Słońce świeci, fotowoltaika nie działa. "Wiele instalacji powstało w miejscach, w których nie powinno ich być"

Na naszych łamach poruszaliśmy już problem wyłączających się instalacji fotowoltaicznych, m.in. w artykule Popyt na fotowoltaikę rozgrzany do czerwoności. O czym warto wiedzieć decydując się na instalację? Rosnąca w naszym kraju liczba instalacji oznacza, że problem ten coraz bardziej nabrzmiewa. Przyłączenie dużej ilości nowych instalacji i dodatkowych mocy do nieprzystosowanej do tego sieci niskiego napięcia coraz częściej oznacza ryzyko występowania problemów ze współpracą tych źródeł z siecią elektroenergetyczną.

Za dużo energii

Urząd Regulacji Energetyki przyznaje wprost, że skargi prosumentów są dość liczne. Odbiorcy, którzy produkują energię elektryczną w mikroinstalacjach i zużywają ją na własne potrzeby potwierdzają w skargach, że w Polsce występują obszary sieci, w których pojawiają się problemy z funkcjonowaniem mikroinstalacji oraz oddawaniem energii elektrycznej do sieci operatora. Wydaje się, że na Górnym Śląsku problem ten jest szczególnie dolegliwy, co spowodowane jest dużą liczbą mieszkańców a przede wszystkim dużym zagęszczeniem domów jednorodzinnych. Zresztą wystarczy prześledzić lokalne fora internetowe, by przekonać się o skali problemu. Instalacje się wyłączają, bo w sieci elektrycznej poziom napięcia jest wyższy niż dopuszczają normy. - "Prawidłowe napięcie w sieci powinno wynosić 230V z wahaniem o 10% w jedną, bądź w drugą stronę. Oznacza to, że nie powinno zejść poniżej 207V i przekroczyć 253V, przy których falownik wstrzymuje swoją pracę." - informuje firma doradcza Votum S.A. Wzrost napięcia w sieci w większości przypadków wynika z próby wysłania do sieci sporej ilości wyprodukowanej energii na fazie, która nie jest w danej chwili zbytnio obciążona. Dlatego w godzinach największego nasłonecznienia - a więc przy pogodzie zapewniającej najlepsze warunki generacji energii elektrycznej – kiedy zdolność wytwórcza mikroinstalacji wielokrotnie przekracza popyt na energię ogółu odbiorców z bezpośredniego jej otoczenia, instalacja (inwertery) pracuje niestabilnie, nieustannie zmieniając stan z aktywnego na nieaktywny. Z tego samego powodu obniża się jakość energii dostarczanej do naszych gniazdek.

Instalacje powstają tam, gdzie nie powinny

Zdaniem Jolanty Skrago i Piotra Furdzika z terenowego oddziału URE w Katowicach, autorów artykułu „Mikroinstalacja fotowoltaiczna - dlaczego się wyłącza i nie produkuje energii elektrycznej", wiele mikroinstalacji fotowoltaicznych powstało w miejscach, w których nie powinno ich być. Infrastruktura sieciowa, która przewidziana była tylko do dostarczania, a nie również do odbierania energii produkowanej w rozproszonych źródłach, często nie jest w stanie temu zadaniu zwyczajnie sprostać.

Problemu nie ma jeśli wokół przydomowej instalacji jest niewiele innych mikroinstalacji. Wówczas ta instalacja może swobodnie produkować i wprowadzać do sieci energię. Otaczająca ją sieć elektroenergetyczna w takiej sytuacji jest w stanie pracować jak magazyn energii (chociaż w rzeczywistości nim nie jest). "Problemy ze współpracą instalacji z siecią lub jakością dostarczanej energii pojawiają się wtedy, gdy w danej sieci wzrasta liczba wytwórców energii i zaczyna być porównywalna z liczbą odbiorców energii. Często zdarza się to w skupiskach domów jednorodzinnych. Obwód sieci niskiego napięcia, do którego przyłączone są te źródła, nie jest w stanie poradzić sobie z rozpływem produkowanej energii, co w efekcie pogarsza parametry napięciowe całego układu." - tłumaczy URE.

Kiedy zwiększa się ryzyko braku współpracy mikroinstalacji z siecią elektroenergetyczną?

Ryzyko, że mikroinstalacje nie będą współpracowały z siecią, wzrasta w przypadku występowania jednego lub więcej z poniższych warunków: dużej ilości i dużej łącznej mocy mikroinstalacji na obszarze zasilanym z jednej stacji transformatorowej; dużej odległości mikroinstalacji od stacji zasilającej SN/nN, dużej impedancji linii (małe przekroje przewodów, długie odcinki obwodów), niewielkiego zapotrzebowania na energię w okresach największej zdolności wytwórczej (godziny największego nasłonecznienia), rozbudowie istniejącej mikroinstalacji przez właściciela bez poinformowania operatora systemu dystrybucyjnego (OSD).

Co w proponuje URE?

Urząd radzi, by po pierwsze zainwestować w magazyn energii, który pozwoli w sposób optymalny wykorzystać wyprodukowaną energię. Po drugie radzi zużywać energię w godzinach największego nasłonecznienia, czyli faktycznie wtedy kiedy energia jest produkowana. Po trzecie radzi ustawić optymalny tryb pracy falownika. Po czwarte radzi włączyć opcję zmniejszenia mocy czynnej w funkcji wzrostu napięcia. Po piąte radzi by zwrócić się do operatora systemu dystrybucyjnego, by ten podjął działania zmierzające do wyeliminowania wszelkich nieprawidłowości w sieci.

Na koniec jednak URE przyznaje, że w wielu przypadkach działania doraźne podjęte przez operatora mogą nie wystarczać, co oznacza, że definitywne rozwiązanie problemu stanie się możliwe dopiero po kompleksowej modernizacji infrastruktury sieciowej. "Taka modernizacja polega na zastosowaniu przewodów o większym przekroju oraz zmianie konfiguracji sieci w taki sposób, aby pętle poszczególnych obwodów niskiego napięcia zasilanych przez transformator były krótsze, co często wiąże się z zainstalowaniem drugiego transformatora."

Odwrotu od paneli nie będzie

I logicznym wydaje się, że to ostatnie rozwiązanie powinno być wdrożone przez operatorów systemów jak najszybciej i jak najpowszechniej. Bo, jak konkludują w swoim artykule wspomniani już tu Piotr Furdzik i Jolanta Skrago "odwrotu od wytwarzania energii w masowo występujących rozproszonych źródłach nie będzie. Tak jak nie było odwrotu od wprowadzenia samochodu w miejsce konnego wozu, telefonii mobilnej w miejsce stacjonarnej, czy też telewizji cyfrowej w miejsce analogowej."