Dobór falowników w kontekście zbyt wysokiego napięcia w sieci

Dobór odpowiednich falowników w instalacjach fotowoltaicznych ma znaczenie w kontekście problemu zbyt wysokiego napięcia w sieci elektroenergetycznej. Niewłaściwe parametry falownika mogą prowadzić do częstych wyłączeń systemu, ograniczając efektywność pracy instalacji PV oraz wpływając negatywnie na stabilność sieci. W artykule przeanalizujemy, jak dobór falowników może pomóc w zarządzaniu napięciem.

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

Jaki falownik w 2024 roku?

Panuje powszechne przekonanie, że w standardowej, niehybrydowej instalacji fotowoltaicznej, falownik powinien być niedowymiarowany. Przykładowo na potrzeby instalacji, która po stronie modułów ma zainstalowane 10 kWp, należałoby zamontować falownik o mocy między 8-10 kWp. Do pewnego momentu takie podejście było dosyć racjonalne. 

Jednak rozwój instalacji hybrydowych i częste wyłączenia fotowoltaiki zmieniają potrzeby po stronie falownika. Załóżmy, że w instalacji zamontowano niehybrydowy falownik o mocy 10 kWp. Rozdysponuje on 3,5 do 3,6 kW mocy na poszczególne fazy instalacji elektrycznej. Jednocześnie odbiory na tych fazach są niesymetryczne, a falownik wprowadza moc symetrycznie (cała wprowadzana moc podzielona na 3). Taki falownik w obliczu za dużej mocy, nie może jej przerzucać. Jedynie może pojawić się limitowanie mocy na jednej fazie, co w tym przypadku i tak będzie dogodnym rozwiązaniem, bo nie nastąpi wyłączenie falownika. 

Co więcej, w takiej sytuacji pomocne może okazać się stosowanie przewymiarowanego falownika. Dla instalacji, która po stronie modułów ma zainstalowane 10 kWp, może sprawdzić się falownik 15 kWp. Daje to zapas mocy na jej rozdysponowanie na fazy, czyli unbalancing. Jednak decyzja czy zastosowanie takiego systemu ma sens to kwestia analizy instalatora. Pamiętajmy też, że falownik o większej mocy więcej kosztuje. 

Inne rozwiązanie to po prostu inwestycja w falownik, który na jedną fazę może oddawać więcej niż ⅓ dostępnej mocy, czyli mają większy unbalancing. Ten trend już pojawia się na rynku i producenci uwzględniają taką opcję w swoich nowych produktach. 

Co jeszcze można zrobić?

Kolejna opcja, już poza samym falownikiem, to sterowanie urządzeniami zewnętrznymi. Sprytnym podejściem będzie choćby uruchamianie grzałki elektrycznej (np. takiej w zasobniku CWU) w godzinach największej produkcji z fotowoltaiki. Grzałka to taki prosty rezystor dla naszego układu elektrycznego. Pracuje z relatywnie dużą mocą przez relatywnie długi czas. Dodanie obciążenia (włączenie grzałki) na fazie, gdzie występuje wysokie napięcie, spowoduje jego spadek. Dobrze spisze się grzałka jednofazowa, podłączona do fazy z najwyższym napięciem. Bardziej zaawansowane domostwa mogą zainwestować w automatykę, która będzie przerzucać pobór prądu przez grzałkę w zależności od obciążenia na danej fazie. 

Do realizacji takiego scenariusza nie potrzeba dedykowanego systemu EMS bądź smart home. Niektóre falowniki dostępne na rynku np. od Goodwe mają funkcje załączania urządzeń. Godziny uruchamiania takich obciążeń można ustawić wygodnie za pośrednictwem aplikacji na smartphona.

Interfejs aplikacji do obsługi falownika od Goodwe. Źródło: WarsztatOZE z GLOBENERGIĄ – Goodwe

Ustawienie odpowiednich godzin uruchamiania obciążeń jest ważne. Latem będą one inne niż zimą. Jednocześnie urządzenia powinny być uruchamiane wtedy, kiedy możemy je eksploatować. Dlatego godziny włączeń trzeba dobrze komponować i dobrać do swoich zwyczajów i pory roku. 

Źródło: WarsztatOZE z GLOBENERGIĄ 

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia