Wyłączenia instalacji fotowoltaicznych – za wysokie napięcie w sieci

Świeci słońce, a instalacja fotowoltaiczna się wyłącza? Prawdopodobnie powodem jest za wysokie napięcie w sieci.

Przyłączenie dużej liczby nowych instalacji PV do nieprzystosowanej do tego sieci może powodować zaburzenia w funkcjonowaniu sieci, a w następstwie wyłączenia instalacji fotowoltaicznych.

Problemy pojawiają się najczęściej z powodu zbyt wysokiego napięcia w sieci dystrybucyjnej, do której jest przyłączona fotowoltaika. W godzinach największego nasłonecznienia, produkcja z mikroinstalacji przekracza popyt na energię odbiorców, więc do sieci trafia dużo prądu z instalacji. Jeśli lokalna sieć ma wysoką impedancję, powoduje to wzrost napięcia powyżej dopuszczalnego prawnie limitu i falownik automatycznie się wyłącza.

Najczęściej taka sytuacja ma miejsce, gdy w okolicy pracuje dużo mikronstalacji i wszystkie oddają energię do sieci w tym samym czasie. W takim wypadku inwertery w poszczególnych instalacjach po kolei wyłączają się. Kiedy wystarczająco wiele instalacji przestanie pracować, napięcie spada do normalnego poziomu, i inwertery z powrotem się włączają. Powoduje to nierówną pracę instalacji – moc instalacji skacze od zera do wysokiego poziomu i z powrotem.

Poza liczbą mikroinstalacji podłączonych do lokalnej sieci, negatywny wpływ na napięcie w sieci mogą mieć również inne czynniki:

• duża odległość od stacji transformatorów
• wysoka impedancja sieci (mały przekrój kabli, długie obwody)
• małe zapotrzebowanie na energię w czasie największej produkcji z instalacji

Jak zapobiec wyłączaniu się instalacji fotowoltaicznej?

• zużywaj energię w godzinach największej produkcji z instalacji
• zainstaluj magazyn energii – w godzinach największej produkcji nadmiar energii będzie magazynowany w akumulatorach, do wykorzystania w późniejszym okresie
• ustaw tryb regulacji mocy biernej na falowniku, czyli sterowanie mocą bierną w funkcji napięcia – tryb Q(U)

Te rozwiązania mogą jednak nie zadziałać w przypadku, kiedy właściciele innych mikroinstalacji w okolicy nie podejmą ze swojej strony podobnych działań ograniczających wypływ prądu do sieci.

Obowiązki zakładu energetycznego

Zachowanie parametrów jakościowych w sieci energetycznej jest obowiązkiem operatora systemu dystrybucyjnego. Za niedochowanie odpowiednich parametrów sieci (czyli np. napięcia) odbiorcy energii może przysługiwać rekompensata.

W przypadku występowania za wysokiego napięcia w sieci, operator powinien podjąć stosowne działania. Najprostszym z nich jest obniżenie napięcia na transformatorze. Jest to jednak doraźne rozwiązanie. Powoduje bowiem ryzyko wystąpienia zbyt niskiego napięcia u odbiorców podłączonych blisko transformatora, a odbiorcy zlokalizowani na końcu obwodu i tak mogą mieć zbyt wysokie napięcie. Żeby trwale rozwiązać problem konieczna może być modernizacja infrastruktury sieci, na przykład:

• montaż transformatorów o większej mocy
• skrócenie pętli obwodów
• zwiększenie przekroju przewodów w sieci
• montaż urządzeń kompensujących
• montaż magazynów energii

Dostosowanie sieci do rosnącej liczby mikroinstalacji może być długotrwałym procesem, jednak będzie niezbędne do dokonania udanej transformacji energetycznej kraju. Do czasu upowszechnienia się magazynów energii, użytkownicy instalacji fotowoltaicznych borykający się z tym problemem muszą uzbroić się w cierpliwość, czekając na stosowane działania ze strony lokalnego operatora sieci.

Czytaj także:

Magazyny energii dla instalacji fotowoltaicznych

Coraz większa opłacalność fotowoltaiki na dom jednorodzinny