Liczba prosumentów korzystających z zalet fotowoltaiki nieustannie rośnie. Własna mikroinstalacja PV pozwala obniżyć rachunki i żyć w duchu ochrony środowiska. Każda instalacja wymaga jednak starannej konserwacji, a w trakcie jej używania mogą pojawiać się problemy wymagające rozwiązania. Jednym z nich jest zbyt wysokie napięcie w sieci elektrycznej, które może spowodować wyłączenie naszej instalacji.
Fotowoltaika a zbyt wysokie napięcie w sieci
W ciągu ostatnich kilku lat w Polsce znacząco wzrosło zainteresowanie instalacjami PV. Niestety infrastruktura energetyczna w naszym kraju nie jest przystosowana do tak dynamicznego przyrostu mikroinstalacji, czego skutkiem bywa występowanie zbyt wysokiego napięcie sieci. Chodzi o sytuację, w której napięcie dostarczane do instalacji fotowoltaicznej przekracza dopuszczalne wartości. W takim przypadku instalacja może zostać automatycznie wyłączona, aby zapobiec uszkodzeniom urządzeń elektrycznych. I chociaż takie zjawisko ma na celu ochronę zarówno sieci, jak i naszej instalacji, może być dla prosumentów frustrujące, a także prowadzić do utraty możliwości produkcji energii elektrycznej.
Co to w takim przypadku może zrobić użytkownik instalacji fotowoltaicznej? W tym artykule omówimy przyczyny występowania wysokiego napięcia w sieci, wskażemy, jakie są jego skutki dla instalacji fotowoltaicznej oraz przedstawimy skuteczne sposoby na rozwiązanie tego problemu. Znając przyczyny i sposoby zapobiegania temu zjawisku, będziesz mógł cieszyć się niezawodnym działaniem swojej instalacji fotowoltaicznej i maksymalnie wykorzystywać potencjał energii słonecznej.
Przyjrzyjmy się więc bliżej przyczynom występowania wysokiego napięcia w sieci oraz sposobom na rozwiązanie tego problemu.
Co to jest wysokie napięcie w sieci?
Termin „wysokie napięcie w sieci” odnosi się do sytuacji, w której napięcie dostarczane do instalacji fotowoltaicznej przekracza ustalone dopuszczalne wartości. Sytuacja ta najczęściej spowodowana jest jednoczesnym podłączeniem zbyt dużej liczby instalacji PV na danym obszarze. W szczególności chodzi o instalacje typu on-grid, czyli te bezpośrednio przyłączone do sieci, które w momencie produkcji nadwyżki energii, przekazują ją do sieci, zwiększając jej napięcie.
W przypadku prądu elektrycznego napięcie odnosi się do różnicy potencjałów między dwoma punktami. To miara energii elektrycznej, która przepływa przez określoną część obwodu. W przypadku instalacji fotowoltaicznych podłączonych do sieci elektrycznej ważne jest, aby napięcie pozostawało w odpowiednim zakresie, to jest od 207 do 253 V.
Na wysokość napięcia mogą wpływać różne czynniki, a gdy jest ono zbyt duże, może generować problemy zarówno dla instalacji fotowoltaicznej, jak i dla innych urządzeń elektrycznych, takich jak inwerter, który odpowiada za dopasowanie napięcia do warunków sieci. Gdy dochodzi do przekroczenia limitu 253V, falownik wyłącza się w celu obniżenia mocy instalacji lub całkowitego wyłączenia jej. Nie jest to korzystne dla uzysków energetycznych. Głównym zagrożeniem związanym z wysokim napięciem jest ryzyko uszkodzenia urządzeń elektrycznych w domu.
Przyczyny wysokiego napięcia w sieci
Pojawieniu się wysokiego napięcia w sieci sprzyjają najczęściej: intensywne słońce, jednoczesne działanie dużej liczby instalacji PV na małym obszarze oraz wysoka impedancja sieci (wykorzystanie kabli o małym przekroju w długim obwodzie). Na wzrost napięcia w sieci wpływa również małe zapotrzebowanie energetyczne w czasie największej produkcji oraz duże odległości pomiędzy instalacją a stacją transformatorową.
