Bilansowanie energii w systemach fotowoltaicznych
Bilansowanie energii z fotowoltaiki opiera się na rozliczaniu energii pobieranej z sieci oraz tej oddawanej do niej, co pozwala użytkownikom instalacji fotowoltaicznych na korzystanie z wyprodukowanej energii w sposób optymalizujący koszty. Bilansowanie energii przy systemach fotowoltaicznych ma ogromny wpływ na bieżące zużycie energii, czyli autokonsumpcję. Od niej zaś w dużej mierze uzależniona jest opłacalność fotowoltaiki - szczególnie w przypadku net-billingu.
W praktyce, bilansowanie wiąże się z różnicami w zapotrzebowaniu na energię w różnych fazach instalacji elektrycznej. W typowym gospodarstwie domowym można zaobserwować, że poszczególne fazy są obciążone asymetrycznie. Oznacza to, że zapotrzebowanie na energię na każdej z faz jest inne, co wynika z charakterystyki podłączonych urządzeń. Przykładowo, jedna faza może być przeznaczona głównie do oświetlenia i urządzeń o niskim poborze mocy, druga do zasilania urządzeń o wysokim zapotrzebowaniu energetycznym, takich jak pompy ciepła czy klimatyzatory, a trzecia do obsługi pozostałych urządzeń. Sytuację dodatkowo komplikują różne typy instalacji PV oraz tarfy prądu.
Bilansowanie energii z fotowoltaiki a taryfy prądu
Zastosowanie bilansowania w przypadku taryfy jednostrefowych jest dość proste. OSD stara się bowiem bilansować energię z fotowoltaiki w ramach jednej strefy, tak by energia pobierana przez prosumenta była zaspokajana z nadwyżek w danej strefie. Tych może jednak w pewnym momencie zabraknąć. Co w takim przypadku? Wówczas nadwyżki z jednej strefy są przenoszone do strefy, w której pojawiło się zapotrzebowanie na energię w proporcji 1:1.
Bilansowanie międzyfazowe a typ instalacji elektrycznej
Warto dodać też, że bilansowanie międzyfazowe inaczej wygląda w przypadku instalacji jednofazowej, a inaczej w przypadku trójfazowej. Zanim przejdziemy do wyjaśnienia, przypomniujmy jak działa instalacja PV.
Instalacja PV generuje prąd, który trafia następnie do falownika. Ten wytworzone napięcie kieruje do instalacji elektrycznej w domu - w zależności od tego, z jakim typem urządzenia mamy do czynienia, na jedną fazę lub po równo na wszystkie trzy fazy. Jak wygląda bilansowanie energii z fotowoltaiki w każdym z przypadków?
Bilansowanie międzyfazowe - instalacja 1-fazowa
W przypadku tych instalacji nie ma żadnego problemu, gdyż energia pobierana i oddana bilansuje w ramach tej samej fazy. Prosument jest zatem po prostu rozliczany z energii pobranej i oddanej. Jeśli falownik produkuje 3 kWh prądu, to cała ta energia kierowana jest do instalacji domowej i pomniejszana o bieżące zużycie. Jeśli w danym momencie wynosi ono np. 2 kWh, to pozostała 1 kWh zostaje odesłana do sieci.
Następnie, w net-billingu zostanie ona przeliczona według obowiązujące stawki sprzedaży. W przypadku systemu opustów energię oddaną pomniejsza się o współczynnik bilansowania - 0,7 lub 0,8.
Bilansowanie międzyfazowe - instalacja 3-fazowa
Niestety w przypadku instalacji trójfazowych sytuacja jest już dość skomplikowana. Operator sieci dystrybucyjnej ma obowiązek rejestrować i bilansować energię oddzielnie dla wszystkich faz, w przypadku instalacji trójfazowych.
Obciążenie w instalacjach trójfazowych jest niesymetryczne - zwykle jest tak, że jedna faza obsługuje np. oświetlenie i urządzenia o niskim zużyciu energii, kolejna - urządzenia “prądożerne”, a trzecia pozostałe urządzenia. I na części faz może występować bardzo niskie obciążenie, podczas gdy na innych - bardzo duże.
I teraz wyobraźmy sobie sytuację, gdy w domu z instalacją trójfazową zainstalowany jest falownik jednofazowy. Jeśli jest on podłączony do jednej z mało obciążonych faz, nadmiarowa energia zostanie oddana nawet, gdy na pozostałych fazach pojawia się pobór, który mógłby tę nadwyżkę wykorzystać. A skoro zostanie oddana to prosument będzie stratny (albo ze względu na potrącenie z systemu opustów, albo ze względu na stosunek ceny kupna do sprzedaży w net-billingu).
Jak jest bilansowana energia z fotowoltaiki?
Aktualnie, energia z fotowoltaiki jest bilansowana zgodnie z tzw. modelem bilansowania międzyfazowego wektorowego. Obowiązek jego stosowania wprowadziała w 2022 roku nowelizacja ustawy o OZE, by wyeliminować problemu i niejasności związane z bilansowaniem międzyfazowym energii z fotowoltaiki.
W bilansowaniu międzyfazowym wektorowym, pobór i odbiór energii jest sumowany między fazami w ciągu jednej godziny, i dopiero energia niewykorzystana przez żadną z faz jest odnotowywana jako nadwyżka. Dla prosumentów, taki model jest najkorzystniejszy, bo pozwala zminimalizować straty wynikające z asymetrycznego obciążenia faz w instalacjach trójfazowych. Poniżej znajdziecie grafikę obrazującą wektorowe bilansowanie energii z fotowoltaiki.
Jako ciekawostkę warto dodać, że przed 2022 rokiem, operatorzy sieci mogli stosować jedną z dwóch metod bilansowania - wektorową (korzystną dla prosumenta) i arytmetyczną (niekorzystną dla właścicieli systemów PV).
W bilansowaniu międzyfazowym arytmetycznym licznik rejestruje akcję poboru i odbioru oddzielnie dla każdej z faz. Przykładowo, w systemie opustów prosument jest stratny, gdyż mając zapotrzebowanie na energię na poziomie 1 kW i oddając nadwyżkę 1 kW, będzie mógł odebrać jedynie 0,8 kW.
Jeśli zastanawiacie się, w jaki sposób przeliczana jest energia oddana i odebrana, sprawdźcie nasz artykuł: ”Rozliczenie energii z fotowoltaiki – co musisz wiedzieć?”, gdzie znajduje się szczegółowe wyjaśnienie zasad rozliczania.
Bilansowanie energii z fotowoltaiki 1:1 - komercyjna alternatywa systemów prosumenckich
Bilansowanie 1:1 to mechanizm rozliczeniowy umożliwiający 100% równoważenie wyprodukowanej energii elektrycznej z tą pobraną z sieci. W praktyce oznacza to, że za każdą jednostkę energii oddaną do sieci (np. 1 kWh), prosument może pobrać z sieci równowartość jednostki energii (1 kWh) bez dodatkowych kosztów. Na chwilę obecną, bilansowanie 1:1 spotykane jest jedynie w komercyjnych ofertach firm zajmujących się energią odnawialną i sprzedażą prądu.
