Ako nainštalovať antireverzné (nulový export) merače výkonu vo fotovoltaických systémoch – kompletný sprievodca

Úvod

S rastúcim zavádzaním fotovoltaiky (FV) čelí čoraz viac projektovpožiadavky na nulový vývozDodávatelia energií často bránia v tom, aby sa prebytočná solárna energia vracala späť do siete, najmä v oblastiach so saturovanými transformátormi, nejasným vlastníctvom práv na pripojenie k sieti alebo prísnymi pravidlami kvality energie. Táto príručka vysvetľuje, ako ju nainštalovať.antireverzné (nulový export) elektromery, dostupné základné riešenia a správne konfigurácie pre rôzne veľkosti a aplikácie fotovoltaických systémov.

1. Kľúčové aspekty pred inštaláciou

Povinné scenáre pre nulový export

• Nasýtenie transformátoraKeď lokálne transformátory už pracujú s vysokou kapacitou, spätný výkon môže spôsobiť preťaženie, vypnutie alebo poruchu zariadenia.

• Len pre vlastnú spotrebu (export do siete nie je povolený)Projekty bez schválenia dodávky do siete musia spotrebovávať všetku vyrobenú energiu lokálne.

• Ochrana kvality energieReverzný výkon môže zavádzať jednosmerné zložky, harmonické alebo nevyvážené zaťaženie, čím sa znižuje kvalita siete.

Kontrolný zoznam pred inštaláciou

• Kompatibilita zariadeníUistite sa, že menovitý výkon elektromera zodpovedá veľkosti FV systému (jednofázový ≤8 kW, trojfázový >8 kW). Skontrolujte komunikáciu s meničom (RS485 alebo ekvivalent).

• Životné prostrediePre vonkajšie inštalácie pripravte kryty odolné voči poveternostným vplyvom. Pre systémy s viacerými meničmi naplánujte zapojenie zbernice RS485 alebo ethernetové dátové koncentrátory.

• Súlad a bezpečnosťPotvrďte bod pripojenia k sieti s dodávateľom energií a skontrolujte, či rozsah zaťaženia zodpovedá očakávanej výrobe fotovoltaických elektrární.

2. Základné riešenia s nulovým exportom

Riešenie 1: Obmedzenie výkonu pomocou invertorového riadenia

• PrincípInteligentný merač meria smer prúdu v reálnom čase. Keď sa zistí spätný tok, merač komunikuje s meničom cez RS485 (alebo iné protokoly), čo znižuje jeho výstupný výkon, až kým sa hodnota exportu nezmenší na 0.

• Prípady použitiaOblasti presýtené transformátormi, projekty vlastnej spotreby so stabilným zaťažením.

• VýhodyJednoduché, lacné, rýchla odozva, bez potreby úložiska.

Riešenie 2: Integrácia absorpcie záťaže alebo skladovania energie

• PrincípMerač monitoruje prúd v bode pripojenia k sieti. Namiesto obmedzenia výkonu meniča sa prebytočný výkon odvádza do akumulačných systémov alebo na odľahčenie záťaže (napr. ohrievače, priemyselné zariadenia).

• Prípady použitiaProjekty s vysoko premenlivým zaťažením alebo tam, kde je prioritou maximalizácia výroby fotovoltaickej energie.

• VýhodyInvertory zostávajú v režime MPPT, energia sa neplytvá, vyššia návratnosť investícií systému.

3. Scenáre inštalácie podľa veľkosti systému

Systémy s jedným invertorom (≤100 kW)

• Konfigurácia1 invertor + 1 obojsmerný inteligentný merač.

• Poloha meračaMedzi výstupom striedavého prúdu meniča a hlavným ističom. Medzi nimi by nemali byť pripojené žiadne iné záťaže.

• Poradie zapojeniaFV invertor → Prúdové transformátory (ak sa používajú) → Inteligentný merač spotreby energie → Hlavný istič → Lokálne záťaže / Sieť.

• LogikaMerač meria smer a výkon a potom menič upraví výstup tak, aby zodpovedal záťaži.

• VýhodaJednoduché zapojenie, nízke náklady, rýchla odozva.

Multiinvertorové systémy (> 100 kW)

• KonfiguráciaViacero meničov + 1 inteligentný merač spotreby energie + 1 koncentrátor dát.

• Poloha meračaV spoločnom bode pripojenia k sieti (všetky výstupy meniča sú kombinované).

• ZapojenieVýstupy meniča → Zbernica → Obojsmerný merač → Koncentrátor údajov → Hlavný istič → Sieť/Zaťaženia.

• LogikaKoncentrátor údajov zhromažďuje údaje z meračov a proporcionálne distribuuje príkazy každému meniču.

• VýhodaŠkálovateľné, centralizované ovládanie, flexibilné nastavenie parametrov.

4. Inštalácia v rôznych typoch projektov

Projekty len pre vlastnú spotrebu

• PožiadavkaExport mriežky nie je povolený.

• Poloha meračaMedzi výstupom striedavého prúdu meniča a lokálnym ističom záťaže. Nepoužíva sa žiadny sieťový vypínač.

• SkontrolovaťTest pri plnom generovaní bez záťaže – menič by mal znížiť výkon na nulu.

Projekty saturácie transformátorov

• PožiadavkaPripojenie k sieti je povolené, ale spätný výkon je prísne zakázaný.

• Poloha meračaMedzi výstupom meniča a ističom sieťového pripojenia.

• LogikaAk sa zistí spätný výkon, menič obmedzí výstup; ako záloha sa môžu odpojiť ističe, aby sa predišlo namáhaniu transformátora.

Tradičné projekty vlastnej spotreby + exportu do siete

• PožiadavkaVývoz povolený, ale obmedzený.

• Nastavenie meračaAntireverzný merač inštalovaný sériovo s obojsmerným fakturačným meračom dodávateľa energií.

• LogikaAntireverzný merač zabraňuje exportu; iba v prípade poruchy zaznamená elektromer dodávku elektriny.

5. Často kladené otázky

Otázka 1: Zastaví samotný merač spätný tok?
Nie. Merací prístroj meria smer výkonu a hlási ho. Menič alebo regulátor vykoná akciu.

Otázka 2: Ako rýchlo dokáže systém reagovať?
Zvyčajne do 1 – 2 sekúnd, v závislosti od rýchlosti komunikácie a firmvéru meniča.

Otázka 3: Čo sa stane počas výpadku siete?
Lokálna komunikácia (RS485 alebo priame ovládanie) zaisťuje nepretržitú ochranu aj bez internetu.

Otázka 4: Môžu tieto merače fungovať v delených fázových systémoch (120/240 V)?
Áno, niektoré modely sú navrhnuté tak, aby zvládli konfigurácie s delenou fázou používané v Severnej Amerike.

Záver

Dodržiavanie nulového exportu sa stáva povinným v mnohých fotovoltaických projektoch. Inštaláciou inteligentných meračov spotreby energie s ochranou proti spätnému prúdu na správnom mieste a ich integráciou s meničmi, odľahčovacími zariadeniami alebo úložiskami,EPC, dodávatelia a developeridokáže dodať spoľahlivé solárne systémy spĺňajúce predpisy. Tieto riešenia nielenžechrániť sieťale ajmaximalizovať vlastnú spotrebu a návratnosť investíciípre koncových používateľov.