Kiedy napięcie jest zbyt wysokie lub za niskie?
Wartość napiecią w sieci energetyczne jest ściśle określony w polskiej normie PN-IEC 60038. Określa oni, że napięcie w sieci niskiego napięcia musi wynosić 230V z tolerancją 10%, co oznacza, że możemy mieć w naszych budynkach napięcie od 207 V do 253 V. Warto podkreślić, że zawsze na końcu linii przesyłowej, daleko od trafostacji, napięcie jest często niższe niż 230 V. Natomiast im bliżej stacji trafo, napięcie może być wyższe nić nominalne 230 V.
Bardzo często zdarza się tak, że duża ilość instalacji fotowoltaicznych w danej okolicy, gdzie jest stara infrastruktura energetyczna może podnosić napięcie w sieci. Natomiast wbudowane zabezpieczenia w falownikach dbają o to, aby napięcie w sieci nie przekroczyło górnej granicy 253V. W przypadku zaistnienia zbyt wysokiego napięcia falownik najpierw obniży moc instalacji fotowoltaicznej, gdy to nie przyniesienie skutku, wtedy całkowicie wyłączy fotowoltaikę.
Jakie są przyczyny zbyt wielkiego napięcia?
Istnieją dwie główne przyczyny zbyt wielkiego napięcia w sieci energetycznej – zbyt wysoki opór, czyli impedancję oraz zbyt wysoką moc. Zarówno pierwszy, jak i drugi powód może być efektem czynników leżących zarówno po stronie sieci zewnętrznej, jak i obiektu na którym jest zamontowana instalacja fotowoltaiczna. Do impedancji dochodzi, gdy w instalacji elektrycznej zastosowano zbyt cienkie przewody, lub/i nieprawidłowo dobrano połączenia lub ze względu na przestarzałą infrastrukturę w regionie. Może również zaistnieć sytuacja, gdy w danym obszarze zostało przyłączonych zbyt dużo instalacji fotowoltaicznych w stosunku do potencjału obecnej infrastruktury energetycznej.
Co można zrobić, gdy to fotowoltaika podwyższa napięcie w sieci?
Jeżeli mamy do czynienia z sytuacją w której to ewidentnie nasza fotowoltaika podwyższa napięcie w sieci jest kilka opcji, aby rozwiązać ten problem. Natomiast na początku należy ustalić dokładną przyczynę.
Pierwsza opcją na niwelacje podwyższonego napięcia w sieci przez instalację fotowoltaiczną jest zbadanie spadku napięcia między falownikiem a licznikiem dwukierunkowym. Jeżeli wartość ta przekracza 1%, wtedy wystarczy wymienić przewód AC na grubszy (czyli o większym przekroju).
Drugą opcją na uniknięcie wyłączeń fotowoltaiki przez podwyższone napięcie w sieci jest wyłączenie funkcji Q(U) i P(U) w falowniku. Wspomniane funkcje w inwerterze odpowiadają zmniejszenie mocy wysyłanej do sieci energetycznej. Niektórzy instalatorzy również przestawiają kod kraju w falowniku, aby umożliwić mu pracę w zakresie nawet do 260 V. Natomiast należy pamiętać, że jakakolwiek ingerencja w ustawienia falownika może wpłynąć na uznanie potencjalnej reklamacji. Z drugiej strony praca na napięciu 260 V może skrócić żywotność pozostałych urządzeń elektronicznych w danym budynku.
Trzecią opcją jest zwiększenie poziomu autokonsumpcji energii w okresach szczytowej produkcji energii elektrycznej przez panele fotowoltaiczne. Autokonsumpcja to nic innego to wykorzystanie energii z fotowoltaiki w ramach jednego obiektu do którego instalacja fotowoltaiczna dostarcza wyprodukowany prąd. Poniżej przedstawiamy listę urządzeń zwiększających poziom autokonsumpcji, a dzięki temu obniżające napięcie w sieci:
- pompa ciepła – możemy ustawić ogrzewanie wody kotłowej lub CWU na moment występowania podwyższonego napięcia;
- bojler z grzałką elektryczną – urządzenie można zaprogramować tak, aby nagrzewało wodę w godzinach szczytu produkcji;
- magazyn energii – ustawienie funkcji priorytetowego ładowania baterii akumulatorów w okresach szczytu produkcji energii.
