Inverter di un impianto fotovoltaico

L'inverter in un impianto fotovoltaico è il dispositivo elettronico, responsabile della conversione, idealmente trasparente in termini di potenza, dei parametri elettrici di quest'ultima; da continue, tensioni e correnti vengono trasformate in alternate, a 50 Hz, per poter essere immesse nelle reti ordinarie di trasporto dell'energia elettrica.

I valori di tensione e di corrente in uscita dal generatore fotovoltaico costituito da una o più stringhe, costituite da moduli fotovoltaici, devono essere compatibili, nel senso di minori o uguali, ai valori di targa di ingresso dell'inverter; tale verifica di compatibilità è generalmente fatta e certificata dalle case produttrici anche in condizioni estreme, sia di funzionamento dell'impianto sia in termini climatici, con valori compresinel range -10 °C e + 70°C ed in corrispondenza di un irraggiamento solare ottimale 1000 W/mq.

La tensione elettrica più critica per l'inverter è quella massima producibile dal generatore, valore che si calcola con il generatore a vuoto, senza collegamento del carico ed alla temperatura di -10°C, mentre il valore di tensione elettrica nominale di ingresso dell'inverter deve essere maggiore della tensione a vuoto.

Corrente e potenza negli inverter

Il valore di corrente prodotta dal generatore fotovoltaico più critico per l'inverter è quello calcolato in condizioni di corto circuito all'uscita del generatore; il corto circuito ha, infatti, una resistenza idealmente nulla che si oppone al passaggio di corrente e la temperatura di riferimento in questo caso è 70 °C.

La potenza prodotta istantaneamente da un generatore fotovoltaico è data dal prodotto istante per istante dei valori efficaci di tensione e corrente, valori che possono cambiare notevolmente nell'arco delle giornate e anche delle ore; a compensare tali variazioni ci pensa la funzione MPPT dell'inverter, che continuamente insegue i valori di tensione e di corrente del generatore fotovoltaico cui corrisponde il massimo valore di potenza elettrica.
L'inseguimento è fatto dall'inverter nell'ambito di un determinato range di tensione, riportato sui dati di targa dello stesso inverter.

Nella maggior parte dei casi, le case produttrici di pannelli fotovoltaici forniscono il giusto inverter, in termini di potenza nominale, che dovrà lavorare in accoppiamento con uno specifico generatore fotovoltaico, avvalendosi di verifiche fatte con complesse simulazioni software e dati di sperimentazione pratica, servizio che alleggerisce significativamente il lavoro dei progettisti fornendo delle valide indicazioni.

Tra le incertezze che condizionano le scelte dell'inverter per il generatore fotovoltaico quelle più significative sono legate alla arbitrarietà delle condizioni climatiche dei luoghi di installazione, le quali, influenzando il rapporto tra la potenza del generatore e quella dell'inverter, condizionano le prestazioni di quest'ultimo.

In sintesi, il range di tensioni nel quale lavora l'inverter deve essere tale da contenere le massime escursioni di tensione prodotte dal generatore fotovoltaico al variare della temperatura; mentre il range di tensioni nel quale lavora il dispositivo di inseguimento del punto di massima potenza, l'MPPT, è incluso nel range di lavoro dell'inverter.

I parametri caratteristici di un inverter, dal lato dei valori elettrici continui, di collegamento al generatore fotovoltaico sono: la potenza massima; il campo di tensione Mpp; la tensione massima di ingresso; la corrente massima di ingresso.