Fotowoltaika i falownik wyłącza się – dlaczego? Co robić?

Fotowoltaika i falownik wyłącza się – czy to powód do obaw?

Gdy przedstawiciel firmy fotowoltaicznej zachęca nas do montażu instalacji zwykle rysuje przed nami kuszące wizje – bezobsługowego, bezawaryjnego systemu, który ze słońca będzie generował nam łatwą do przewidzenia ilość darmowej energii.

Euforia dość szybko może ustąpić miejsca rozczarowaniu, gdy zauważymy, że wbrew zapewnieniom, fotowoltaika wyłącza się zamiast produkować nam energię. Zakładamy wówczas najgorsze, czyli awarię instalacji, nie zdając sobie sprawy z tego, że w pewnych przypadkach to normalne, że falownik wyłącza się samoistnie. Kiedy może się zdarzyć, że urządzenie przestanie działać?

Dlaczego falownik się wyłącza? 3 sytuacje, które nie powinny wzbudzić Twojego niepokoju

Przyczyn dla których Wasza fotowoltaika może się wyłączyć bez wzbudzania obaw jest kilka. W każdym z poniższym przypadków jest to działanie wywołane celowo, służące optymalizacji pracy bądź też zapewnieniu bezpieczeństwa.

Czy falownik wyłącza się w nocy?

Jeśli krótko macie do czynienia z instalacją fotowoltaiczną, możecie nie wiedzieć, że falownik wyłącza się w nocy i jest objaw całkowicie normalny.

Z pewnością wiecie już, że panele fotowoltaiczne z promieni słonecznych produkują prąd stały, który później przewodami trafia do inwertera. Ten przekształca go na prąd zmienny używany przez sprzęty w gospodarstwie domowym. Falownik jest zaawansowanym urządzeniem, które po wysokości napięcia potrafi rozpoznać kiedy jest potrzebny. W nocy panele fotowoltaiczne nie generują prądu, dlatego falownik samoistnie się wyłącza, żeby nie marnować energii, którą musiałby wtedy pobrać z sieci. Przy czym tak naprawdę, w nocy inwerter nie wyłącza się całkowicie, a przechodzi jedynie w tryb czuwania.

Kiedy słońce znów się pojawi, napięcie wzrośnie do odpowiedniego poziomu i urządzenie powinno automatycznie się załączyć (wybudzić). A zatem to, że falownik wyłącza się w nocy jest całkowicie normalne i nie wymaga Waszej interwencji.

Fotowoltaika wyłącza się? To może być awaria sieci

Kolejną sytuacją, która może wzbudzić niepokój jest przypadek, gdy falownik wyłącza się podczas awarii sieci. Czy to normalne?

Gdy posiadacie instalację fotowoltaiczną on-grid (podłączoną do sieci) to jeśli falownik wyłącza się podczas awarii sieci to jest to nie tylko normalne, ale wręcz wymagane. Dlaczego?

Prąd z paneli fotowoltaicznych w pierwszej kolejności trafia do urządzeń działających w domu. Gdy jest go za dużo w stosunku do zapotrzebowania, nadwyżki są odsyłane do “wirtualnego magazynu”, za pomocą sieci energetycznych. Gdy te ulegną awarii, specjalny wyłącznik antywyspowy wyłącza falownik i odcina przepływ prądu do sieci, by nie narażać życia osób pracujących przy naprawie. Jest to zabezpieczenie, w które powinien być wyposażony każdy inwerter sieciowy.

Jeśli chcecie wiedzieć więcej na ten temat sprawdźcie nasz artykuł: Fotowoltaika a brak prądu w sieci – co musisz wiedzieć?

Fotowoltaika wyłącza się? Sprawdź temperaturę falownika

Przyczyną wyłączania się fotowoltaiki może być również problem ze zbyt wysoką lub zbyt niską temperaturą otoczenia oraz samego urządzenia.