Nadmiar energii elektrycznej
Jedną z głównych przyczyn wysokiego napięcia w sieci jest nadmiar energii elektrycznej. W przypadku instalacji fotowoltaicznych może dochodzić do sytuacji, w której wytworzona energia przekracza zapotrzebowanie sieci. Oznacza to, że więcej energii jest dostarczane do sieci, niż zużywane przez odbiorniki.
Gdy nadmiar energii trafia do sieci, napięcie w niej wzrasta. To z kolei może prowadzić do wysokiego napięcia w instalacjach fotowoltaicznych, które są podłączone do tej sieci. W przypadku znacznego przekroczenia dopuszczalnych wartości napięcia, systemy ochronne mogą wyłączać instalacje fotowoltaiczne w celu ochrony przed uszkodzeniami.
Uszkodzone lub nieprawidłowo działające elementy sieci
Kolejną przyczyną wysokiego napięcia w sieci mogą być uszkodzone lub nieprawidłowo działające elementy infrastruktury elektrycznej. Przewody, transformatory czy inne komponenty sieci mogą ulegać awariom, które wpływają na prawidłowe funkcjonowanie sieci. Uszkodzenia mogą prowadzić do wzrostu napięcia w poszczególnych fragmentach sieci, w tym również w instalacjach fotowoltaicznych.
Wady w działaniu elementów sieci, takie jak nieprawidłowe ustawienie transformatorów czy niesprawne regulatory napięcia, również może prowadzić do wzrostu napięcia w sieci. W takiej sytuacji napięcie przekracza dopuszczalne wartości, co może prowadzić do wyłączenia instalacji fotowoltaicznych.
Brak równowagi między generacją a zużyciem energii
Brak równowagi między produkcją a zużyciem energii również może powodować wysokie napięcie w sieci. Jeśli generacja energii przez instalacje fotowoltaiczne przewyższa zapotrzebowanie sieci, napięcie w sieci może wzrastać. To zjawisko występuje szczególnie w okresach dużej dostępności energii słonecznej, gdy panele fotowoltaiczne generują więcej energii niż jest potrzebne.
Nieprawidłowa równowaga między generacją a zużyciem energii prowadzi do zwiększonego napięcia w sieci, co może negatywnie wpływać na działanie instalacji fotowoltaicznej i inne urządzenia elektryczne.
Wpływ wysokiego napięcia na instalację fotowoltaiczną
Wysokie napięcie w sieci ma bezpośredni wpływ na instalację fotowoltaiczną. Przekroczenie dopuszczalnych wartości napięcia może prowadzić do różnych negatywnych skutków, które należy wziąć pod uwagę.
Po pierwsze, wysokie napięcie może powodować wielokrotne wyłączenia inwertera, który jest kluczowym elementem instalacji fotowoltaicznej. Inwerter jest odpowiedzialny za przekształcanie prądu stałego produkowanego przez panele fotowoltaiczne na prąd zmienny, który można używać w domu lub oddawać do sieci. Jeśli napięcie w sieci jest zbyt wysokie, inwerter może nie być w stanie prawidłowo funkcjonować.
Po drugie, wysokie napięcie może prowadzić do wyłączenia całej instalacji fotowoltaicznej. W celu ochrony przed uszkodzeniami wiele systemów fotowoltaicznych jest wyposażonych w mechanizmy, które automatycznie wyłączają instalację w przypadku przekroczenia ustalonych wartości napięcia. Chociaż jest to działanie ochronne, może prowadzić do przerw w dostarczaniu energii z instalacji fotowoltaicznej i utraty możliwości generacji energii.
Dodatkowo wysokie napięcie może wpływać na wydajność i żywotność paneli fotowoltaicznych. W przypadku przekroczenia dopuszczalnych wartości panele mogą doświadczać stresu elektrycznego, co może wpływać na ich wydajność i skuteczność w generowaniu energii.
Wszystkie te czynniki mogą prowadzić do strat finansowych i utraty możliwości korzystania z energii słonecznej. Dlatego tak ważne jest skuteczne rozwiązanie problemu wysokiego napięcia w sieci w celu zapewnienia niezawodności, bezpieczeństwa i efektywności działania instalacji fotowoltaicznej.
Jak rozwiązać problem wysokiego napięcia w sieci
Istnieje kilka metod, które można zastosować w przypadku instalacji fotowoltaicznej, aby skutecznie rozwiązać problem wysokiego napięcia w sieci. Poniżej przedstawiamy sposoby na zarządzanie napięciem i zapobieganie jego przekroczeniu.
