Si tratta di un tipo particolare di
inverter progettato espressamente per convertire l'energia
elettrica sotto forma di
corrente continua prodotta da
modulo fotovoltaico, in
corrente alternata da immettere direttamente nella
rete elettrica. Queste macchine estendono la funzione base
di un inverter generico con funzioni estremamente sofisticate e
all'avanguardia, mediante l'impiego di particolari sistemi di
controllo
software e
hardware che consentono di estrarre dai pannelli solari la
massima potenza disponibile in qualsiasi condizione
meteorologica. Questa funzione prende il nome di MPPT, un
acronimo di origine Inglese che sta per
Maximum
Power
Point
Tracker. I moduli fotovoltaici infatti,
hanno una curva caratteristica
V/I tale che esiste un
punto di lavoro ottimale, detto appunto Maximum Power Point,
dove è possibile estrarre tutta la potenza disponibile. Questo
punto della caratteristica varia continuamente in funzione del
livello di radiazione solare che colpisce la superficie delle
celle. È evidente che un inverter in grado di restare "agganciato"
a questo punto, otterrà sempre la massima potenza disponibile in
qualsiasi condizione. Ci sono svariate tecniche di realizzazione
della funzione MPPT, che si differenziano per prestazioni
dinamiche (tempo di assestamento) e accuratezza. Sebbene la
precisione dell'MPPT sia estremamente importante, il tempo di
assestamento lo è, in taluni casi, ancor più. Mentre tutti i
produttori di inverter riescono ad ottenere grande precisione
sull'MPPT (tipicamente tra il 99-99,6% della massima disponibile),
solo in pochi riescono ad unire precisione a velocità. È infatti
nelle giornate con nuvolosità variabile che si verificano sbalzi
di potenza solare ampi e repentini. È molto comune rilevare
variazioni da 100W/m² a 1000-1200W/m² in meno di 2 secondi. In
queste condizioni, che sono molto frequenti, un inverter con
tempi di assestamento minori di 5 secondi riesce a produrre fino
al 15%-20% di energia in più di uno lento. Alcuni inverter
fotovoltaici sono dotati di stadi di potenza modulari, e alcuni
sono addirittura dotati di un MPPT per ogni stadio di potenza.
In questo modo i produttori lasciano all'ingegneria di sistema
la libertà di configurare un funzionamento
master/slave o
a
MPPT indipendenti. In genere l'impiego di MPPT separati
fa perdere qualche punto percentuale di rendimento elettrico
medio della macchina, che è costretta a funzionare a pieno
regime anche con irraggiamento scarso. Tuttavia non è
infrequente che la superficie dei pannelli solari non possa
essere esposta al sole uniformemente su tutto il campo perché
disposto su due diverse falde del tetto, oppure che i moduli non
possano essere distribuiti su stringhe di uguale lunghezza. In
questo caso l'utilizzo di un solo MPPT porterebbe l'inverter a
lavorare fuori dal punto di massima potenza e conseguentemente
la produzione di energia ne sarebbe danneggiata.
Un'altra
caratteristica importante di un inverter fotovoltaico, è
l'interfaccia di rete. Questa funzione, generalmente integrata
nella macchina, deve rispondere ai requisiti imposti dalle
normative dei diversi enti di erogazione di energia elettrica.
In Italia,
ENEL ha rilasciato la normativa DK5940, attualmente giunta
all'edizione 2.2. Questa normativa prevede una serie di misure
di sicurezza tali da evitare l'immissione di energia nella rete
elettrica qualora i parametri di questa, siano fuori dai limiti
di accettabilità.