa jolloin invertterin maksimitehon ollessa 8 kW leikkaantuu 2 kW pois, eikä sitä saada tällöin käyttöön.

Suositeltu mitoittamiskerroin on noin 1.2. Tällä kertoimella toteutettu järjestelmä on kustannustehokas koko elinkaarensa ajan. Yleisesti ei suositella yli 1.5 mitoittamiskerrointa. Esimerkiksi mikroinvertterivalmistaja Hoymiles ei suosittele yli 1.35 kerrointa, tämän ylittäminen huonontaa invertterien toimintaikää, tehokkuutta ja luotettavuutta.

Clipping eli leikkaaminen ei siis ole huono asia vaan voimalan ominaisuus, joka parhaimmillaan parantaa voimalan omakäyttöastetta, kustannustehokkuutta ja eliniän aikaisia tuottoja. Ralos aurinkovoimaloiden suunnittelussa clipping otetaan aina huomioon. 

Aurinkovoimala tuottaa sähköenergiaa yhteensä auringon säteilyn määrän, josta vähennetään järjestelmän itsensä häviöt. Häviöissä on valtavia eroja, joista tässä blogisarjassa kerrotaan. Raloksen visio ja strategia on aina ollut minimoida aurinkovoimalan häviöitä ja sitä kautta parempaan tuottoon. Tuotto vaikuttaa investoinnin kanssa voimalan takaisinmaksuaikaan. Kannattaa siis panostaa häviöiden minimoimiseen. ​

Vertaillaan esimerkiksi kohdetta, jossa on kaksi erilaista järjestelmää. Toinen järjestelmä on perinteiselle invertterillä toteutettu markkinoiden keskimääräisillä 17,5 % hyötysuhteella olevilla paneeleilla ja toinen on Ralos Aurinkovoimala mikroinvertteriteknologialla ja 20,5 % hyötysuhteella olevilla paneeleilla. Ero on huomattava.

Kohteen kattokulma on 20 astetta ja ilmansuunta etelään. Kohteen ympärillä ei ole varjostavia rakennuksia tai puita ja se sijaitsee Espoossa. Ympäristöolosuhteet ovat samat, paitsi tietysti mikroinvertteriteknologia parantaa hyötysuhdetta lian, lumen ja varjojen osalta. Molemmissa tapauksissa aurinkosäteily on 1270 kWh neliömetriä kohden. Tästä luvusta vähennetään voimalan häviöt, jonka jälkeen voidaan vertailla kahden erilaisen järjestelmän tuottoa. Kyseisen kohteen kohdalal Raloksen aurinkovoimalalla on 17,27 % hyötysuhde ja perinteisellä järjestelmällä hyötysuhde on 13,11 %. Lopullisessa vuosituotossa ero on lähes 32 % parempi.

Järjestelmien hyötysuhde ilman paneeleiden hyötysuhdetta on Ralos aurinkovoimalalla 84,25 % ja perinteisellä järjestelmällä 12,5 % huonompi, 74,91 %. Aurinkovoimaloiden vuosituotossa on valtavia eroja, joten ostohetkellä ei kannata vertailla pelkästään aurinkopaneelien nimellistehoa. Mikroinvertteriteknologia vähentää järjestelmähäviöitä merkittävästi.

Moduulitason tehoelektroniikka, Module Level Power Electronics (MPLE) on termi kahdelle invertteriteknologialle, mikroinverttereille ja optimoijille. Moduulitason tehoelektroniikka invertteriteknologiana on aurinkosähköteollisuuden nopeiten kasvava markkinasegmentti tällä hetkellä. Perinteiset keskusinvertterit väistyvät nopeasti uuden teknologialta tieltä.

​11. elokuuta 2020 julkaistu (The Expresswire) - Moduulitason tehoelektroniikan (MLPE) markkinatutkimus 2020 kertoo että mikroinvertterien ja optimoijien markkinaosuuden odotetaan kasvavan maailmanlaajuisesti noin 14,7 % seuraavan viiden vuoden aikana. Vuonna 2019 MLPE:n markkinaosuus oli 640 miljoonaa dollaria ja sen ennustetaan kasvavan jop 1460 miljoonaan dollariin.
 
Paneelikohtaisen tehoelektroniikan tuotantomäärä vuonna 2017 oli 3056 megawattia, vuonna 2018 3556 megawattia ja sen ennustetaan kasvavan 11411 megawattiin vuoteen 2025 mennessä. Tuotannon kasvun ennuste on tällä hetkellä 17,90 %. Pohjois-Amerikassa, jossa aurinkosähköteknologia ja –markkina on muuta maailmaa edellä, on jo nyt (2020) moduulitason elektroniikan osuus koko markkinasta 79,3 %. Tästä osuudesta n. 35 % on mikroinverttereillä ja n. 45 % optimoijilla. Perinteisen string-invertteriteknologian markkinaosuus on kutistunut jo alle 20 %:n. Pohjois-Amerikan markkinan jälkeen suurimmat markkinat MLPE-teknologialle ovat Eurooppa ja Kiina.

Ralos on ainoa toimija Suomessa, joka toimittaa mikroinvertteriteknologialla toteutettuja aurinkovoimaloita pieniin ja suuriin hankkeisiin. Ralos on nojannu alusta asti (2017) paneelikohtaisen elektroniikan ja mikroinvertteriteknologian etuihin ja ymmärtänyt teknologian tuomat edut.


