Instalacja fotowoltaiczna a zbyt wysokie napięcie w sieci
Na przestrzeni ostatnich kilku lat krajobraz naszego kraju zmienił się diametralnie. Na domach prywatnych, obiektach przemysłowych czy też budynkach użyteczności publicznej widnieją niezliczone ilości modułów fotowoltaicznych.
Nowe instalacje wyrastają jak grzyby po deszczu a inwestorzy cieszą się z ekologicznego źródła energii, które generuje oszczędności i w pewnym stopniu daje niezależność energetyczną. Panujący dookoła optymizm, niestety nie udziela się wszystkim. Zakłady energetyczne dostrzegają coraz większy problem z wahaniami napięcia w sieci.
Zbyt wysokie napięcie w sieci energetycznej może mieć wymierny wpływ na eksploatację instalacji fotowoltaicznej. Bywa, że fotowoltaika wyłącza się w środku słonecznego dnia, kiedy to uzyski energetyczne powinny być najwyższe. Poniżej opisujemy problem i doradzamy, jak w prosty sposób uniknąć tego typu zdarzeń.
Z czego wynika nieprawidłowe napięcie w sieci?
Dlaczego wspomnieliśmy, że to zakłady energetyczne dostrzegają problem z wahaniami napięcia? Przede wszystkim, państwowe spółki są właścicielami infrastruktury energetycznej w naszym kraju, a to jej bezpośrednio dotyczy to zagadnienie.
Jak wiadomo, instalacja fotowoltaiczna on-grid „pozbywa się” nadwyżek wyprodukowanej energii odsyłając ją właśnie do lokalnej sieci przesyłowej. Niestety, sieć nie jest w żaden sposób przygotowana na takie dwukierunkowe przesyłanie energii elektrycznej a sam jej stan techniczny pozostawia wiele do życzenia.
Energia elektryczna jest wysyłana poza instalację domową za pośrednictwem inwertera, który musi podnieść jej napięcie w stosunku do tego panującego w lokalnej sieci. Kiedy liczbę instalacji PV w danym obszarze można było policzyć na palcach jednej ręki, wystarczyło delikatne podniesienie napięcia. W przypadku, gdy pół miasteczka korzysta ze swoich elektrowni słonecznych, nadwyżki prądu muszą być przesyłane siecią średniego lub wysokiego napięcia. Limit sieci domowej to 253V. Niestety, często jest to niewystarczające i w takim momencie falownik wyłącza się.
Niektórzy inwestorzy mogą zapytać: dlaczego falownik wyłącza się skoro nie mam nadwyżek wyprodukowanej energii? Otóż jeśli dana faza nie jest dostatecznie obciążona a nasi sąsiedzi zaopatrują ją dodatkowo w nadwyżki energii ze swoich instalacji PV, napięcie może wzrosnąć ponad wspomniany limit.
Powyższa sytuacja najczęściej dotyczy inwerterów jednofazowych. W przypadku falowników trójfazowych przybiera ona formę zbyt dużych różnic napięcia między poszczególnymi fazami.
Wyłączający się falownik to skutek zbyt wysokiego napięcia w sieci
Problemu dotyczącego wahań napięcia w sieci nie należy rozpatrywać w kontekście potencjalnej awarii instalacji i zagrożenia dla bezpieczeństwa domowników. Rzetelnie zaprojektowany system PV, posiada stosowne zabezpieczenia przed tego typu sytuacjami. Niesie to jednak konsekwencje dla wydajności instalacji.
Szczęśliwy posiadacz instalacji fotowoltaicznej może przez cały rok obserwować wykres produkcji energii ze słońca. W okresie zimowym słupki są niższe, natomiast w cieplejszych miesiącach naturalnie – wyższe. Każdy słupek odzwierciedla ilość zaoszczędzonych pieniędzy przez prosumenta.
Zbyt wysokie napięcie w sieci może doprowadzić do wyłączenia się falownika czego konsekwencją spadek wykresów produkcji energii zera. Oczywiście wyłączenia są chwilowe i nigdy nie sprawią, że inwestycja w fotowoltaikę stanie się nierentowna. Jednak w skali roku, straty mogą wynieść kilka procent. Jak ich uniknąć? Mamy na to kilka sposobów!
Jak sobie radzić z wyłączającą się instalacją?
Zbyt wysokie napięcie należy zgłosić
Pierwszym krokiem, który powinniśmy wykonać po zauważeniu problemów z napięciem sieci jest zgłoszenie takiej sytuacji do zakładu energetycznego. Jak już wcześniej wspomnieliśmy, to operator jest odpowiedzialny za infrastrukturę energetyczną co obliguje go do rozwiązania problemu.
