Fotowoltaika się wyłącza? Jak zaradzić problemom z 253 V i co do tego ma autokonsumpcja?

Można odnieść wrażenie, że rozwój fotowoltaiki w Polsce ma niezwykle spontaniczny przebieg. Z jednej strony rozbudowa zielonych źródeł energii to w naszej części świata kierunek, co do którego panuje konsensus, że jest potrzebny i pożyteczny, a z drugiej strony promocji tej branży nie towarzyszy symetryczny rozwój infrastruktury energetycznej.  

W praktyce dochodzimy zatem do sytuacji, w których z jednej strony występują okresowe ożywienia w branży fotowoltaicznej napędzane programami finansowania i odliczeniami podatku, a z drugiej coraz częściej słychać o negatywnych skutkach przyłączenia wielu nowych punktów do niekoniecznie gotowej na to sieci energetycznej. 

Pisząc o negatywnych skutkach, mamy na myśli przede wszystkim występujące tym częściej im warunki do wytwarzania prądu są najlepsze, wyłączenia inwerterów. Zjawisko to jest znane już chyba większości posiadaczy domowych mikroinstalacji fotowoltaicznych i wiąże się z działaniem zabezpieczenia mającego wyłączać produkcję w momencie, gdy napięcie w sieci jest zbyt wysokie. 

Ale dlaczego napięcie miałoby by być zbyt wysokie, przecież ktoś na tym chyba czuwa, prawda?

Mikroinstalacje pracujące w modelu on-grid mają za zadanie oddawać produkowaną na bieżąco energię do sieci. Aby takowa zmiana kierunku przepływu prądu mogła zaistnieć, konieczne jest jednak choćby nieznaczne podniesienie napięcia po stronie strony źródła, które ma ten prąd oddawać. Taka charakterystyka procesu sprowadza się do krótkiej konkluzji – instalacje fotowoltaiczne przyczyniają się do lokalnego podnoszenia napięcia. Nie byłoby w tym nic złego, gdyby nie fakt, że rzeczone podniesienia przekraczają często granicę 253 V, a to z kolei jest już więcej niż przewidziano w odpowiedniej normie. Normą tą jest PN-IEC 60038, która mówi, że napięcie w sieci niskiego napięcia musi wynosić 230 V z odchyleniem 10%. Jak nietrudno zatem wyliczyć, znaczy to, że nie może być ono niższe niż 207 V lub wyższe niż 253 V. 

Dodatkowo wysokie napięcie to cichy zabójca urządzeń domowych i drobny rzezimieszek podnoszący wysokość naszych rachunków za prąd. Jeżeli przykładowo żarówka przeznaczona do pracy z napięciem 230 V będzie systematycznie pracować w warunkach podniesionego napięcia (np. 254 V), będzie świecić jaśniej, ale jej żywotność będzie przez to krótsza. Ta sama prawidłowość dotyczy innych sprzętów gospodarstwa domowego, takich jak telewizory, kuchnie indukcyjne itd. 

Podnoszenie wysokości rachunków to z kolei zjawisko, które powstaje dlatego, że wyższe napięcie to wyższa pobrana moc, za którą – czy chcemy czy nie – musimy zapłacić.  

Nowe mikroinstalacje fotowoltaiczne były jednak zgłaszane zakładom energetycznym, a te świadomie podłączały kolejnych prosumentów, czuwając nad przebiegiem całego procesu. Ale tutaj – tak jak to napisaliśmy na początku – czkawką odbija się spontaniczny charakter rozwoju PV, któremu niestety nie towarzyszyła modernizacja sieci.  

Mamy zatem problem zarówno po stronie operatorów sieci energetycznej, którzy w momentach największej produkcji nie są w stanie niejako przyjmować energii przesyłanej od prosumentów, a także z problemem samych prosumentów, którzy notują przestoje w pracy swoich instalacji.  