Różni producenci podają różne dopuszczalne temperatury, w których może pracować inwerter. Zwykle zakres ten wynosi od -25 do +60 °C. W pewnych skrajnych przypadkach wartości te mogą być przekroczone. Największe ryzyko wiąże się oczywiście ze zbyt wysoką temperaturą urządzenia, która może się pojawić gdy:

• falownik jest niedostatecznie wentylowany,
• temperatura otoczenia jest bardzo wysoka,
• urządzenie, wbrew zaleceniom montażowym, jest wystawione na bezpośrednie działanie promieni słonecznych.

Gdy temperatura zbliży się do dopuszczalnej (dolnej lub górnej) granicy, falownik wyłącza się, aby uniknąć ewentualnych uszkodzeń.

Problemy z tym związane można dość łatwo wyeliminować. W przypadku inwerterów wyposażonych w chłodzenie pasywne (radiatory), należy się upewnić, że urządzenie nie jest np. zakurzone (przy czym nie zalecamy otwierania urządzenia na własną rękę, bo to może unieważnić gwarancję). W przypadku falowników wyposażonych w wentylator należy sprawdzić, czy działa on poprawnie (przegrzanie może być objawem zapchania się wylotu powietrza czy zablokowania wentylatora).

Bez względu na typ chłodzenia, by wyeliminować problem falownika wyłączającego się z przegrzania, należy się upewnić, że urządzenie ma odpowienią ilość wolnej przestrzeni wokół siebie, pozwalajęcej na swobodny przepływ powietrza oraz, że znajduje się dostępem promieni słonecznych. Dobrym pomysłem jest również poprawa ogólnej wentylacji w pomieszczeniu, w którym inwerter jest zamontowany.

Dlaczego jeszcze falownik wyłącza się? Winna może być sieć

Jeśli dysponujecie instalacją fotowoltaiczną podłączoną do sieci w regionie, gdzie energia słoneczna jest popularna, bardzo prawdopodobne, że Wasza fotowoltaika wyłącza się z zupełnie innego powodu, jakim jest zbyt wysokie napięcie w sieci. Jak można poznać, że w tym tkwi problem?

Wystarczy spojrzeć na wykres produkcji. Jeśli instalacja działa bez problemu i nagle, w okresie godzinach największej produkcji zdarzają się jej spadki wydajności do zera, najprawdopodobniej Wasz falownik wyłącza się ze względu na zbyt wysokie napięcie w sieci.

Dlaczego tak się dzieje?

Za wysokie napięcie w sieci – fotowoltaika wyłączy się. Dlaczego?

Na początku 2022 roku liczba prosumentów przekroczyła 1 milion. Dla porównania, na koniec 2019 roku ich liczba nie przekraczała 150 tysięcy. Dynamiczny wzrost liczby instalacji fotowoltaicznych przyłączonych do sieci i odsyłających do niej nadwyżki prądu sprawił, że stały się one niestabilne.

Aby odesłać prąd do sieci (czyli w kierunku innym niż zwykle), inwerter musi podnieść jego napięcie tak, by było wyższe od napięcia w sieci. Im więcej instalacji w okolicy, tym większa musi być korekta. Tymczasem limit bezpieczeństwa dla standardowej sieci przesyłowej wynosi 253 V – a to niekiedy za mało. Nie mogąc oddać energii, falownik się wyłącza.

Problem ten będzie dotyczył zarówno falowników jedno, jaki trójfazowych. Te ostatnie są bowiem czułe m.in. na różnice napięcia między fazami.

Zapewne zadajecie sobie teraz pytanie, jak obniżyć za wysokie napięcie w sieci – fotowoltaika zacznie przecież wtedy działać. Z racji tego, że problem zaczyna nabierać krajowego wymiaru, na forach z pewnością znajdziecie sporo pomysłów na “oszukanie” czy to sieci czy inwertera. Przy czym większość z nich jest albo nieskuteczna, albo wręcz niebezpieczna.

