Mniej wyłączeń fotowoltaiki i wydajniejsza praca paneli. Zastosowali nowatorskie podejście
Mniej wyłączeń mikroinstalacji fotowoltaicznych i bardziej wydajna ich praca – to efekty zastosowania nowatorskiego systemu regulatorów napięcia. Pozwalają one dostosowywać napięcia sieci do ilości energii wprowadzanej przez prosumentów. Urządzenia takie w swojej sieci montuje firma Energa.
Wyobraź sobie sieć energetyczną jako rzekę. Kiedy do tej rzeki wpłynie zbyt dużo wody (czyli energii), może dojść do powodzi. Podobnie jest z siecią elektryczną – nadmiar energii może spowodować jej przeciążenie. Regulatory napięcia działają jak śluzy, które kontrolują przepływ wody, zapewniając odpowiedni poziom w każdym miejscu rzeki. Dzięki nim energia produkowana przez prosumentów może być płynnie wprowadzana do sieci, bez obaw o przeciążenia.
Fotowoltaika ofiarą własnego sukcesu
W miejscach, gdzie jest dużo mikroinstalacji fotowoltaicznych, w godzinach, w których słońce świeci najmocniej i kiedy zapotrzebowanie na energię jest jednocześnie niewielkie, energia wprowadzana przez przydomowe mikroelektrownie do sieci może powodować wzrost napięcia.
Przekroczenie jego bezpiecznych wartości powoduje wyłączanie się instalacji fotowoltaicznej. Najlepszym rozwiązaniem jest zwiększenie w tym czasie własnego zużycia energii.
Pomóc może także m.in. prowadzona przez operatora systemu dystrybucyjnego bieżąca regulacja napięcia w sieci, która poprawia możliwości przepływu dla energii produkowanej przez prosumentów.
W ostatnich latach notujemy dynamiczny, wręcz skokowy wzrost liczby i mocy przyłączonych do sieci mikroinstalacji. Obecnie już ponad 8 procent naszych klientów to prosumenci, których jest przeszło 280 tysięcy. Wyzwaniem jest dostosowanie sieci do ich potrzeb
– mówi Robert Świerzyński, z Energa Operator.
Więcej o fotowoltaice przeczytasz na Spider`s Web:
Algorytm czuwa nad siecią
Automatyczny regulator napięcia został w 2022 r., jeszcze jako prototyp, zamontowany w ramach projektu pilotażowego w miejscowości Chrusty przez kaliski oddział Energa Operator. Następnie urządzenie przetestowane zostało w miejscowości Białobrzegi.
Parametry pracy sieci, w obu przypadkach, znacząco poprawiły się. Zmniejszyła się także liczba wyłączeń mikroinstalacji. Praktycznie wyeliminowane zostały ich wyłączenia z powodów napięciowych na linii, na której zamontowano regulator. Uzyskane wyniki sprawiły, że Energa zaczęła stosować to rozwiązanie szerzej, zwłaszcza na terenach z dużą liczbą mikroinstalacji. Obecnie w sieci pracuje 30 tego typu urządzeń.
Regulator napięcia dokonuje automatycznej regulacji oraz symetryzacji napięcia w sieci energetycznej niskiego napięcia z odnawialnymi źródłami energii, pracując według określonego algorytmu.
Urządzenie zaprojektowane zostało do pracy na wolnym powietrzu i montażu na słupie energetycznym w obwodach linii napowietrznych niskiego napięcia. Dopuszczalny zakres temperatury otoczenia podczas jego pracy wynosi od -20 stopni C do +40 stopni C.
Nowe rozwiązania od naukowców z Gdańska
Energa sprawdza również możliwości zastosowania innych urządzeń pozwalających na dynamiczne regulowanie napięcia. Wraz z naukowcami z gdańskiego Instytutu Energetyki opracowała, w ramach projektu EUniversal, nowe rozwiązania dla stacji transformatorowych.
Dzięki stałemu monitorowaniu parametrów pracy lokalnej sieci, stacje mogą autonomicznie dostosowywać poziom napięcia tak, aby zapewnić optymalne warunki dla działania przydomowej fotowoltaiki.
Inteligentna sieć reaguje na obciążenia
W nowych stacjach transformatorowych średniego napięcia (SN/nn), zastosowano transformatory wyposażone w funkcję podobciążeniowej regulacji napięcia (OLTC ang. On-Load Tap Changer), co pozwala im na płynne dostosowywanie jego wartości, w reakcji na zmiany wynikające z obciążenia i ilości energii produkowanej w mikroinstalacjach fotowoltaicznych.
Optymalizację napięć zapewniają zaimplementowane w sterowniku stacji algorytmy korzystające z danych pomiarowych, otrzymywanych m.in. z liczników inteligentnych zainstalowanych u klientów.
Prototypowe stacje wybudowano w trzech miejscach w Polsce: gminie Linia na Pomorzu, Czajkowie w woj. wielkopolskim oraz w Mławie. Lokalizacje te wybrane zostały nieprzypadkowo - to miejsca gdzie instalacji fotowoltaicznych jest wyjątkowo dużo. Stanowią one jednocześnie obszary demonstracyjne polskiej części projektu EUniversal.
Nowe regulatory napięcia to ważne wsparcie w rozwoju energetyki prosumenckiej. Dzięki nim energia ze słońca może być efektywniej wykorzystywana, a sieć elektryczna staje się bardziej stabilna i przyjazna dla środowiska.