Pewnego rodzaju rozwiązaniem jest wymiana stacji transformatorowych na takie, które pozwalają na zdalne korygowanie napięcia. Obok samych transformatorów należałoby także wymienić tysiące kilometrów przewodów co dodatkowo uzmysławia, że rozwiązanie jest nie jest kwestią najbliższych miesięcy czy lat, a bardziej dekad.  

Co robić, jak żyć?

Skoro problem jest już zdiagnozowany, a na skuteczną interwencję operatora sieci energetycznej mogą liczyć nieliczni – co w takim razie można w tej sytuacji zrobić? 

Użytkownicy próbują różnych metod, ale tu należy być bardzo ostrożnym bowiem niektóre z internetowych porad stoją w sprzeczności z obowiązującymi przepisami. Mamy tu na myśli niefortunne, a jednocześnie przewijające się w literaturze przedmiotu przestawianie parametrów domowego inwertera na ustawienia dla kraju, w którym dopuszczalna jest praca przy wyższym napięciu. Rozwiązanie na pozór proste może być zgubne w skutkach bowiem przesuwanie granicy, przy której zadziała zabezpieczenie inwertera to działanie na rzecz podnoszenia napięcia, a takowe jest zabronione i skutkować może wypowiedzeniem umowy dystrybucyjnej oraz karą.  

Najczęściej rekomendowanym rozwiązaniem jest bieżące konsumowanie wytworzonej energii. Brzmi to na logiczne i proste w realizacji do czasu aż nie uświadomimy sobie, że największa produkcja energii przypada często na momenty, gdy domowe zapotrzebowanie na nią jest najniższe. Autokonsumpcja jest jednak kierunkiem najlepszym z możliwych, gdyż odbierając na bieżąco energię obniżamy napięcie, jednocześnie zwiększając efektywność ekonomiczną realizowanej pracy (np. ogrzewania wody lub chłodzenia klimatyzatorami). 

Ponieważ problem jest powszechny, a gotowych rozwiązań na rynku brakuje, tym uważniej obserwujemy rozwój tych produktów, które w optymalnym wykorzystaniu energii z PV mają pomagać. Jednym z nich jest eko-oze-pv polskiej firmy Zamel. To optymalizator autokonsumpcji stworzony z myślą o pracy z domowymi odbiornikami, które cechuje duże zapotrzebowanie na energię elektryczną. Bardzo powszechnym zastosowaniem jest więc łączenie eko-oze-pv z trójfazowymi grzałkami w zasobnikach ciepłej wody użytkowej, które w takim układzie realizują funkcję obniżania napięcia i ekonomicznego grzania wody.  

Co istotne przekroczenia napięcia często występują na jednej lub dwóch fazach, a wyłączenia dotyczą całego układu. Urządzenie eko-oze-pv prowadzi stały pomiar prądu na trzech fazach, więc wie, na której z nich i kiedy potrzebne jest obniżenie. Zarządzając modulowanym obciążeniem rezystancyjnym eko-oze-pv ogrzewa wodę w zasobniku i zachowuje ciągłość pracy inwertera PV. Wartość obciążenia jest stale korygowana na podstawie odczytu parametrów prądu, dzięki czemu osiągnięcie maksymalnej temperatury w zasobniku jest odwlekane w czasie. Konsumując energię elektryczną na jednej fazie, która służy nam w danym momencie do ogrzewania wody, a tym samym obniżania napięcia, możemy na dwóch pozostałych kontynuować oddawanie naszej nadwyżki do sieci energetycznej.  

Urządzenie dostępne jest w wybranych hurtowniach. Mimo, że jego instalacja nie jest skomplikowana, to producent zaleca, aby wykonywali ją fachowcy z odpowiednimi uprawnieniami. Ciągle rozwijająca się lista punktów dystrybucyjnych i instalatorów, w zestawie z kompletem informacji na temat tego rozwiązania, dostępna jest na stronie producenta pod adresem zamel.io/eko-oze-pv. 

artykuł sponsorowany

.

.