Regulatory napięcia ograniczają wyłączenia domowej fotowoltaiki

Regulatory napięcia ograniczają wyłączenia domowej fotowoltaiki
Energa-Operator

W ostatnich latach wraz ze wzrostem nasycenia sieci niskich napięć mikroinstalacjami fotowoltaicznymi rośnie problem wyłączeń domowej fotowoltaiki. Jeden z krajowych operatorów sieci znalazł sposób, jak ograniczyć skalę tego problemu.

Wyłączenia domowej fotowoltaiki, pojawiające się z reguły, gdy produkuje ona najwięcej energii, stały się zmorą wielu prosumentów w Polsce. Duże ilości energii wysyłane do lokalnych sieci niskich napięć w czasie dużego nasłonecznienia podnosiły napięcie, a to prowadziło do wyłączania instalacji fotowoltaicznych przez systemy bezpieczeństwa stosowane w domowych falownikach.

W ten sposób prosumenci w wielu miejscowościach, z reguły cechujących się dużym nasyceniem domowej fotowoltaiki, nie mogą wytwarzać energii, gdy występują do tego najlepsze warunki. Rozwiązaniem tego problemu jest zwiększenie autokonsumpcji i gromadzenie nadwyżek energii, aby zużyć ją w czasie ograniczonej pracy instalacji PV – w ten sposób unikając kosztów poboru energii z sieci.

REKLAMA

Swoje rozwiązania problemu wyłączania domowej fotowoltaiki wdraża też jeden z krajowych operatorów sieci dystrybucyjnej – Energa-Operator. Spółka poinformowała właśnie o działaniach, które podejmuje, aby zmniejszyć skalę wyłączeń mikroinstalacji fotowoltaicznych. Energa montuje w tym celu regulatory, które pozwalają dostosować napięcie w lokalnej sieci do bieżącej generacji energii z domowej fotowoltaiki.

Jak działa regulator napięcia?

Opracowany przez Energę-Operatora automatyczny regulator napięcia został w 2022 r., jeszcze jako prototyp, zamontowany w ramach projektu pilotażowego w miejscowości Chrusty przez kaliski odział spółki. Następnie urządzenie przetestowane zostało w miejscowości Białobrzegi.

Energa-Operator informuje, że parametry pracy sieci w obu lokalizacjach znacząco się poprawiły. Zmniejszyła się także liczba wyłączeń mikroinstalacji. Praktycznie wyeliminowane zostały ich wyłączenia z powodów napięciowych na linii, na której zamontowano regulator. Dlatego Energa-Operator zaczęła stosować to rozwiązanie szerzej, zwłaszcza na terenach z dużą liczbą mikroinstalacji.

Do tej pory zamontowano już ponad 30 regulatorów napięcia i instalowane mają być kolejne urządzenia.

Jak tłumaczy Energa-Operator, regulator napięcia dokonuje automatycznej regulacji oraz symetryzacji napięcia w sieci energetycznej niskiego napięcia z odnawialnymi źródłami energii, pracując według określonego algorytmu.

Urządzenie zaprojektowane zostało do pracy na wolnym powietrzu i montażu na słupie energetycznym w obwodach linii napowietrznych niskiego napięcia. Dopuszczalny zakres temperatury otoczenia podczas jego pracy wynosi od -20°C do +40°C.

Nie tylko regulatory napięcia

Energa-Operator sprawdza również możliwości zastosowania innych urządzeń pozwalających na dynamiczne regulowanie napięcia. Wraz z naukowcami z gdańskiego Instytutu Energetyki opracowała w ramach projektu EUniversal nowe rozwiązania dla stacji transformatorowych. Dzięki stałemu monitorowaniu parametrów pracy lokalnej sieci stacje mogą autonomicznie dostosowywać poziom napięcia, aby zapewnić optymalne warunki dla działania przydomowych fotowoltaicznych źródeł wytwórczych.

W nowych stacjach transformatorowych średniego napięcia (SN/nn) zastosowano transformatory wyposażone w funkcję podobciążeniowej regulacji napięcia (OLTC, ang. On-Load Tap Changer), co pozwala im na płynne dostosowywanie jego wartości w reakcji na zmiany wynikające z obciążenia i ilości energii produkowanej w mikroinstalacjach fotowoltaicznych. Optymalizację napięć zapewniają zaimplementowane w sterowniku stacji algorytmy korzystające z danych pomiarowych otrzymywanych m.in. z liczników inteligentnych zainstalowanych u klientów.

Prototypowe stacje wybudowano w gminie Linia na Pomorzu, Czajkowie w woj. wielkopolskim oraz w Mławie. Te lokalizacje odznaczają się dużą liczbą przyłączonych mikroinstalacji. Stanowią one jednocześnie obszary demonstracyjne polskiej części projektu EUniversal. Operator informuje, że stacje przetestowano i uzyskano pozytywne rezultaty. Urządzenia mogą być jednym z wielu rozwiązań, które zostaną zastosowane na szerszą skalę w sieci dystrybucyjnej Energi-Operatora.

REKLAMA

Michał Roman, dyrektor zarządzania majątkiem sieciowym w spółce Energa-Operator, podkreśla, że regulacja napięcia może wspomagać długotrwały proces, jakim jest przebudowa sieci.

Odpowiednie urządzenia mogą być montowane na terenie z dużą liczbą mikroinstalacji, tak aby redukować wzrost napięcia w obwodach niskiego napięcia, co jest wynikiem nadmiernej podaży energii w stosunku do popytu. W momencie kiedy modernizacja sieci w danej lokalizacji zostanie ukończona, regulatory napięcia można przenieść w inne miejsce – tłumaczy Michał Roman.

.

.

.

Szybki i tani sposób na wyłączenia prosumentów

Robert Świerzyński, prezes zarządu Energi-Operatora, podkreśla, że regulatory napięcia to szybsza i tańsza metoda radzenia sobie z wyłączeniami domowej fotowoltaiki niż kompleksowa rozbudowa i modernizacja sieci.

- W ostatnich latach notujemy dynamiczny, wręcz skokowy wzrost liczby i mocy przyłączonych do sieci mikroinstalacji. Wyzwaniem jest dostosowanie sieci do ich potrzeb. Proces ten będzie przebiegać dwutorowo, z jednej strony obejmując przebudowę infrastruktury, zwiększenie przekroju przewodów, mocy transformatorów itp., a z drugiej zastosowanie mechanizmów sieci inteligentnej, poprawiających także jej elastyczność – mówi Robert Świerzyński.

- Wieloletnie doświadczenie zdobyte m.in. w trakcie realizacji projektów naukowo-badawczych, takich jak projekt Upgrid, który rozpoczęty został jeszcze na początku 2015 r., dzisiaj przynosi wymierne efekty. Możemy świadomie wybierać rozwiązania optymalne ze względu na potrzeby sieci - dodaje prezes Energi-Operatora.

Obecnie już ponad 8 proc. odbiorców energii przyłączonych do sieci Energi-Operatora jest prosumentami. Jest ich łącznie już około 280 tys.

Piotr Pająk

piotr.pajak@gramwzielone.pl

© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.