Instalacje fotowoltaiczne już na dobre zagościły w polskich domach i firmach. W przeważającej większości montowane są systemy on-grid, czyli takie, które współpracują z siecią energetyczną. Przy obowiązujących przepisach, dotyczących odbioru i magazynowania energii przez operatora, jest to najbardziej efektywny kosztowo wybór. Fotowoltaika on-grid ma jednak małe wady. Jednym z ważniejszych mankamentów jest to, że gdy brakuje prądu w sieci inwertery on-grid po prostu się wyłączają. Jest to spowodowane przede wszystkim względami bezpieczeństwa ale też tym, że moc chwilową instalacji cechuje duża zmienność, zależna od warunków atmosferycznych.
Mając darmową energię ze słońca nie możemy z niej korzystać gdy operator nie zapewni nam napięcia w sieci. Oczywiście można zakupić system off-grid (nie podłączony do sieci) lub hybrydowy (działający z siecią lub bez niej – więcej o tym w naszych wcześniejszych wpisach Fotowoltaika z akumulatorami.) Systemy off-grid i hybrydowe wymagają podłączenia do inwertera baterii, które stabilizują cały system.Takie rozwiązanie znacząco podnosi koszty, a decyzja o wyborze takiego rozwiązania musi zapaść na etapie planowania inwestycji.
A co jeżeli już mamy instalację fotowoltaiczną on-grid i chcemy zabezpieczyć się na wypadek zaniku zasilania z sieci. Z pomocą przychodzi nam rozwiązanie, które nie wymaga dużych zmian w istniejącej instalacji PV oraz jest tańsze niż zastosowanie drogich baterii litowo-jonowych.
Współpraca agregatu prądotwórczego z fotowoltaiką on-grid.
W standardowej instalacji nie ma możliwości podłączenia agregatu prądotwórczego do falownika fotowoltaicznego on-grid. Takie zestawienie jest niemożliwe ze względów bezpieczeństwa i zabezpieczone na poziomie oprogramowania sprzętowego. Istnieje jednak rozwiązanie austriackiego producenta inwerterów, firmy Fronius, która dopuszcza integracje falowników z serii Symo i Primo do współpracy z agregatami prądotwórczymi dzięki zastosowaniu dodatkowych sterowników i zachowaniu ścisłych reguł i norm bezpieczeństwa. Rozwiązanie PV-GENSET dedykowane jest przede wszystkim firmom, które w awaryjnych sytuacjach muszą zachować ciągłość działań. Jest ono również możliwe do zastosowania do celów prywatnych. Instalacja taka musi być wykonana przez osoby upoważnione przez producenta. Ponadto cały system musi być wcześniej konsultowany i dopuszczony do użytku przez inżynierów firmy Fronius.
Przykład: Instalacja fotowoltaiczna o mocy 50 kW we współpracy z agregatem prądotwórczym diesla o mocy 80 kW.
Dla jednego z naszych klientów, firmy produkcyjnej z południa Polski wykonaliśmy hybrydową instalację on-off-grid w systemie Fronius Microgrid z zastosowaniem PV-GENSET Solution. Hala produkcyjna nie mogła pozwolić sobie na przerwy w funkcjonowaniu i zależność od dostawcy energii. Inwestując w instalacje fotowoltaiczną o mocy 50 kW nasi klienci chcieli mieć możliwość skorzystania z darmowej energii także w przypadku pracy w trybie zasilania awaryjnego. Praca systemu fotowoltaicznego w trakcie zaniku zasilania sieci wpływa także na znaczne oszczędności paliwa do generatora, dodatkowo niwelując zanieczyszczenie środowiska.
Na kompletną instalację składa się:
- 137 sztuk modułów fotowoltaicznych o mocy 290 Wp.
- 3-fazowy inwerter Fronius Symo 20.0-3-M
- 3-fazowy inwerter Fronius ECO 27.0-3-S
- 3-fazowy agregat prądotwórczy o mocy 80 kVA napędzany silnikiem diesla z automatycznym rozrusznikiem.
- automatyczny układu Samoczynnego Załączania Rezerwy SZR
- sterownik PV-GENSET firmy Fronius
- kontroler Fronius Data Manager 2.0
- licznik inteligentny Fronius Smart Meter 50kA-3
- monitoring przez WWW i aplikacje na telefon przez platformę Fronius Solarweb
Działanie systemu Microgrid
Nasza konfiguracja działa w pełni automatycznie. W czasie gdy zasilanie z sieci jest dostępne, instalacja fotowoltaiczna zachowuje się tak jak klasyczny układ on-grid. Energia z paneli fotowoltaicznych zasila zakład i pracujące w tym czasie urządzenia, a gdy generowane jest więcej energii niż potrzebuje firma, nadwyżka odprowadzana jest do sieci.
W sytuacji zaniku zasilania z sieci energetycznej system po odczekaniu dwóch minut automatycznie odłącza się od publicznej sieci, aby nie spowodować zagrożenia, oraz uruchamia agregat prądotwórczy. Po zainicjowaniu pracy generatora inwertery fotowoltaiczne synchronizują się z wewnętrznym zasilaniem, dostosowując moc fotowoltaiki do aktualnego zapotrzebowania. W tym trybie nie ma możliwości wysyłania energii poza sieć ponieważ nie byłoby gdzie jej zmagazynować dlatego ewentualna nadwyżka jest niwelowana przy pomocy technologi MPPT. W odwrotnej sytuacji gdy występuje niedobór energii z paneli słonecznych agregat wchodzi na wyższe obroty i uzupełnia braki. Po powrocie zasilania z publicznej sieci energetycznej cały system wraca to trybu on-grid a agregat prądotwórczy samoczynnie się wyłącza.
Jeżeli interesuje Państwa wdrożenie rozwiązania współpracy instalacji fotowoltaicznej z agregatem w trybie hybrydowym Microgrid zapraszamy do kontaktu.