The Expresswire - artikkeli

HK-Turkis Oy on isän ja pojan omistama tarhausyritys. Tarhaustoiminta alkoi vuonna 1972, kun perustaja sai sisaren perheeltä lahjaksi yhden paritetun minkin. Ensimmäisen minkin saamasta kahdesta penikasta alkoi tarhaustoiminta pikku hiljaa kasvaa. Yritys on laajentunut ostamalla lopettavia tarhoja, ja viime vuosina yhtiön tuotanto on tuplaantunut. Tarhausta harjoitetaan nyt kuuden hehtaarin alueella ja varjotaloja on noin viisi kilometriä. Lisäksi yrityksellä on suuri hallitila, jossa he itse jalostavat ja pakkaavat tuotteet. Yritys on niin ekologinen, ettei tuotannosta jää mitään sivuvirtoja hukattavaksi, vaan kaikki toiminnasta tullut ”hukka” käytetään toiminnassa toisaalla. 

Asiakkaamme tahtotila oli saada jo valmiiksi ekologinen toiminta entistä ekologisemmaksi muuttamalla ostosähköenergia lähituotetuksi ja ympäristöystävällisemmäksi. Ralos aurinkovoimalalla asiakas sai omavaraisuusastetta korkeammaksi, joka lisäsi immuniteettia sähkön hintamuutoksiin merkittävästi. Koronan vuoksi hiljentyneen turkiskaupan vuoksi omat tuotantotilat oli tarkoitus saada tuottamaan eikä vain olemaan kuluerä yritykselle. Toki sähkölaskun pienentäminen oli myös vahva lisäarvo hankkeen toteutumiselle. ​

HÄVIÖT
Sopivuushäviöitä voi olla kaapeloinnin ja muiden olosuhteiden vuoksi 0,3...3 %. Alan käytetty vakio häviöille on 2 %. Varjostetulla alueella häviöt tietysti kasvavat. Mikroinverttereitä käytettäessä sopivuushäviöt ovat 0 %. Tämä johtuu siitä, että moduulitason tehoelektroniikka käyttää maksimitehoseurantaa jokaiseen paneeliin erikseen, joihin ne ovat kytketty. ​​

HÄVIÖIDEN POISTAMINEN TAI VÄHENTÄMINEN
Häviöitä paneeliketjuissa ja kokonaisissa järjestelmissä voidaan vähentää paneelikohtaisella MPPT-säätöpiirillä. Jokaisessa mikroinvertterissä on oma MPPT-säätöpiiri, joka optimoi jokaisen paneelin ulostuloa riippumatta muista paneeleista. ​

Motivan tilaama raportti aurinkosähköjärjestelmien paloturvallisuudesta. Loppukaneettina, "mikroinvertterit ovat turvallisin mahdollinen teknologia." 

Aurinkoenergiaasiantuntija Ralos on lanseerannut uudet R1000 ja R2000 mikroinvertterit, joilla on invertterimarkkinoiden suurin hyötysuhde neljän erillisen MPPT:n (maximum power point tracking) avulla. Ralos R1000 on tarkoitettu tasakattoasennuksiin ja R2000 maa-asennuksiin. R1000 ja R2000 ovat ensimmäiset kaupalliset mikroinvertterit uuden sukupolven suurille yli 500 Watin aurinkopaneeleille. Suuria yli 500 Watin paneeleita käytetään suuremmissa tasakatto- ja maa-asennuksissa.

Vaikka pienitehoisemmat mikroinvertterit ovat saaneet markkinoiden hyväksynnän etenkin valveutuneiden ostajien piirissä, on suurin este kehittymiselle ollut suhteellisen korkea invertteriteknologian wattihinta. Perinteisten keskusinvertterien valmistajat ovat huolissaan vanhentuneen invertteriteknologiansa wattihinnasta, operointikustannuksista sekä tietysti valokaaririskeistä ja paloturvallisuudesta. Perinteisten järjestelmien käyttäjät ovat huolissaan voimaloiden tuotoista, koska he eivät pysty seuraamaan yksittäisten paneelien tuottoja, eivätkä näin ollen tiedä voimaloissa piilevistä vioista.

Ralos R1000 ja R2000 -mikroinvertterit ovat invertteriteknologian huippua ja kehitetty tehokkaampaa aurinkoenergian tuotantoa varten. Invertterien tehotiheys on markkinoiden suurin ja inverttereistä saadaan huipputehoa 550 wattia ja jatkuvaa tehoa 500 wattia paneelia kohden. Invertteriin voidaan kytkeä mikä tahansa aurinkopaneeli, jonka avoimen piirin jännite on alle 60 volttia. Huipputehokas mikroinvertteriteknologia mahdollistaa hajautetun järjestelmän luomisen asiakkaalle, jossa yksikään rikkoutuminen ei vaaranna järjestelmän tuottoa. Lisäksi teknologian avulla saadaan aurinkovoimalasta huipputurvallinen hallitsemattomien jännitteiden jäädessä alle 60 voltin. Järjestelmän paneelikohtainen tuottoseuranta mahdollistaa täsmähuollot sekä avoimen tiedon voimalan toiminnasta asiakkaalle asti.
​
Ralos R1000 and R2000 mikroinverttereitä voidaan käyttää missä tahansa maa- tai kattoasennuksissa paneeleilla, joiden tehot ovat 300 watista jopa 600 wattiin (VOC alle 60 V). Mikroinvertterit ovat yhdistelmä huipputehokasta suorituskykyä, kustannustehokasta suunnittelua, avointa seurantaa ja vahvinta paloturvallisuutta. Mikroinverttereissä on integroitu vaihtojännitekaapelointi ja sisäänrakennettu WiFi-valvontalaite tekevät asennuksesta helppoa ja investointikustannukset ovat alhaiset. Etävalvontasovellukset ovat ladattavissa App Storesta ja Googlesta iPhonelle / iPadille ja Android-älypuhelimille / -tableteille. Jokaisen aurinkopaneelin sähköiset tiedot ja vikaraportit näytetään reaaliajassa.