Archiwa tagu: inwerter

Podłączenie instalacji fotowoltaicznej do sieci energetycznej

Najważniejszym kryterium decydującym o możliwości podłączenia instalacji fotowoltaicznej do sieci elektroenergetycznej jej wielkości.
Mikroinstalacje najczęściej pracują na niskim napięciu (220/380 V) i produkowana przez nie energia elektryczna może być zużyta bezpośrednio przez wytwórcę energii i/lub przez sąsiednie budynki – bardzo rzadko wymaga przesyłu energii elektrycznej na dłuższe odległości (w szczególności na obszarach silnie zurbanizowanych).

Mikroinstalacje najczęściej powstają na istniejących obiektach (budynki mieszkalne, hale produkcyjne) i w takich przypadkach w zależności od stanu istniejącego złącza kablowego, rozdzielnicy licznikowej, korytek kablowych, czy tablic bezpiecznikowych może wystąpić konieczność ich modernizacji lub dopasowania do wymagań planowanej instalacji fotowoltaicznej.

Podłączenie instalacji fotowoltaicznej

Miniinstalacje (moc powyżej 40kWp) mogą również pracować na niskim napięciu, przy czym wraz ze wzrostem mocy może wystąpić konieczność transformacji na średnie napięcie (od 1 do 60 kV, najczęściej 15 kV). Zwykle energię przesyła się w sieci energetycznejsieci energetycznej na dalekie odległości na średnim lub na wysokim napięciu, z uwagi na minimalizację strat energii – konieczność transformacji występuje w przypadku braku możliwości zużycia jej w miejscu wytworzenia.

Podczas przyłączenia instalacji fotowoltaicznej do sieci energetycznej może się pojawić konieczność wykonania układu pomiarowo-rozliczeniowego zarówno na napięciu niskim, jak również na średnim (rozliczenie ilości wyprodukowanej energii elektrycznej większość zakładem energetycznym).
Jednocześnie większość instalacji fotowoltaicznych posiada potrzeby własne, w związku z czym niezbędne jest wykonanie zasilania potrzeb własnych (zasilanie ogrzewania pomieszczeń roboczych, instalacji oświetlenia, systemu monitoringu i nadzoru oraz gniazd odbiorników 1 fazowych).

Podłączenie instalacji fotowoltaicznej

W przypadku lokalizacji instalacji fotowoltaicznej w miejscach zlokalizowanych w dużej odległości od istniejącej infrastruktury energetycznej (Rozdzielczego Punktu Zasilania RPZ, Głównych Punktów Zasilania GPZ lub stacji transformatorowej SN/nn) może wystąpić konieczność budowy brakującej linii energetycznej i/lub stacji transformatorowej. W takim przypadku koszt wykonania instalacji fotowolotaicznej może znacząco wzrosnąć, co może wpłynąć na niską rentowność takiego projektu.
Decyzję o warunkach podłączenia planowanej instalacji fotowoltaicznej podejmuje operator sieci energetycznej biorąc pod uwagę wiele elementów (m.in. związanych ze stanem oraz planami rozwoju sieci elektroenergetycznej, czy lokalizacją przyszłych odbiorców energii elektrycznej).

Przy dużych instalacjach fotowoltaicznych (moc powyżej 1 MWp) olbrzymie znaczenie na możliwość podłączenia nowych instalacji ma stan sieci energetycznej, odległości od odbiorców (rozpływ mocy), struktura zapotrzebowania w energię elektryczną oraz obecność linii przesyłowej średniego lub wysokiego napięcia w pobliżu miejsca planowanej instalacji fotowoltaicznej. Dodatkowo z powodu zapewnienia stabilności sieci energetycznej operatorzy dużych instalacji fotowoltaicznych muszą przedstawić przewidywany bilans produkcji energii elektrycznej (jest on szczególnie istotny w przypadku tzw niestabilnych źródeł energii elektrycznej).

Podłączenie instalacji fotowoltaicznej

Nowelizacja prawa energetycznego w postaci “Małego Trójpaku” gwarantuje mikroinstalacjom fotowoltaicznym bezpłatne przyłączenie do sieci energetycznej oraz minimalizację niezbędnych dokumentów (budowa może zostać zrealizowana w oparciu o zgłoszenie robót i tym samym nie wymaga uzyskania pozwolenia na budowę).

W przypadku instalacji większych inwestor zwykle ponosi połowę kosztów podłączenia do sieci, a ponadto najczęściej występuje również konieczność uzyskania pozwolenia na budowę.

Podłączenie instalacji fotowoltaicznej

Inwerter w instalacji fotowoltaicznej

Inwerter jest urządzeniem służącym do zamiany napięcia stałego na zmienne. Inwertery są ważnym elementem instalacji fotowoltaicznej, ponieważ moduły fotowoltaiczne produkują prąd stały (można nimi również zasilić bezpośrednio urządzenia prądu stałego, jednakże w praktyce najbardziej rozpowszechnionymi odbiornikami są zasilane prądem zmiennym).

