W niektórych rejonach Polski coraz częściej występują problemy ze zbyt wysokim napięciem sieciowym, gdy występuje nadprodukcja energii słonecznej. Kiedy standardowe napięcie sieciowe 230 V wzrośnie o +10% (powyżej >253 V), wtedy inwerter fotowoltaiczny musi się wyłączyć, czemu towarzyszy utrata produkcji energii elektrycznej z fotowoltaiki.
Sytuacja taka może mieć miejsce w sytuacji, gdy instalacja fotowoltaiczna wytwarza więcej energii niż jest zużywana w gospodarstwie domowym i wtedy falownik musi przesłać nadwyżkową część energii elektrycznej do sieci energetycznej. Jednakże aby falownik fotowoltaiczny mógł przesłać energię elektryczną do sieci, niezbędne jest wygenerowanie wyższego napięcia niż występującego sieci (wytworzenie różnicy potencjałów).
Jednocześnie w przypadku instalacji fotowoltaicznej podłączonej do sieci energetycznej występuje wzrost napięcia związany z rezystancją okablowania na odcinku licznik energii elektrycznej ?> falownik fotowoltaiczny. Nieprawidłowo dobrany przekrój kabla może spowodować, że będzie rosło napięcie na tym odcinku. Wzrost napięcia jest uzależniony od oporności właściwej, przekroju oraz rodzaju materiału przewodów, które wpływają na wielkość strat związanych z wydzielaniem się ciepła. Tym samym im więcej energii słonecznej wysyłamy do sieci, tym występuje większy wzrost napięcia wynikający z prawa Ohma (U= I * R) i jednocześnie im wyższa rezystancja okablowania, tym pojawia się większy wzrost napięcia.
Wysokie napięcia sieciowe mogą z jednej strony powodować awarie falowników ale dodatkowo są one również niebezpieczne dla różnych odbiorników występujących w gospodarstwach domowych (na przykład oświetlenie LED, telewizory, pralki, oraz inne urządzenia pracujące za pośrednictwem zasilaczy mających limit napięcia AC).
Jeśli chodzi o inne konsekwencje występowania wysokiego napięcia w sieci energetycznej, to także będzie jemu towarzyszyć wzrost zużycia energii elektrycznej. Przykładowo jeśli odbiorniki energii elektrycznej zużywają 1,5 kW przy napięciu 230 V, to przy napięciu 253 V zużycie energii elektrycznej wzrasta do 1650 W . Tak więc w praktyce dla przeciętnego prosumeta nie opłaca się sytuacja, kiedy napięcie wzrasta w sieci, ponieważ proporcjonalnie do wzrostu napięcia rośnie tez zużycie energii liczonej w kWh i tym samym musimy płacić wyższe rachunki za prąd.
Jednym z rozwiązań występowania wysokiego napięcia sieciowego jest zastosowanie ustawienia funkcji Q(V) w falowniku, co spowoduje, że w okresie występowania wysokich napięć sieciowych falownik nie będzie się wyłączał, a jedynie zacznie generować moc bierną. W takiej sytuacji spadnie nam produkcja mocy czynnej, na rzecz produkcji mocy biernej. Niestety rozwiązanie to nie zawsze zadziała, w szczególności gdy w otoczeniu występuje zbyt duża liczba falowników pracujących bez włączonej funkcji Q(V) i tym samym napięcie w sieci wzrasta do poziomu bliskiego 260 VAC.
W przypadku występowania zbyt wysokich napięć sieciowych w pierwszym kroku prosument powinien skontaktować się z Operatorem Systemu Dystrybucyjnego, który jest w stanie podjąć różne działania mające na celu poprawę sytuacji (zmienić odczepy transformatora, zabudować autotransformator z automatyczną zmianą odczepów, zabudować system magazynowania energii).
Jednakże przed kontaktem z Operatorem OSD powinniśmy sprawdzić napięcie występujące w sieci. Powinno się je zmierzyć w przypadku gdy instalacja fotowoltaiczna jest wyłączona (może być jedną z przyczyn wzrostu napięcia w sieci). Dodatkowo podczas wykonywania pomiarów napięcia w sieci powinniśmy również wyłączyć większe odbiory sieciowe (które z kolei przyczyniają się do obniżania napięcia sieciowego) ? taki pomiar powinien być pozbawiony czynników, które z naszej strony miały by na nie wpływ. Pomiar możemy wykonać najlepiej w okolicy południa, co pozwoli nam na uwzględnienie wpływu innych instalacji fotowoltaicznych na parametry sieciowe (uwaga, pomiar powinien obejmować średnie napięcie 10 minutowe, co możemy uzyskać wprost używając do tego celu miernika Fluke VR1710).
W przypadku gdy planujemy zupełnie nową instalację fotowoltaiczną to wtedy przed wyborem rodzaju falownika warto poprosić firmę instalatorską, aby dokonała dla nas pomiarów parametrów sieciowych (w tym napięć). Jeśli te napięcia są już stosunkowo wysokie na wszystkich fazach to jednym z rozwiązań może być zastosowanie instalacji wyspowej, czyli takiej która nie będzie eksportowała energii elektrycznej do sieci. Najczęściej takie falowniki wyspowe współpracują z systemami magazynowania energii elektrycznej.
Jeśli jednak występują różnice wartości napięć na poszczególnych fazach to zamiast sieciowego falownika jednofazowego można wybrać falownik trójfazowy, dzięki czemu będziemy mieli lepsze rozłożenie obciążenia na poszczególnych fazach i tym samym efekt podnoszenia napięcia nie będzie tak widoczny. Również jeśli planujemy rozbudowę istniejącej instalacji fotowoltaicznej, na przykład o zakup zupełnie nowego falownika, to w tym przypadku zdecydowanie lepszym rozwiązaniem jest wymiana falownika o większej mocy (niż dodawanie drugiego falownika, z uwagi na ryzyko występowania większych wzrostów i/lub konieczność zakupu i zabudowy integratora).
Również wybór bateryjnego systemu magazynowania energii elektrycznej (z zastosowaniem falownika sieciowego) pozwoli nam na ograniczenie eksportu energii do sieci, jednakże jako rozwiązanie sieciowe, gdy tylko pojawi się zbyt wysokie napięcie w sieci to taki falownik również się wyłączy (w takim przypadku zdecydowanie lepsze jest zastosowanie falownika wyspowego).
