Instalacje fotowoltaiczne wciąż zyskują na popularności – w pierwszym kwartale 2022 roku liczba prosumentów w Polsce przekroczyła milion. Według szacunków Polskiego Towarzystwa Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej (PTPiREE) łączna moc mikroinstalacji podłączonych do krajowych sieci może w tym roku przekroczyć wartość 10 GW. Czy rodzima infrastruktura jest przystosowana do poboru takiej ilości energii?

Przyczyny wahań napięcia

Zakład energetyczny w umowie z prosumentem określa optymalny poziom napięcia w sieci – powinien on znajdować się w przedziale od 207 do 253V (230V +/- 10%). Jeśli napięcie jest zbyt wysokie, falownik odłączy instalację i wznowi pracę dopiero po tym, gdy parametry wrócą do normy. Falownik (czyli inaczej inwerter) jest sercem instalacji fotowoltaicznej: zmienia produkowany przez panele prąd stały w wykorzystywany w gospodarstwie domowym prąd zmienny. Oprócz tego odpowiedzialny jest właśnie za monitorowanie stanu sieci – napięcia i częstotliwości. Wyłączający się inwerter w czasie dużego skoku napięcia pracuje zatem zgodnie ze swoim przeznaczeniem, działają tu bowiem względy bezpieczeństwa: zakład energetyczny zwykle musi wykonać prace na linii, by przywrócić sprawne działanie sieci. Przesyłanie prądu w czasie ich trwania byłoby niebezpieczne dla pracujących przy tym osób. Gdy problem zostanie zażegnany, inwerter samoistnie wznowi pracę.

Główną przyczyną problemów ze skokami napięcia jest stan infrastruktury energetycznej w Polsce. Zdecydowana większość sieci napowietrznych powstała ponad dwadzieścia lat temu, jeszcze przed rozkwitem rynku instalacji fotowoltaicznych i zwyczajnie nie jest dobrze przystosowana do dwukierunkowego przesyłania energii. W czasie gdy nadprodukcja jest największa, do sieci trafiają ogromne ilości prądu. Problem staje się większy w godzinach okołopołudniowych w słoneczne dni, zwłaszcza gdy na tej samej linii energetycznej występuje duża liczba innych instalacji fotowoltaicznych. Nie bez znaczenia pozostaje także sąsiedztwo dużych zakładów przemysłowych oraz odległość domu od transformatora.

Sposoby na wyłączającą się instalację

Problem ze skokami napięcia można by zażegnać u źródła poprzez modernizację sieci energetycznych. Jest to jednak związane z wysokimi kosztami, których dystrybutorzy zazwyczaj nie chcą ponosić. Co zatem może zrobić prosument, żeby choć częściowo zniwelować trudności?

Przede wszystkim nie należy wykonywać na własną rękę zmian w instalacji, pozwalających na podniesienie napięcia na inwerterze,  bowiem w ten sposób uszkodzić możemy nie tylko samą instalację, ale też urządzenia podłączone do sieci. Inne sposoby ominięcia zabezpieczeń mogą być nie tylko kosztowne i nieskuteczne, ale także będą zagrażały życiu osób korzystających z linii.

Zgłoszenie problemu do zakładu energetycznego

Dobrym pomysłem jest natomiast złożenie reklamacji na zbyt wysokie napięcie w sieci do odpowiedniego dystrybutora. Jeśli będzie to możliwe i nie zakłóci przesyłania energii do innych odbiorców, po dokonaniu stosownych pomiarów firma energetyczna zmieni ustawienia transformatora, co rozwiąże problem. W przypadku dużej liczby instalacji na danym obszarze możemy próbować wspólnie wynegocjować przyspieszenie modernizacji sieci w naszej lokalizacji.

Zwiększenie poziomu autokonsumpcji

Zwiększanie poziomu autokonsumpcji to nie tylko sposób na rozwiązanie problemu związanego z wahaniami napięcia – pozwala ono także na przyspieszenie zwrotu z inwestycji. Skuteczne może być zainwestowanie w takie urządzenia jak pompa ciepła czy klimatyzacja. Ponieważ nadprodukcja jest największa w godzinach, gdy większość osób przebywa w pracy lub w szkole, zużywanie prądu w tym czasie może być trudne. Warto więc sprawdzić, czy nasze urządzenia mają funkcję zaplanowania startu i włączyć je w czasie, gdy nasze panele pracują najwydajniej – powinno być to możliwe w przypadku większości nowych pralek czy zmywarek.

Magazynowanie energii

Dobrym zabezpieczeniem przed wyłączaniem instalacji jest zamontowanie przydomowego magazynu energii. Nadwyżki wyprodukowanego prądu w pierwszej kolejności zasilą magazyn, a skorzystanie z nich będzie możliwe w okresie zmniejszonej produkcji z paneli. Do sieci przekazywane będą mniejsze ilości energii, w związku z tym wyłączenia będą mniej uciążliwe. Dodatkowo, najnowsza edycja programu Mój Prąd zakłada dotację także na zamontowanie tych urządzeń. Pozyskać będą ją mogły również osoby, które już skorzystały z wcześniejszych odsłon programu – warunkiem będzie jednak przejście na nowy system rozliczeń (net-billing).

Orientacja instalacji wschód-zachód

Jeśli jesteśmy jeszcze na etapie wyboru instalacji fotowoltaicznej, warto rozważyć zamontowanie jej w kierunkach wschód-zachód. Większość instalacji w Polsce zorientowana jest na południe, by generować jak największą ilość energii. Orientacja wschód-zachód będzie generowała mniejsze ilości prądu w godzinach szczytowych, za to czas jej działania wydłuży się o wczesne godziny poranne i późne popołudniowe. W przypadku problemów z siecią mniejsza ilość pozyskiwanej energii w szczytowych godzinach 11-14 będzie niewątpliwym atutem.

Wyłączanie instalacji fotowoltaicznej z powodu zbyt wysokiego napięcia to problem, który nasila się w czasie słonecznych wiosennych i letnich dni. Pierwszym krokiem, który należy poczynić w wypadku jego częstego występowania, jest poinformowanie właściwego zakładu energetycznego, bowiem winę za taki stan rzeczy ponosi przede wszystkim niedostosowana technicznie infrastruktura energetyczna w naszym kraju. We własnym zakresie prosument może postawić na zwiększenie poziomu autokonsumpcji lub też magazynowanie energii w czasie jej największej nadprodukcji. Nie należy natomiast przerabiać instalacji na własną rękę, ponieważ może to być nie tylko niebezpieczne, ale też kosztowne. Niestety, zwiększająca się liczba instalacji fotowoltaicznych przyłączanych do sieci oznacza, że póki sieci nie zostaną zmodernizowane, problemy z wyłączaniem inwerterów mogą się powtarzać.