Fotowoltaika, a zbyt wysokie napięcie w sieci. Co można z tym zrobić?

Za wysokie napięcie w sieci energetycznej sprawia, że falowniki wyłączają się, zamiast odsyłać nadwyżki energii. Dlaczego tak się dzieje i jak sobie poradzić, jeśli ten problem pojawia się zbyt często? 

‍

Kiedy pojawia się problem ze zbyt wysokim napięciem w przypadku fotowoltaiki?

Szczyt produkcji energii elektrycznej przypada na godziny okołopołudniowe, kiedy to jej zużycie zwykle jest niewielkie. W związku z tym nadwyżka kierowana jest do sieci. Żeby jednak tam dotarła, falowniki muszą podnieść swoje napięcie, tak by przekroczyło wartość napięcia w sieci elektroenergetycznej, czyli 230 V.

Za duża liczba instalacji fotowoltaicznych w jednej sieci

Jeśli do tej samej sieci energetycznej wpiętych jest wiele instalacji PV, różnica między napięciami falowników musi być coraz wyższa.

Graniczna wartość napięcia dla falownika to 253 V. Wtedy urządzenie zaczyna przerywać dostawy prądu, a po 10 minutach utrzymywania się tak wysokiego napięcia na jednej fazie przestaje działać.

Jeśli podejrzewasz, że Twoja instalacja nie działa prawidłowo, zajrzyj również do artykułu: Jakie są sygnały ostrzegawcze awarii systemu fotowoltaicznego?

Jak poradzić sobie ze zbyt wysokim napięciem w sieci?

Jeśli problemy z siecią występują często, zgłoś je do zakładu energetycznego, który odpowiada za infrastrukturę. Im więcej prosumentów zacznie zwracać uwagę na trudności z oddawaniem energii elektrycznej do sieci, tym większa szansa, że operator szybciej ją zmodernizuje.

A co możesz zrobić, zanim operator rozwiąże problemy? Istnieje kilka sposobów na rozprowadzenie nadwyżek energii elektrycznej, tak żeby falownik się nie wyłączał. Dzięki nim ograniczysz straty energii.

Sposoby na rozprowadzenie nadwyżek energii elektrycznej:

1. Zwiększenie autokonsumpcji

Zużywaj jak najwięcej prądu w szczycie produkcji. Ustaw opóźniony start w pralce, suszarce i zmywarce, tak żeby pracowały w godzinach południowych, jeśli nie ma Cię wówczas w domu. 

Nadwyżki prądu wykorzysta również taki sprzęt elektryczny, jak: 

• pompa ciepła – podgrzewa wodę użytkową, która utrzyma temperaturę przez wiele godzin, ogrzewa dom zimą i chłodzi latem, 
• bojler z grzałką elektryczną – alternatywa dla pompy ciepła do podgrzewania wody użytkowej,
• klimatyzacja – chłodzi pomieszczenia i przydaje się właśnie w tych miesiącach, w których instalacja PV produkuje najwięcej prądu.

Urządzenia wepnij do tej fazy, która jest najbardziej obciążona, żeby zużyć nadmiar energii elektrycznej.

2. Magazyn energii 

Jeśli masz magazyn energii, to nadwyżki prądu najpierw trafiają do niego. Dopiero kiedy akumulatory się zapełnią, falownik skieruje nadmiar energii do sieci elektroenergetycznej.

Urządzenie do magazynowania energii ma sporo zalet: 

• zasila sprzęt domowy po zachodzie słońca,
• zmniejsza pobór energii z sieci,
• minimalizuje skoki napięcia,
• zapewnia prąd, kiedy zabraknie go w sieci wskutek awarii,
• pozwala unikać opłat dystrybucyjnych,
• w rozliczeniu godzinowym nadwyżki energii odsyłasz wtedy, kiedy najbardziej Ci się to opłaca.

O magazynach energii piszemy więcej w tekście: Akumulatory do fotowoltaiki - jak dobrać, jaką mają żywotność? 

3. Instalacja fotowoltaiczna ustawiona w kierunku wschód-zachód

Dopiero planujesz założenie fotowoltaiki i już wiesz, że istnieje ryzyko przeciążenia sieci przesyłowej? Zastanów się nad instalacją ustawioną w kierunku wschód-zachód. Choć zapewnia niższe uzyski w godzinach 11-14 niż ta skierowana na południe, to pracuje dłużej, bo już od wschodu i aż do zachodu słońca.

4. Osobne falowniki jednofazowe i mikrofalowniki

Pewnym pomysłem na to, żeby obniżyć napięcie w sieci, jest rozłożenie instalacji na 3 niezależne systemy z osobnymi falownikami jednofazowymi na każdą z faz lub użycie mikrofalowników. W przypadku przeciążenia wyłącza się tylko to urządzenie, na którym jest za wysokie napięcie.

Sposób ten sprawdza się również w przypadku potencjalnej awarii jednego z falowników – pozostałe nadal przesyłają prąd. 

Rozwiązanie to najlepiej rozważyć w fazie projektowej, ponieważ montaż jest bardziej skomplikowany niż przy pojedynczym falowniku. Umieszczenie mikrofalowników na dachu skośnym wymaga z kolei usunięcia modułów (tych na gruncie nie trzeba zdejmować).

5. Konfiguracja falownika – regulacja mocy biernej

Instalator reguluje moc bierną dla falownika i redukuje moc czynną generowaną w funkcji wzrostu napięcia. Moc czynna zaczyna działać dopiero wtedy, kiedy wyczerpią się możliwości wynikające z trybu regulacji mocy biernej. Wypadkowy strumień mocy czynnej jest wówczas mniejszy niż wynika to z możliwości falownika. Za to urządzenie działa stabilnie, nie eliminuje innych i nie konkuruje o dostęp do sieci. 

Nie każdy falownik daje taką możliwość i należy pamiętać, że ten sposób zadziała dopiero, kiedy wszyscy prosumenci z tego samego obwodu sieci elektroenergetycznej skonfigurują swoje falowniki.

Jak obniżyć napięcie, żeby usprawnić działanie fotowoltaiki? Wykorzystaj te metody

Wysokie napięcie w sieci nie musi oznaczać strat energii. Klimatyzacja latem i podgrzanie ciepłej wody użytkowej zwiększą autokonsumpcję, pozwalając wykorzystać nadwyżki prądu. Magazyn energii dodatkowo zwiększy niezależność Twojej instalacji od problemów związanych z operatorem sieci i infrastrukturą. Odpowiedni projekt instalacji, jeśli dopiero planujesz montaż, również uchroni Cię przed przeciążeniem sieci.

Więcej o awariach fotowolaiki dowiesz się z artykułu Jak zapobiegać awariom instalacji fotowoltaicznej?

‍