Automatyczny regulator napięcia rozwiąże problemy prosumentów?
Operatorzy sieci dystrybucyjnych alarmują, że wraz ze wzrostem liczby prosumentów i rosnącymi wolumenami energii wprowadzanej do sieci z domowych mikroinstalacji mają coraz większe problemy z zarządzaniem swoją infrastrukturą. Jeden z nich – Energa-Operator – sprawdza rozwiązanie, które ma być odpowiedzią na ten problem.
Energa-Operator testuje nowe rozwiązania mające pozwolić na sprawne funkcjonowanie sieci elektroenergetycznej, do której przyłączone są coraz liczniejsze instalacje OZE, w tym mikroinstalacje. Chodzi m.in. opracowane w ramach projektu EUniversal inteligentne stacje elektroenergetyczne średniego napięcia, a także automatyczny regulator napięcia, który został przetestowany w ostatnim czasie przez płocki oddział spółki dystrybucyjnej.
– Przy realizacji projektów pilotażowych oraz innowacyjnych współpracujemy z polskimi instytucjami naukowymi i polskimi firmami. Pilotaż pozwala na praktyczną ocenę nowych rozwiązań, ich potencjalnej skalowalności, a także efektywności ekonomicznej – mówi Michał Roman, dyrektor Pionu Zarządzania Majątkiem Sieciowym w Energa-Operator. – Wyniki projektów i pilotażowych wdrożeń realizowanych obecnie przez Energa-Operator są bardzo obiecujące – zapewnia Michał Roman.
Wyzwanie dla OSD
Energa-Operator tłumaczy, że dynamiczny rozwój mikroinstalacji, których liczba w ciągu ostatnich lat zwiększyła się z kilku tysięcy do ponad miliona, to poważne wyzwanie dla operatorów systemów dystrybucyjnych (OSD).
W lokalizacjach o dużej koncentracji mikroinstalacji fotowoltaicznych w godzinach szczytu generacji, gdy dodatkowo produkowana energia nie jest zużywana lokalnie przez właścicieli paneli, mogą wystąpić zmiany parametrów pracy sieci. To zaś – jak zapewnia Energa-Operator – może prowadzić do zakłóceń w funkcjonowaniu sieci, któremu zapobiec może jedynie awaryjne wyłączenie instalacji przez znajdujące się w nich automatyczne zabezpieczenia.
Operator sieci dystrybucyjnej informuje, że w takich przypadkach dokonuje niezbędnych pomiarów, regulacji ustawień transformatora, a także w dłuższym terminie, jeżeli jest to konieczne i możliwe pod względem technicznym i ekonomicznym, rozbudowuje sieć elektroenergetyczną, np. poprzez wymianę transformatora lub przewodów na te o zwiększonym przekroju.
Energa-Operator w lokalizacjach o dużym nasyceniu mikroinstalacjami testuje również innowacyjne rozwiązania, które po sprawdzeniu i pozytywnej weryfikacji będzie można stosować na szerszą skalę.
Automatyczny regulator napięcia
Energetycy z płockiego oddziału Energa-Operator zamontowali w miejscowości Białobrzegi nowatorskie urządzenie, którego celem jest stabilizacja parametrów pracy sieci elektroenergetycznej. Obwód w Białobrzegach odznacza się dużą liczbą przyłączonych mikroinstalacji, co w przeszłości było przyczyną problemów związanych z utrzymaniem prawidłowych parametrów jakościowych energii w sieci.
Automatyczny regulator napięcia MMB-ARN-1 firmy MMB Drivers Sp. z o.o. jest urządzeniem energoelektronicznym służącym do regulacji oraz symetryzacji napięcia w punkcie przyłączenia do sieci energetycznej niskiego napięcia z odnawialnymi źródłami energii.
Urządzenie składa się m.in. z transformatorów szeregowych dodających napięcie oraz dwukierunkowego przekształtnika energoelektronicznego. Transformator włączony szeregowo w główny tor prądowy zasilany jest przez przekształtnik energoelektroniczny, realizujący algorytm regulacji napięcia.