- sprzęt AGD – również takie urządzenia jak pralki, czy zmywarki mogą skutecznie obniżyć napięcie, jeżeli ustawimy ich pracę w okresy szczytowe.
Co zrobić, jeśli podwyższone napięcie jest winą operatora sieci energetycznej?
Nie jest tajemnicą, że polski system przesyłowy nie był gotowy na tak dynamiczny wzrost liczby instalacji fotowoltaicznych. Co więcej, okazało się, że nie brano pod uwagę dwukierunkowego przesyłania prądu podczas projektowania systemu przesyłowego. Natomiast nie zmienia to faktu, że na operatorach OSD ciąży ustawowy obowiązek przyłączenia instalacji fotowoltaicznych do 50 kWp w ciągu 30 dni, jeżeli moc fotowoltaiki nie przekracza mocy przyłączeniowej danego budynku.
Łącząc wymóg normy PN-IEC 60038, opisanej wyżej oraz obowiązek przyłączeniowy opisany w tym akapicie jasno i klarownie widzimy, że operator OSD w danym regionie powinien zapewnić takie warunki techniczne, aby instalacje fotowoltaiczne mogły pracować bez wyłączeń, a napięcie w sieci było stabilne i nie przekraczało 253V. Jeżeli taka sytuacja nie ma miejsca mamy pełną podstawę do tego, aby w drodze procesu reklamacyjnego żądać usunięcia podwyższonego napięcia w sieci zewnętrznej.
Miejmy nadzieje, że rządowy plan intensywnych prac modernizacyjnych sieci energetycznych wyeliminuje problem podwyższonego napięcie w sieciach przesyłowych. Na ten cel w Narodowym Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW) zostało przeznaczonych aż 150 miliardów złotych do 2030 r.
Kupno magazynu energii dla fotowoltaiki
Jak wspomnieliśmy wyżej, jednym ze skutecznych opcji na niwelację skutków podwyższonego napięcia w instalacji elektrycznej jest kupno magazynu energii. Dzięki zamontowaniu magazynu osiągniemy kilka korzyści. Będziemy mogli przechwycić nadwyżki energii elektrycznej, nie tracąc w ten sposób na rozliczaniu energii elektrycznej z operatorem OSD. Oddając energię z magazynu energii do urządzeń w budynku w okresach niedoboru prądu z fotowoltaiki zwiększamy poziom autokonsumpcji a tym samym obniżamy napięcie w instalacji elektrycznej.
Dodatkowo, jeżeli wyposażymy magazyn energii w funkcję zasilania rezerwowego uzyskamy dwie korzyści. Zapewnimy prąd w domu, gdy wystąpi przerwa w dostawie energii z uwagi na awarię sieci zewnętrznej. Co więcej, w przypadku gdy z sieci zewnętrznej do budynku będzie wchodziło napięcie powyżej 253V, możemy przełączyć się w tryb off-grid, odciąć się od sieci zewnętrznej i tym samym zachować produkcję prądu z paneli fotowoltaicznych.
Podwyższone napięcie w sieci - podsumowanie
| Przyczyny za wysokiego napięcia w sieci, a fotowoltaika | ||
|---|---|---|
| Wykryta niezgodność | Najbardziej prawdopodobna przyczyna | Jak zaradzić? |
| Wzrost napięcia między falownikiem a licznikiem o więcej niż 1% (~2,3 V) | Zbyt cienki przewód AC | Wymiana przewodu AC |
| Zbyt wysokie napięcie sieciowe, nawet gdy Twoja instalacja PV jest wyłączona (253 V) | Przestarzała infrastruktura (trafostacja, przewody) + zbyt dużo PV w okolicy | Wniosek do Operatora Sieci Dystrybucji |
| Falownik się wyłącza, pomimo że nie występują powyższe niezgodności | Twoja instalacja okazała się być jedną instalacją za dużo |
|
Uważasz, że nasz artykuł był interesujący? Podziel się na swoich mediach społecznościowych!