Od razu wybijcie sobie z głowy podnoszenie napięcia na falowniku – zbyt wysokie napięcie może uszkodzić sam inwerter i urządzenia podpięte do sieci, za co to właśnie Wy poniesiecie odpowiedzialność. Również inne polecane na forach rozwiązania, takie jak np. zmiana przekroju przewodów, omijanie ogranicznika napięć czy autotransformatory na wyjściu inwertera to niezbyt dobre pomysły, które mogą przynieść więcej szkód niż zysku, zarówno Wam, jak i sąsiadom.

Co można zatem zrobić? Tak naprawdę, by rozwiązać źródło tych problemów trzeba by zmodernizować sieci energetyczne. Te, z których korzystamy obecnie lata świetności mają już za sobą i nie były projektowane z uwzględnieniem słonecznej rewolucji, której jesteśmy świadkami. Jako ciekawostkę powiem Wam, że jak wynika z danych PTPiREE za 2017 rok, blisko 80% sieci napowietrznych ma więcej niż 25 lat. Z tego ok. 37% ma więcej niż 40 lat. Modernizacja to jednak wysokie koszty, do których ponoszenia dystrybutorzy się nie palą.

Jak więc wyjść z tego impasu? Oto kilka rozwiązań, które mogą Wam pomóc przynajmniej częściowo rozwiązać problem.

Instalacja fotowoltaiczna wyłącza się a nie powinna? Oto co możesz zrobić!

Problem falownika wyłączającego się z powodu przekroczenia bezpiecznej wartości napięcia objawia się głównie z godzinach okołopołudniowych. Wtedy przypada szczyt produkcji (a co za tym idzie wiele falowników próbuje podnieść napięcie by odesłać nadwyżki), ale zużycie jest niewielkie (ludzie nie korzystają z prądu w domu, bo są w pracy czy w szkole). Co możecie zrobić?

Wyłączenia fotowoltaiki – złóż reklamację na wysokie napięcie w sieci

Przede wszystkim o problemie zbyt wysokiego napięcia i wyłączania się fotowoltaiki należy poinformować dystrybutora energii – w zależności od Waszego miejsca zamieszkania może to być Energa, PGE, Tauron, Innogy lub Enea.

Przedstawiciel firmy energetycznej powinien dokonać pomiarów i jeśli będzie to możliwe zmieni ustawienia na transformatorze, co powinno rozwiązać problem. Przy czym należy mieć na uwadze, że nie zawsze będzie to możliwe – zakład energetyczny musi bowiem regulować parametry pracy sieci biorąc pod uwagę również pozostałych odbiorców.

Jeśli niestabilna praca falowników dotyczy większej ilości prosumentów w danej okolicy, współnie można spróbować wynegocjować przyspieszenie modernizacji sieci w danym obszarze.

Zwiększ autokonsumpcję

Bardzo prawdopodobne, że łatwiejszym i mniej stresogennym sposobem na wyłączającą się fotowoltaikę będzie zwiększenie autokonsumpcji. Jak to zrobić?

Zacznijmy od ustalenia, czy przeciążenie sieci występuje na wszystkich fazach, czy może tylko na jednej z nich? Falowniki w większości przypadków rozdzielają nadwyżki równomiernie na każdą z faz, dlatego jeśli jedna z nich jest mniej obciążona, może na niej pojawić się podwyższone napięcie. Jeśli w naszym przypadku tak jest, warto rozważyć podłączenie urządzeń, które zwiększą autokonsumpcję, czyli lokalne zużycie energii produkowanej przez fotowoltaikę.

Skuteczne może być zainwestowanie w np.:

• pompę ciepła – która może posłużyć zarówno do ogrzewania domu i CWU, jak również do chłodzenia w okresie letnich upałów,
• bojler z grzałką elektryczną, który spożytkuje sporo energii na ogrzanie prądu w godzinach szczytu produkcji,
• klimatyzację – połączenie klimatyzacji zasilanej fotowoltaiką to dobry sposób na zapewnienie sobie komfortu termicznego oraz zwiększenie lokalnej konsumpcji.

Oczywiście sposób ten pozwoli przede wszystkim na minimalizację strat, a co za tym idzie – szybszy zwrot z inwestycji.