MMB-ARN-1 został zaprojektowany do pracy na wolnym powietrzu, wyposażony jest m.in. we wbudowane elementy grzewcze zapewniające możliwość uruchomienia w niskich temperaturach. Przewidziany jest do montażu na słupie energetycznym w obwodach linii napowietrznych niskiego napięcia. Dopuszczalny zakres temperatury otoczenia podczas pracy wynosi od -20°C do +40°C.
Energa-Operator informuje, że od dnia uruchomienia automatycznego regulatora napięcia parametry prądowe i napięciowe dostarczanej energii uległy poprawie na tyle, że operator zdecydował się na montaż kolejnych urządzeń.
Regulator jeszcze jako prototyp został wcześniej zamontowany w ramach projektu pilotażowego w miejscowości Chrusty przez kaliski oddział Energa-Operator.
Ponadto w ramach projektu EUniversal Energa-Operator wraz z gdańskim oddziałem Instytutu Energetyki opracował nowe rozwiązania dla stacji transformatorowych, które pozwolą na zwiększenie możliwości przyłączania mikroinstalacji. Stacje dzięki stałemu monitorowaniu parametrów pracy lokalnej sieci mogą autonomicznie dostosowywać poziom napięcia, tak aby zapewnić optymalne warunki dla działania prosumenckich mikroinstalacji fotowoltaicznych.
Podobciążeniowa regulacja napięcia
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: gminie Linia na Pomorzu, Czajkowie w województwie wielkopolskim oraz w Mławie. Lokalizacje te wybrane zostały nieprzypadkowo, na terenach, które odznaczają się dużą liczbą przyłączonych mikroinstalacji. Stanowią one jednocześnie obszary demonstracyjne polskiej części projektu EUniversal.
W kolejnych etapach projektu testowane i optymalizowane będą algorytmy sterowania stacją.
Polska część projektu EUniversal, poza budową samych stacji, obejmuje również przetestowanie modeli współpracy Operatora Systemu Dystrybucyjnego (OSD) z właścicielami przydomowych źródeł wytwórczych. Celem jest wypracowanie takich rozwiązań pozwalających na zwiększenie elastyczności sieci, aby współdziałanie było korzystne dla obu stron. W ramach prac, przy zaangażowaniu odbiorców, przetestowane zostaną m.in. platformy zakupowe umożliwiające OSD korzystanie z usług elastyczności.
Obszary demonstracyjne projektu EUniversal poza Polską zlokalizowane zostały także w Niemczech oraz Portugalii. Projekt jest realizowany dzięki wsparciu Komisji Europejskiej w ramach programu Horyzont 2020.
Energa-Operator jest liderem polskiego obszaru demonstracyjnego projektu, który powstaje we współpracy z gdańskim oddziałem Instytutu Energetyki, przedsiębiorstwem Mikronika oraz firmą NODES.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
Gdzie szukać paneli fotowoltaicznych?
Poniżej przedstawiamy ranking serwisu Oferteo.pl dotyczący 18 343
firm instalujących panele fotowoltaiczne, najlepszych w 2022 roku w
poszczególnych miastach:
Trafo ze zmianą podobciazeniowa napiecia ma sens, bo praktycznie nie generuje dodatkowych strat, ale instalacja dodatkowych przeksztaltników tylko do stabilizacji i symetryzacji jest brz sensu
Kombinacje aby tylko pieniądze brać na projekty. Wiadomo, że każdy transformator jest za słaby a kable za cienkie. Gdyby policzyć moc umowną każdego przyłącza w budynku dawno by brakło mocy z trafo a to, że to działa to tylko zasługa, że większość nie pobiera energii pełną mocą przyłącza. tylko ułamek tego. Sytuacja z prosumentami obnażyła stan i sieci niskiego napięcia że jest zdecydowanie słabsza niż powinna.