Opieszałość przedstawicieli zakładu energetycznego w tej sytuacji skutkuje naszymi stratami, dlatego warto konsekwentnie przypominać o istniejącym problemie a jeśli jest możliwość – robić to zbiorowo wraz z innymi prosumentami.
Autokonsumpcja sposobem na wyłączającą się fotowoltaikę
Co możemy zrobić na własną rękę? Przede wszystkim zwiększyć autokonsumpcję. W taki sposób minimalizujemy nadwyżki niewykorzystanej energii. Pamiętajmy również, że im więcej energii „przejemy” w naszym gospodarstwie domowym, tym szybciej inwestycja się zwróci. Mając świadomość tego, nasze instalacje są szyte na miarę potrzeb klienta.
Zamów wycenę instalacji PV dopasowanej do zapotrzebowania na prąd z uwględnieniem jak największej autokonsumpcji.
Darmowy audyt i wycena instalacji
Planowanie zużycia energii pomaga odciążyć sieć energetyczną
Autokonsumpcję możemy zwiększyć na wiele sposobów, jednocześnie upraszczając sobie życie. Wystarczy zaplanować pracę energochłonnych urządzeń na najbardziej słoneczne momenty dnia. Dobrym przykładem jest zaprogramowanie pralki lub zmywarki, aby włączyły się właśnie podczas szczytowej produkcji energii.
Idąc tym tokiem myślenia, analogicznie można wykorzystać klimatyzację, która zwiększy zużycie energii i wychłodzi dom przed naszym powrotem z pracy, co w upalne dni jest nieocenione. Możemy również zadbać o ogród i zaplanować pracę zraszaczy, które razem z pompą zużyją część nadwyżek energii.kuchenne czy piekarniki można zaprogramować w taki sposób, aby wykonywały swoją pracę pod naszą nieobecność (po uprzednim przygotowaniu składników). Dzięki temu, po powrocie z pracy czeka na nas gotowa pieczeń (która wymaga często wielogodzinnego pieczenia) lub przygotowane ciasto na pierogi czy naleśniki.
Wysokie napięcie wyłącza falownik? Naładuj elektryka lub załóż kopalnię
Warto wziąć pod uwagę również ostatnie trendy, które już niedługo najprawdopodobniej staną się standardem. Mowa tu o samochodach elektrycznych i hybrydowych.
Przydatnym rozwiązaniem jest także planowanie pracy urządzeń AGD. Nowoczesne roboty Wykorzystanie nadwyżek energii na ładowanie takiego pojazdu to czysty zysk dla nas i środowiska.
W skrajnych sytuacjach, właściciele instalacji fotowoltaicznych inwestują w koparki do kryptowalut. Są to komputery o wysokiej wydajności i energochłonności. Dysponując darmową energią ze słońca, „kopanie” wirtualnych pieniędzy staje się jeszcze bardziej opłacalne i gwarantuje regularny zarobek.
Nowoczesne budownictwo zmierza w kierunku smart home. Daje to wręcz nieograniczone możliwości zdalnego sterowania i planowania pracy urządzeń elektrycznych. Co więcej, istnieją dedykowane rozwiązania dla fotowoltaiki, które wykrywają zbyt wysokie napięcie w sieci i natychmiast uruchamiają energochłonne elementy wyposażenia domu.
Akumulowanie energii sposobem na zbyt wysokie napięcie w sieci
Coraz popularniejszym rozwiązaniem jest magazynowanie nadwyżek energii w akumulatorach. Dzięki temu nie obciążamy sieci niezużytą energią a odebrać ja możemy w dowolnym momencie, bez żadnych strat.
Nie wolno mylić takiego wariantu z systemami wyspowymi. Jest to bardziej hybryda instalacji on-grid i off-grid. Tego typu rozwiązania zyskały duże zaufanie za naszą zachodnią granicą.
Problemy z siecią a opłacalność fotowoltaiki
Przed problemami z wyłączającym się falownikiem możemy się uchronić jeszcze w trakcie projektowania instalacji fotowoltaicznej. Można to zrealizować m.in. za pomocą pomiarów impedancji pętli zwarcia. Pokazują nam one jaka jest maksymalna moc, którą jesteśmy w stanie wysłać do sieci. Pomiary i ich interpretację powinien wykonać doświadczony elektryk z odpowiednimi uprawnieniami.
Przerwy w produkcji energii ze słońca oczywiście wpłyną na nasz roczny uzysk energetyczny. Mimo, to fotowoltaika jest nadal najbardziej opłacalną inwestycją nie tylko spośród OZE ale również biorąc pod uwagę większość rozwiązań z obszaru energetyki.