Inwertery zależnie do sposobu pracy dzielą się na dwie zasadnicze grupy:
“off-grid” – pracuje niezależnie od zewnętrznej sieci energetycznej i tym samym wymagają budowy instalacji tzw. wyspowych ( odseparowanych od zewnętrznej sieci energetycznej),
“on-grid” – pracuje w ścisłym powiązaniu z zewnętrznym systemem energetycznym, stale dopasowując podstawowe parametry pracy (amplituda, faza oraz częstotliwość napięcia) do parametrów zewnętrznej sieci energetycznej. W przypadku zaniku napięcia w sieci zewnętrznej następuje automatyczne wyłączenie inwertera.

Inwerter w instalacji fotowoltaicznej

Moc inwertera zależy od mocy planowanej instalacji fotowoltaicznej i w przypadku małych instalacji (do 5 kWp) można przyjąć jeden inwerter o mocy zbliżonej do mocy znamionowej instalacji.
W przypadku instalacji większych warto przewidzieć montaż kilku inwerterów ponieważ:
– przy większej liczbie inwerterów zmniejszamy ryzyko postoju instalacji podczas uszkodzenia jednego z nich,
– mamy możliwość lepszego porównania wydajności poszczególnych inwerterów i stwierdzenia nieprawidłowości ich pracy.

Jednym z ważniejszych kryteriów oceny inwertera jest jego sprawność, która dla bardzo dobrej klasy inwerterów osiąga wartość 98 % (powinno się unikać inwerterów posiadających sprawność poniżej 93%). Ponadto istotnym kryterium oceny inwertera jest jego dobór pod względem optymalnego wykorzystania jego parametrów pracy (zwykle sprawność inwerterów spada wraz ze spadkiem poziomu wykorzystania jego mocy). Dlatego nie opłaca się instalować inwerterów o mocy znacznie przekraczającej moc szczytową instalacji fotowoltaicznej, ponieważ będą one pracowały z niższą sprawnością (sprawność inwertera na rozsądnym poziomie występuje przy mocy min. 1/3 mocy znamionowej).

Inwerter w instalacji fotowoltaicznej

Zwykle moc inwerterów w stosunku do mocy szczytowej instalacji fotowoltaicznej powinna być w zakresie 85-115 %, optymalna wartość wynosi 95-100 %).

Poza tym wśród istotnych kryteriów wyboru inwertera można wymienić:
okres gwarancji (minimalny okres gwarancji wynosi 2 lata i może być wydłużony przez producenta),
parametry elektryczne (zakres napięcia wejścia, zakres prądu wejścia, napięcie i prąd wyjścia) które należy dopasować do parametrów generatora fotowoltaicznego,
lokalizacja inwertera (urządzenia instalowane w pomieszczeniach zamkniętych powinny mieć IP20 do IP44, natomiast instalowane na zewnątrz powinny być klasy IP54 do IP65),
wykonanie inwertera (z transformatorem lub bez, przy czym przy transformacji zawsze występują straty i najczęściej na rynku dostępne są rozwiązania beztransformatorowe),
budowa inwertera (zintegrowany z modułem fotowoltaicznym o mocy do 1 kWp, w wykonaniu do podłączenia ciągów modułów o mocy do 50 kWp lub pracujące jako jednostki centralne i posiadające najczęściej moc powyżej 100 kWp),
liczba wejść (przy inwerterach do 100 kWp najczęściej liczba ta wynosi 2 lub 3 wejścia, przy czym do każdego wejścia powinny być podłączone moduły o podobnej charakterystyce elektrycznej),
zacienienie instalacji fotowoltaicznej (w przypadku podłączenia do inwertera ciągu modułów, które mogą być zasłaniane przez obiekty zewnętrze, warto przewidzieć dla nich niezależny inwerter),
możliwości serwisowania, napraw gwarancyjnych i pogwarancyjnych oraz ewentualnej wymiany inwertera.

Miejsce montażu inwertera powinno być tak dobrane, aby znajdował się możliwie blisko instalacji fotowoltaicznej, w celu obniżenia strat elektrycznych (im dłuższa odległość od modułów tym dłuższe kable przewodzące energię elektryczną i tym samym większe straty).
Ponadto z uwagi na generowanie szumu podczas pracy inwertera powinno się je instalować z dala od pomieszczeń mieszkalnych. Z uwagi na możliwość chłodzenia inwertera, powinny one być zlokalizowane w miejscach chłodnych i wolnych od kurzu (zabezpieczenia temperaturowe inwerterów często powodują ich wyłączenie przy przekroczeniu określonej wartości temperatury, najczęściej granica ta wynosi ok. 70 C). Ponadto wraz ze wzrostem temperatury pracy inwertera spada jego wydajność oraz żywotność (dlatego warto przewidzieć instalację dodatkowego chłodzenia inwertera).

Inwerter w instalacji fotowoltaicznej