A dlaczego firmy energetyczne nie inwestują w magazyny energii, poprawiło by to parametry sieci, czy wszystkie inwestycję w tym kraju muszą być po str. Prosumeta.
Znaczenie ma moc zalaczonych źródeł w systemie energetycznym w dni słoneczne. W takie dni energetyka zawodowa winna wyłączać swoje źródła na stan jałowy, oszczędzając w ciągu dnia paliwa takie jak np węgiel. Sterowniki dużych źródeł energii winny kontrolować częstotliwość w sieci i nigdy nie dopuszczać by była ona większą od 50 Hz.
@Andrzeju – głupoty piszesz. Co by sie stało jakby wszyscy klienci wodociągów w tej samej chwili pobierali wodę, wszyscy na 100% obciązyli swoje łącza internetowe, wszyscy przyszli po pieniądze do banku ?
Zakres temperatur jakiś śmieszny. Słoneczko przygrzeje na tę skrzyneczkę i najlepsza izolacja nie pomoże
@Andrzej: sieci projektowało się z uwzględnieniem tzw. współczynnika jednoczesności. Im więcej odbiorców podłączonych do danej gałęzi tym mniejszy wsp. jednoczesności. Tak się robiło (robi?) żeby nie przewymiarowywać niepotrzebnie sieci. Tak było w czasach gdy o PV nikt nie słyszał. Teraz instalacje prosumenckie obnażają słabość sieci projektowanych ww. sposobem bo jak świeci i wytwarza to u wszystkich na raz.
Nie rozumiè dlaczego energia z sieci niskiego napięcia, nie trafia do sieci średniego napiècia i następnie do polskich sieci elektroenergetycznych…. Operatorzy muszą zastosować takie rozwiązania, by to w ten sposòb działało……
Poprawnie i skuteczność działania opisanego układu przetestowałem w Sieci PGE jako URD już w 2019 roku. Nikt jednak nie był tym zainteresowany w OSD, bo oni rozumieją,że powszechne zastosowanie takiej korekcji w obwodach nN obaliłoby ostatecznie powszechnie ugruntowywane (przez operatorów i od lat) nieprawdziwe opinie jakoby bez wielkich inwestycji infrastrukturalnych nie da się podpinać więcej PV.Da się. OSD nie chcą,zwłaszcza PGE bowiem więcej wolumenu wyprodukowanego w mikroinstalacjach solidarnie przez wszystkich Prosumentów= spadek zysku z opłat przesyłowych oraz po części spadek zysku z generacji, którą w ciągu dni słonecznych trzeba zredukować w podstawie.Kirzystnuej zatem było blokować OZE.Obecnie zmieniły się relacje cenowe i ta zmiana powoduje, że nawet dla największych OSD taniej jest kupić prąd id Prosumenta niż wytworzyć samemu w elektrowniach o sprawności 31% tym bardziej,że większość z nich to stare trupy i pozostawianie ich w ruchu oznacza non stop awarie i wyłączenia nieplanowane.
SPS@ Nie chodzi o przewymiarowanie tylko dostosowanie sieci do tego za co się płaci. U mnie stoi stary trafo od lat. Miedzy czasie do niego dołączyli dużo domów nic nie modernizując. Główna linia pamięta jeszcze czasy powojenne. Każdy w okolicy ma około 10 KW mocy umownej. Gdyby nagle wszyscy pociągnęli połowę albo 3/4 mocy umownej to trafo by nie wydoliło. Już sam fakt podłączenia 4 instalacji foto o mocy około 6-7 kW wyłącza instalacje świadczy o stanie kabli i drutów bo i takie coś jest.