W temacie autokonsumpcji warto też poruszyć rozwiązanie jakim jest magazyn energii. W hybrydowej instalacji fotowoltaicznej (podłączonej do sieci, ale i posiadającej magazyn energii) część nadwyżek prądu (w zależności od pojemności magazynu) najpierw trafia do akumulatorów, a dopiero reszta do sieci. Ta opcja nie tylko pozwala zminimalizować skoki napięcia, ale też zapewnia prąd w razie awarii sieci.

Co więcej, w net-billingu magazyn energii będzie doskonałym sposobem na to żeby zadbać o jak najwyższą opłacalność fotowoltaiki. Dzięki niemu zmniejszymy pobór z sieci (a zatem unikniemy opłat dystrybucyjnych), a także (po wprowadzeniu rozliczenia godzinowego) będziemy mogli odsyłać nadwyżki w czasie, gdy będzie to dla nas najbardziej opłacalne.

Wyłączenia fotowoltaiki? Rozważ instalację wschód-zachód

Jeśli dopiero planujecie instalację i macie podsatwy obawiać się nieplanowanych wyłączeń, możecie rozważyć montaż fotowoltaiki wschód-zachód. Dzięki niej lepiej dostosujecie profil produkcji do profilu zapotrzebowania na energię, co pozwoli uniknąć skoków napięcia i wyłączeń falownika.

Standardowo, w naszym kraju zestawy fotowoltaiczne są montowane na południe – dzięki temu maksymalizuje się produkcję. Szczyt przypada na godziny około południowe, co jak już wiemy generuje problemy. Instalacja wschód zachód pracuje dłużej, ale z mniejszą intensywnością. Praca systemu zaczyna się wcześnie rano i kończy się później niż przy orientacji południowej. Za to godzinach 11-14 uzyski są nieco niższe, co w przypadku problemów z siecią jest akurat dobrą wiadomością.

Kosztowna opcja – załóż trzy niezależne falowniki

Pewnym rozwiązaniem (niekoniecznie najtańszym) jest “rozbicie” instalacji na trzy niezależne systemy z osobnymi falownikami jednofazowymi na każdą z faz, lub zastosowanie mikrofalowników.

Dzięki temu, nawet jeśli na jednej fazie dopuszczalne napięcie zostanie przekroczone i falownik wyłączy się, dwa pozostałe będą (a przynajmniej powinny) działać i dostarczać nam darmową energię. Rozwiązanie to będzie też miało swoje plusy przy potencjalnej awarii jednego z urządzeń. Oto jak wygląda produkcja z mikrofalowników, przy przekroczonym napięciu na jednej z faz (system składa się z dwóch mikrofalowników Hoymiles na 2 moduły, oraz jednego mikrofalownika na 4 moduły).

Wady tej opcji są właściwie dwie. Po pierwsze cena – trzy jednofazowe falowniki lub też montaż mikrofalowników to dość duży koszt. Po drugie skomplikowanie – trzy falowniki to więcej przewodów i więcej zabezpieczeń (które przecież też kosztują). To też większe ryzyko błędu. Montaż mikrofalowników w istniejącej instalacji PV wymaga natomiast demontażu modułów (w przypadku instalacji dachowej). Szczegółowo na temat problemu wysokiego napięcia w sieci w kontekście fotowoltaiki pisaliśmy w naszym artykule: Za wysokie napięcie w sieci a fotowoltaika – co trzeba wiedzieć?

To, że falownika wyłącza się nie koniecznie musi być zwiastunem problemów. Bywa, że instalacja fotowoltaiczna wyłącza się by chronić się przed uszkodzeniem bądź też dla bezpieczeństwa pozostałych użytkowników sieci – w takim przypadku nie musimy niczego się obawiać. Odłączenia mogą być jednak również pokłosiem zbyt wysokiego napięcia w sieci – wówczas to faktyczny problem. Jest jednak kilka sposobów na jego rozwiązanie – m.in. zwiększenie autokonsumpcji czy też złożenie reklamacji do operatora sieci.