Instalacja regulatora napięcia
Jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań jest zainstalowanie regulatora napięcia. Regulator napięcia to urządzenie, które kontroluje i utrzymuje stabilne napięcie w instalacji fotowoltaicznej. Jego działanie opiera się na monitorowaniu napięcia w sieci i regulacji generowanej energii w celu zapobieżenia niepożądanemu wzrostowi. W przypadku wykrycia wysokiego napięcia regulator napięcia może dostosować pracę instalacji fotowoltaicznej, aby utrzymać napięcie na odpowiednim poziomie.
Zgłoszenie awarii do Zakładu Energetycznego
Warto również zgłaszać awarie do Zakładu Energetycznego, który jest odpowiedzialny za poprawne działanie infrastruktury energetycznej. Zadaniem Zakładu Energetycznego jest mierzenie parametrów sieci dystrybucyjnej oraz zapewnienie odpowiednich warunków do jej prawidłowego funkcjonowania.
Informowanie zakładu o problemach z wysokim napięciem umożliwia podjęcie działań naprawczych i optymalizację sieci. Dostawca energii może przeprowadzić niezbędne badania i modyfikacje w sieci w celu zmniejszenia wysokiego napięcia. Współpraca z zakładem energii może być szczególnie istotna w przypadku większych instalacji fotowoltaicznych, które mają większy wpływ na sieć.
Mogą pojawić się również sytuacje, w których właściciel nie uzyska pomocy ze strony Zakładu Energetycznego, dlatego zaraz po zgłoszeniu awarii, najlepiej jest się skontaktować ze specjalistami, którzy pomogą z problemami domowej mikroinstalacji.
Monitorowanie i zarządzanie produkcją energii
Regularne monitorowanie produkcji energii z instalacji fotowoltaicznej oraz zastosowanie systemów zarządzania produkcją są kluczowe dla rozwiązania problemu wysokiego napięcia. Monitorowanie pozwala na bieżąco kontrolować napięcie w instalacji i w przypadku wykrycia wzrostu napięcia, można podjąć odpowiednie kroki w celu jego regulacji. Systemy zarządzania produkcją energii umożliwiają dostosowanie pracy instalacji do aktualnych warunków sieci, co pozwala na utrzymanie stabilnego napięcia.
Warto również sporządzić harmonogram pracy urządzeń elektrycznych, który pomoże zwiększyć autokonsumpcję prądu. Zauważ, kiedy włącza się Twoja instalacja PV oraz w których godzinach ma miejsce największa produkcja. W momentach nadwyżkowej produkcji prądu włączaj urządzenia wysoko poborowe takie jak pralka czy zmywarka, co pozwoli obniżyć napięcie w sieci.
Dobrze zarządzane instalacje fotowoltaiczne, które uwzględniają te metody i rozwiązania, mogą efektywnie radzić sobie z problemem wysokiego napięcia w sieci. Pamiętaj jednak, że przed podjęciem jakichkolwiek działań należy skonsultować się z odpowiednimi specjalistami lub montażystą fotowoltaiki w celu wybrania optymalnego rozwiązania dla Twojej instalacji.
Instalacja magazynu energii
Włączając magazyn energii w system energetyczny domu, zapewniamy nieprzerwaną dostawę energii elektrycznej. Akumulator zachowuje energię z produkowana z nadwyżek, przez co podczas problemów z siecią domowa instalacja nie wyłącza się, tylko zaczyna pobierać moc z baterii. Magazyny energii stanowią bardzo dobrą ochronę przed awariami sieci i zapewniają ciągłe użytkowanie własnej energii.
Instalacja pompy ciepła c.w.u.
Pompa ciepła c.w.u. jest rodzajem małej pompy ciepła z dużym zbiornikiem na wodę. Woda ogrzewana jest ciepłem pobieranym z powietrza. Pompa działa głównie latem i dostarcza ciepłą wodę użytkową. Można ją zaprogramować w taki sposób, by włączała się w środku dnia, przez co zwiększy odbiór prądu w godzinach największego napięcia.