Karolus@ Trzeba być blisko transformatora i odpowiedniej grubości i jakości kable a trafo wtłoczy w średnie napięcie. Niestety ale sieci były budowane na dostarczanie energii a nie odbiór z budynków. Czym jesteś dalej od transformatora tym musisz wyżej podnieść napięcie aby wtłoczyć. Fizyki nie oszukasz. Opór na przewodach to wróg dla fotowoltaiki. Dostawca straty na długości przewodów rekompensuje podniesieniem napięcia na transformatorze aby ci na końcu nie mieli za niskie napięcie tylko, że w drugą stronę jest to samo. Jeżeli na trafo jest 240V a u ciebie 220V to falownik musiałby przekroczyć 260V aby zacząć wtłaczać do średniego napięcia a grubość przewodów też ma wpływ. Przy 260V falownik nie działa więc sam widzisz. Ratunek to autokonsumpcja lub sąsiedzi, którzy twoją energię zużyją. Modernizacja na bardzo grube przewody przy długich liniach nieraz jest zupełnie nieopłacalna. Przy dużych skupiskach budynków i bliskości trafo można liczyć, że zmodernizują sieć.
Energetyka powinna wcześniej przystosować sieć pod fotowoltaike a nie teraz próbować,kombinować. A my prosumenci cierpimy..
Niewiele artykuł wnosi.Wiadomo że napięcie trzeba przełączać.Ludzi interesuje czy to można robić pod prądem oraz ile jest dostępnych rozwiazań, że trzeba testować jakieś nowe?
Ile to kosztuje?
Jaka ma moc i po ilu latach się zwróci.
Czy nie można zmieniać napięcia na stacjach średniego napięcia aby nie przestawiać transformatorów w każdej wiosce?
@Andrzej: problem niemodernizowania sieci nakłada się na ich strukturę nieprzystającą do dzisiejszych realiów. Jak to mówią jeden problem to nie problem, dwa problemy to jest problem ;o).
Brawo Energa-Operator! Wreszcie ktoś wyznacza kierunek rozwoju energetyki w Polsce, wygląda na to, że szklany sufit zaczyna pękać. OSD marnują setki MWh niewyprodukowanej energii z mikroinstalacji, które w słoneczne dni wyłączają się z powodu ich zaniedbań na sieci. Tauron tylko oczekuje więcej kasy od odbiorców, a powinien brać przykład z Energa-Operator. 1,2 mln prosumentów to z całą pewnością 1,2 mln – lub więcej – WYBORCÓW!!! Tak więc panowie prezesi OSD do dzieła!!!
Mój falownik zarejestrował 23 błędy sieci w dniu 04.05. Powodowało je z byt wysokie napięcie dochodzące do 256 – 260V i kończyło się wyłączeniem falownika na 10 min. Wszystko zarejestrowane przez elektronikę falownika. Od 01.04 takich wyłączeń miałem ok 100….. To jest marnotrawstwo tysięcy kWh w skali kraju i dowód na nieudolność OSD. Niedługo rusza procesy sądowe ludzi., którym zbyt wysokie napięcie zniszczyło sprzęt AGD.
Taka zabawka to koszt z przyłączeniem rzędu 120-130tyś zł. Do tego koszty energii na potrzeby własne (jakąś, nie małą moc na straty pobiera to urządzenie). Regulator „ogarnia” małą wioskę Białobrzegi pod Płockiem i daje możliwość prosumentom „wpychanie” energii w sieć w czasie kiedy są nadwyżki (robiło się napięcie powyżej 254V). Wniosek taki, że jego koszty powinni ponieść prosumenci (ci co mają fotowoltaikę), a nie wszyscy pobierający prąd. Dlatego powinno się informować przed inwestycją jakie są koszty prawdziwe tzw. czystej energii. Narazie mówimy tylko o kosztach podwyższonego napięcia sieci. Zostają jeszcze koszty wyższych harmonicznych (czyli śmietnik częstotliwościowy) i koszty modernizacji kotłów i generatorów w elektrowniach konwencjonalnych, które wzrosły kilkukrotnie (a są to już miliardy zł) w wyniku ciągłego, niestabilnego wachlowania mocą (uzależnionego czy jest słońce i wiatr czy nie ma).