A modern háztartásokban a napelemek egyre inkább alapfelszereltséggé válnak, ígéretet téve a fenntartható energiára és az alacsonyabb rezsiköltségekre. Azonban sokakban felmerül a kérdés: mi történik, ha elmegy az áram? Használhatom-e ilyenkor is a napelemeket, vagy pontosabban az invertert arra, hogy közvetlenül ellássam az otthonomat energiával, különösen, ha tartós kimaradásra számíthatok? Ez a kérdés nem csupán elméleti, hanem rendkívül gyakorlati jelentőségű, hiszen egy hosszan tartó áramszünet komoly kihívások elé állíthatja a háztartásokat.
Először is tisztáznunk kell az inverter működését. A napelemek egyenáramot (DC) termelnek, míg a háztartási berendezések és az elektromos hálózat váltóárammal (AC) működik. Az inverter feladata pontosan ez az átalakítás: az egyenáramból váltóáramot hoz létre, melyet aztán vagy közvetlenül felhasználunk, vagy betáplálunk a hálózatba. Jellemzően két fő típussal találkozhatunk a lakossági rendszerekben: a hálózatra kapcsolt (on-grid) és a szigetüzemű (off-grid), illetve az egyre népszerűbb hibrid inverterekkel.
A hálózatra kapcsolt inverterek esetében a válasz a „direkt használat” kérdésére általában nemleges, legalábbis a hagyományos kiépítésben. Ezek a rendszerek szorosan együttműködnek a közműhálózattal. Amikor a hálózatban áramszünet lép fel, a hálózati inverterek biztonsági okokból azonnal kikapcsolnak. Ezt a jelenséget szigetüzem-védelemnek nevezzük. Ennek célja kettős: egyrészt megvédi a közműszolgáltató karbantartó személyzetét az esetleges áramütéstől, másrészt megakadályozza, hogy a napelemekről származó áram visszatáplálódjon a hibás hálózatba, ami további károkat okozhatna. Tehát, amíg a hálózatban nincs feszültség, a hálózati inverter nem fog termelni. Ez a tulajdonság, bár elsőre csalódást keltőnek tűnhet, alapvető biztonsági előírás, és a legtöbb országban jogszabály írja elő.
Sokakban ekkor felmerül a gondolat: „Jó, de akkor miért nem lehetne valahogyan megkerülni ezt a kikapcsolást, és direktben felhasználni a napelem energiáját áramszünet idején?” Nos, a dolog nem ilyen egyszerű, és veszélyes beavatkozásokat igényelne. A hálózati inverterek nem arra vannak tervezve, hogy áramkimaradás esetén önállóan, stabil feszültséget biztosítsanak egy háztartás számára. Nincsenek beépített akkumulátorok, amelyek eltárolnák a felesleges energiát, és nincsenek olyan vezérlőegységek, amelyek a hálózattól függetlenül képesek lennének szabályozni a feszültséget és a frekvenciát. Egy ilyen „átkötés” nemcsak érvénytelenítené a garanciát, de komoly károkat okozhatna az elektromos berendezésekben, sőt, tűzveszélyt is jelenthetne.
Ezzel szemben a szigetüzemű inverterek kifejezetten arra lettek tervezve, hogy a hálózattól függetlenül, önállóan működjenek. Ezek a rendszerek jellemzően akkumulátorokkal vannak összekapcsolva, amelyek tárolják a napelemek által termelt energiát. Amikor a nap nem süt, vagy az energiafelhasználás meghaladja a termelést, az akkumulátorok biztosítják az áramellátást. Áramszünet esetén a szigetüzemű rendszer zavartalanul tovább működik, hiszen nem függ a külső hálózattól. Ez a megoldás ideális távoli helyekre, ahol nincs kiépített hálózati kapcsolat, vagy azok számára, akik teljes energetikai függetlenségre vágynak. Azonban a szigetüzemű rendszerek általában drágábbak az akkumulátorok és a komplexebb vezérlés miatt.
A harmadik és egyre népszerűbb kategória a hibrid inverterek. Ezek a rendszerek a hálózatra kapcsolt és a szigetüzemű megoldások előnyeit ötvözik. A hibrid inverterek is csatlakoznak a közműhálózathoz, de emellett akkumulátorokkal is rendelkeznek. Képesek a napelemek által termelt energiát közvetlenül a hálózatra táplálni, de ha szükséges, az akkumulátorokat is tölthetik. A legfontosabb különbség áramszünet esetén mutatkozik meg: sok hibrid inverter rendelkezik úgynevezett „backup” vagy „vészhelyzeti” kimenettel. Ez azt jelenti, hogy áramkimaradás esetén automatikusan leválnak a hálózatról, és az akkumulátorokból, illetve a napelemek pillanatnyi termeléséből táplálják a kiválasztott, létfontosságú fogyasztókat (pl. hűtőszekrény, világítás, orvosi berendezések). Ez a funkció biztosítja a folyamatos áramellátást a legkritikusabb pontokon, miközben a fő hálózatról továbbra is le vannak választva, elkerülve a szigetüzem-védelmi problémákat. Ahhoz, hogy ez a funkció működjön, egy speciális átkapcsoló berendezés (ATS – Automatic Transfer Switch) szükséges, amely automatikusan vált a hálózati és az akkumulátoros üzemmód között.
Összefoglalva tehát, a válasz a kérdésre – miszerint közvetlenül használható-e a napelemes inverter áramszünet idején – bonyolultabb, mint amilyennek elsőre tűnik. Egy hagyományos, hálózatra kapcsolt inverter esetében a direkt, biztonságos használat nem lehetséges. Ha a cél a tartós áramellátás biztosítása hálózati kimaradások esetén, akkor érdemesebb egy szigetüzemű vagy egy hibrid rendszerben gondolkodni. Ezek a rendszerek, az akkumulátoros tárolásnak és a megfelelő vezérlőrendszernek köszönhetően, képesek a folyamatos áramszolgáltatásra még akkor is, ha a központi hálózat leáll.
A döntés meghozatala előtt mindig érdemes alaposan felmérni az egyéni igényeket, a tervezett költségvetést, és mindenképpen konzultálni egy szakemberrel. Egy tapasztalt telepítő segíthet kiválasztani a legmegfelelőbb rendszert, amely nemcsak a jelenlegi energiaigényeket fedezi, hanem a jövőbeni áramkimaradásokra is felkészíti a háztartást, garantálva a nyugalmat és a biztonságot. A napelemes technológia folyamatosan fejlődik, és egyre több megoldás kínál rugalmasságot és önállóságot az energiaellátás terén, így a napenergia valóban a jövő energiaforrása lehet minden körülmények között.