Tryb regulacji mocy na falowniku
Jednym ze sposób na zabezpieczenie swojej instalacji przez wysokim napięciem sieci jest też ustawienie trybu regulacji mocy biernej na falowniku. Większość inwerterów ma funkcję Q(U) oraz P(U), która umożliwia sterowanie mocą bierną. Jeśli właściwie ją skonfigurujemy, falownik przy zbliżaniu się do limitu 253V będzie obniżał swoją moc, tak by nie przekroczyć tej wartości i pozostać w trybie pracy. System będzie działał z trochę mniejszą mocą, jednak takie rozwiązanie gwarantuje dużo wyższy poziom bezpieczeństwa niż ciągłe wyłączanie instalacji.
Unowocześnienie sieci oraz dostosowanie jej do dynamicznego przyrostu instalacji PV będzie długim procesem, niezbędnym do wykorzystania pełnego potencjału transformacji energetycznej kraju. Jednak zanim to nastąpi, użytkownicy instalacji fotowoltaicznych będą napotykać różne problemy związane z domową instalacją, dlatego warto uzbroić się w cierpliwość i jednocześnie działać na własną rękę. Warto również wejść we współpracę z sąsiadami, którzy również korzystają z fotowoltaiki, i wspólnie działać na rzecz obniżenia napięcia w sieci.
Bezpieczeństwo i świadomość
Bezpieczeństwo jest niezwykle istotne w przypadku instalacji fotowoltaicznych, zwłaszcza w kontekście wysokiego napięcia w sieci. Oto kilka kwestii, które warto wziąć pod uwagę, aby zapewnić bezpieczeństwo i zwiększyć świadomość dotyczącą problemów związanych z wysokim napięciem.
Po pierwsze, upewnij się, że instalacja fotowoltaiczna została prawidłowo zamontowana i spełnia wszystkie obowiązujące normy i przepisy. Współpracuj z doświadczonymi specjalistami od instalacji fotowoltaicznych, którzy posiadają odpowiednie kwalifikacje i doświadczenie. Poprawnie zamocowane panele, inwertery i inne komponenty zapewnią bezpieczne działanie instalacji.
Ważne są również regularne przeglądy i konserwacja instalacji fotowoltaicznej. Regularne inspekcje i konserwacja mogą pomóc w wykrywaniu potencjalnych problemów, w tym wysokiego napięcia, oraz podjąć odpowiednie kroki w celu ich rozwiązania.
Istotna jest też świadomość dotycząca problemów związanych z wysokim napięciem w sieci. Edukuj się na temat potencjalnych zagrożeń i sposobów zarządzania napięciem. Szukaj informacji w wiarygodnych źródłach, aby zrozumieć, jakie są skutki występowania wysokiego napięcia i jakie działania podjąć w przypadku jego wystąpienia.
Pamiętaj, że wszelkie działania związane z bezpieczeństwem i zarządzaniem napięciem powinny być podejmowane przez odpowiednio wykwalifikowanych specjalistów. Skonsultuj się z ekspertami, aby uzyskać profesjonalną pomoc i doradztwo.
Podsumowanie
Wysokie napięcie w sieci może stanowić wyzwanie dla instalacji fotowoltaicznych. Jednak istnieją skuteczne sposoby na rozwiązanie tego problemu i zapewnienie niezawodnego działania instalacji. Przedstawione w artykule metody, takie jak instalacja regulatora napięcia, regulacja transformatora, współpraca z lokalnym dostawcą energii oraz monitorowanie i zarządzanie produkcją energii, przyczyniają się do utrzymania stabilnego napięcia w instalacji fotowoltaicznej.
Ważne jest również zapewnienie bezpieczeństwa i zwiększenie świadomości dotyczącej problemów związanych z wysokim napięciem. Prawidłowy montaż instalacji fotowoltaicznej, regularna konserwacja, edukacja na temat zagrożeń oraz współpraca z wykwalifikowanymi specjalistami są kluczowe dla zapewnienia bezpiecznego i efektywnego funkcjonowania instalacji.
Zadaniem każdego właściciela instalacji fotowoltaicznej jest zapobieganie i rozwiązywanie problemów związanych z wysokim napięciem w sieci. Dzięki odpowiednim działaniom i skutecznym rozwiązaniom można maksymalnie wykorzystać potencjał energii słonecznej i cieszyć się korzyściami wynikającymi z instalacji fotowoltaicznej.
