Fotowoltaika się wyłącza? Sprawdź poziom napięcia

Fotowoltaika w naszym kraju jest coraz popularniejszym sposobem na produkcję własnej energii, ale właściciele instalacji coraz częściej zmagają się z problemem automatycznego wyłączania paneli. Kłopotem może być zbyt wysokie napięcie w sieci. Wyjaśniamy, o co chodzi.

Na czym polega problem?

Gdy napięcie w sieci elektrycznej przekroczy 253 V, falownik – serce każdej instalacji PV – odcina produkcję prądu. Co prawda, gdy napięcie spada, falownik powinien z powrotem załączyć produkcję prądu z paneli, ale nie dzieje się to w czasie rzeczywistym. Zacznijmy najpierw od tego, dlaczego w ogóle falownik odłącza fotowoltaikę?

To zjawisko, choć frustrujące, ma swoje uzasadnienie i wynika z przepisów oraz konieczności ochrony infrastruktury. Granica 253 V nie jest przypadkowa – to maksymalna wartość napięcia w sieci niskiego napięcia według norm europejskich (PN-EN 50160), która wynosi 230 V z dopuszczalnym odchyleniem +/-10% (jak łatwo policzyć napięcie wyższe niż 253 V to przekroczenie napięcia o ponad 10% od wartości standardowej tj. 230 V).

Wzrost napięcia w sieci często występuje w godzinach szczytowej produkcji energii słonecznej, gdy wiele instalacji PV równocześnie oddaje nadmiar prądu do systemu. Jeśli lokalna sieć energetyczna nie jest w stanie go przyjąć – np. z powodu przeciążenia lub niewystarczającej modernizacji – napięcie rośnie, a falownik wyłącza instalację, by chronić zarówno ją, jak i sieć przed uszkodzeniem.

Problem u mnie czy u operatora?

Osoby poszukujące rozwiązania z pewnością natknęły się na głosy, które wyjaśniały, że kłopot wynika np. ze zbyt wysokiego oporu domowej instalacji, jak również opinie sugerujące, że to wcale nie wina domowej instalacji, lecz operatora energetycznego. Gdzie leży prawda? Cóż, obie strony mają w pewnym sensie rację. Wyjaśnię.

Generalnie ponadnormatywny wzrost napięcia w sieci, skutkujący tak znienawidzonym przez prosumentów odłączaniem fotowoltaiki, może mieć kilka przyczyń:

• zbyt wysoki opór instalacji (np. użycie zbyt cienkich przewodów), co jest problemem instalacji, a nie sieci.
• przestarzała infrastruktura energetyczna w pobliżu, sieć pamiętająca czasy, gdy gospodarstwa domowe zużywały znacznie mniej energii, to problem sieci, a nie twojej instalacji.
• zbyt rozbudowana instalacja fotowoltaiczna, w której większość produkcji idzie w sieć, a nie jest zużywana lokalnie (kable to nie akumulatory, napięcie wzrośnie, skutek – wiadomy).
• w okolicy znajduje się bardzo wiele instalacji fotowoltaicznych, a sieć w danej miejscowości nie była remontowana od dekad: to przepis na kłopot z podwyższonym napięciem w sieci.

Jak sobie z tym radzić?

Gdy napięcie przekroczy próg, panele przestają generować prąd, niezależnie od ich mocy czy nasłonecznienia. To oznacza, że nawet w idealnych warunkach pogodowych instalacja może stać bezużyteczna, a właściciel traci potencjalne zyski z produkcji energii. Ograniczenie to wprowadzono, by zapewnić stabilność sieci – zbyt wysokie napięcie mogłoby uszkodzić urządzenia elektryczne czy infrastrukturę operatora. Problem nasila się zwłaszcza w regionach o dużej liczbie instalacji PV i słabo przystosowanej sieci.

Jak sobie z tym radzić? Jednym z rozwiązań jest magazynowanie energii w akumulatorach, co pozwala przechować nadwyżki prądu, zamiast oddawać je do sieci. Dzięki temu instalacja może działać w trybie off-grid, omijając problem wysokiego napięcia. Wymaga to jednak drogich akumulatorów oraz posiadania instalacji hybrydowej (zdolnej do pracy on-grid, czyli z siecią energetyczną oraz off-grid, czyli samodzielnie). Inną opcją jest dostosowanie ustawień falownika – niektóre modele umożliwiają podniesienie progu odcięcia (po konsultacji z operatorem sieci i w granicach prawa), choć nie zawsze jest to możliwe ani zalecane.

Proaktywnym krokiem jest też zwiększenie autokonsumpcji – np. poprzez uruchamianie energochłonnych urządzeń, jak pralki czy klimatyzacja, w godzinach największej produkcji. Nie zawsze jest to jednak możliwe, bo gdy słońce jest wysoko w górze, to wiele osób po prostu jest w pracy, a nie w domu. Warto również zgłosić problem operatorowi sieci, bo modernizacja infrastruktury, np. wymiana transformatorów, może złagodzić zjawisko. Eksperci wskazują, że rosnąca popularność fotowoltaiki wymaga od operatorów szybszych inwestycji w sieć, by sprostać nowym realiom.

Choć przekroczenie 253 V frustruje posiadaczy instalacji PV, to problem, który można częściowo obejść. Klucz leży w inteligentnym zarządzaniu energią i współpracy z operatorami. W dłuższej perspektywie rozwój technologii magazynowania i modernizacja sieci powinny sprawić, że fotowoltaika będzie działać bez takich przerw – na razie jednak warto znać przyczyny i szukać rozwiązań na własną rękę.

Jeżeli planujesz własną instalację fotowoltaiczną, zacznij od zmierzenia, choćby zwykłym multimetrem, napięcia w sieci elektrycznej, najlepiej w okresie największego nasłonecznienia (ustalisz wpływ na napięcie instalacji już obecnych na twoim osiedlu). Jeżeli nie zainstalowałeś jeszcze ani jednego panelu, a napięcie już sięga 250 V, to dopóki operator nie unowocześni infrastruktury w twojej okolicy, inwestycja w fotowoltaikę może być po prostu wyrzuceniem pieniędzy w błoto.

Źródło: opracowanie własne. Zdjęcie otwierające: anatoliy_gleb / Shutterstock

Część odnośników to linki afiliacyjne lub linki do ofert naszych partnerów. Po kliknięciu możesz zapoznać się z ceną i dostępnością wybranego przez nas produktu – nie ponosisz żadnych kosztów, a jednocześnie wspierasz niezależność zespołu redakcyjnego.

Artykuł Fotowoltaika się wyłącza? Sprawdź poziom napięcia pochodzi z serwisu ANDROID.COM.PL - społeczność entuzjastów technologii.