Dlaczego fotowoltaika się wyłącza? Jak z tym walczyć?

Dynamiczny rozwój fotowoltaiki w Polsce trwa od 2019 roku. Program Mój Prąd zachęcał Polaków do inwestowania w przydomowe elektrownie, które lawinowo zasypywały przede wszystkim wsie i przedmieścia. Niestety wraz z szybkim przyrostem liczby instalacji fotowoltaicznych nie szły inwestycje w sieć elektroenergetyczną, czego konsekwencje dziś odczuwamy.

Instalacja fotowoltaiczna podłączona do sieci pozwala na redukcję rachunków za energię elektryczną, pokrywając część lub całość zużycia danego gospodarstwa domowego. Jeśli jednak energii produkuje się więcej, niż zużywa, jej nadmiar trafia do sieci i może być w ten sposób zużyty w innym miejscu. Odciąża to duże elektrownie, ale jednocześnie tworzy problemy.

Standardowe napięcie w sieci jednofazowej to 230 V z dopuszczalnym odchyleniem na poziomie 10 proc., co oznacza, że za normę uznajemy napięcie między 207 a 253 V. Energia oddawana do sieci podnosi napięcie, które w niej występuje. Jeżeli przekracza ono 253 V przez więcej niż 10 minut, falowniki przy instalacjach fotowoltaicznych wyłączają się. Jeśli natomiast napięcie przekroczy wartość 264 V, falownik wyłącza się natychmiastowo. Zabezpiecza to urządzenia elektryczne przed uszkodzeniem.

Brak modernizacji sieci elektroenergetycznych w Polsce sprawia, że nie są one przystosowane do rozproszonych źródeł energii. Jeśli w danej okolicy powstaje wiele instalacji fotowoltaicznych, napięcie w sieci wzrasta bardzo szybko, szczególnie w godzinach południowych, kiedy słońce świeci najmocniej. Biorąc pod uwagę, że fotowoltaika jest częstym widokiem na wsiach, gdzie infrastruktura może być przestarzała, czasem wystarczy kilka instalacji fotowoltaicznych w obrębie pracy pojedynczego transformatora, by napięcie wzrosło powyżej 253 V, co powoduje regularne przerwy w produkcji prądu przez panele słoneczne.

Przerwy w pracy instalacji fotowoltaicznej idealnie obrazują wykresy z falownika. Widoczne gwałtowne spadki to ograniczanie produkcji prądu przez urządzenie ze względu na nadmierne napięcie w sieci. Wyłączanie instalacji fotowoltaicznej w godzinach największego nasłonecznienia w sposób oczywisty szkodzi inwestorom - czas zwrotu z inwestycji w fotowoltaikę znacznie się wydłuża.

Biorąc pod uwagę, że głównym winowajcą wyłączającej się fotowoltaiki jest zakład energetyczny lub inny podmiot odpowiadający za stan sieci elektroenergetycznej w danym rejonie, prosumenci nie mogą zrobić zbyt wiele. Są jednak pewne kroki, które można podjąć, by zwiększyć opłacalność instalacji fotowoltaicznej.

Pierwszy sposób, który jest jednocześnie najłatwiejszy w implementacji, to zmiana codziennych nawyków dotyczących używania energochłonnych urządzeń elektrycznych. Jeśli to tylko możliwe, warto starać się korzystać z nich wówczas, gdy fotowoltaika produkuje największą ilość energii - będzie ona wówczas zużywana na bieżąco i nie przyczyni się do zwiększania napięcia w sieci.

Chodzi tu na przykład o programowanie bojlera tak, by podgrzewał wodę w określonych godzinach, pranie, zmywanie i prasowanie głównie wtedy, gdy nie brakuje światła słonecznego, a także korzystanie z innych sprzętów, które wymagają sporej dawki energii, głównie wówczas, gdy instalacja fotowoltaiczna pracuje z dużą wydajnością.

Druga z możliwości to coś, co wydaje się absurdalne. Chodzi o załączenie dodatkowego odbiornika, który może obniżyć napięcie w sieci, tym samym umożliwiając produkcję prądu przez instalację fotowoltaiczną. Jest to jawne marnowanie energii elektrycznej, ale trzeba mieć świadomość, że umożliwia ono generowanie znacznie większej jej ilości. Przykładem takiego odbiornika może być grzałka, na przykład wspomniany bojler. Co ważne - przed podjęciem takiego kroku warto upewnić się, na której fazie występuje zwiększone napięcie i właśnie tam podłączyć dodatkowy odbiornik.

Trzecia droga to zakup magazynu energii. Mimo iż program Mój Prąd oferuje dofinansowanie do takiego akumulatora, nie jest to tani sprzęt, więc nie powinno dziwić, że mało kto decyduje się na tego typu inwestycje.

Modernizacja sieci elektroenergetycznych to drogie przedsięwzięcie, którego realizacja zajmie wiele lat. Jedną z możliwości polepszenia sytuacji w sieci jest unowocześnienie stacji transformatorowych. Pomocne byłoby zastosowanie transformatorów o większej mocy, które mają możliwość zdalnej regulacji napięcia, dzięki czemu łatwo można by dostosowywać jego wartość do warunków w danym rejonie.

Innym działaniem jest zakup i montaż inteligentnych liczników, do którego zobowiązani są wszyscy operatorzy sieci dystrybucyjnej. Mają one pozwolić na bieżący odczyt zużycia prądu w konkretnych lokalizacjach, co pozwoli na lepsze planowanie dostaw energii z uwzględnieniem rozproszonej generacji z odnawialnych źródeł energii.