W załączeniu jeden plik ZIP ze certyfikatami EN-50549-2 (do sieci SN) wystawionymi przez zewnętrzną jednostkę certyfikującą (TÜV) wraz z tłumaczeniem przysięgłym na język polski.
Dotyczy:
W załączeniu jeden plik ZIP ze certyfikatami EN-50549-1 (do sieci nN) wystawionymi przez zewnętrzną jednostkę certyfikującą (TÜV) wraz z tłumaczeniem przysięgłym na język polski.
Aktualnie:
PRIMO 3.0-1 … 8.2-1
SYMO 10.0-3-M .. 20.0-3-M
ECO 25.0-3-S .. 27.0-3-S
Zgodność falowników Fronius z kodeksami sieciowymi (NC RfG)
Mamy przyjemność poinformować, że firma Fronius International jako pierwsza na rynku polskim przygotowała deklarację potwierdzającą zgodność z wymogami rozporządzenia (UE) 2016/631 w sprawie ustanowienia kodeksów sieciowych NC (ang. Network Codes), zwanych dalej RfG (ang. Requirements for Generators – wymagania dla generatorów).
Od 27 kwietnia 2019 r. państwa członkowskie UE wymagają spełnienia tych wymogów (w różnych formach), chociaż wiele państw członkowskich nadal pracuje nad określeniem szczegółów krajowych.
Krajowe wdrożenia będą w większości oparte na normach europejskich EN 50549-1, w Polsce wprowadzona w dniu 22 lutego 2019 jako PN-EN 50549-1:2019-02 (do sieci dystrybucyjnej nN) oraz wprowadzona 12 kwietnia 2019 PN-EN 50549-2:2019-04 (do sieci dystrybucyjnej SN). Pierwsza z w/w norm zastępuje dotychczas stosowaną normę PN-EN 50438:2014.
Firma Fronius potwierdza wprowadzenie nowych wymagań dla serii falowników: Fronius Primo, Fronius Symo (w tym Symo Hybrid) i Fronius Eco. Falowniki dostarczone na rynek w przeciągu ostatnich kilku miesięcy mogą zostać dostosowane do obowiązujących standardów za pomocą aktualizacji oprogramowania. Niezbędne certyfikaty i deklaracje producenta są dostępne do pobrania na końcu tego artykułu.
Aby zapewnić zgodność w wymaganiami NC RfG, od dnia 27.04.2019 w falownikach Fronius w trakcie konfiguracji należy wybierać ustawienia kodu krajowego: PL.
Ze względu na wymagania dotyczące odporności na szybkie zmiany częstotliwości, seria Fronius Galvo nie będzie już zgodna z RfG, dlatego Fronius Galvo nie może być stosowany w nowych instalacjach po dniu 27 kwietnia 2019 roku we wszystkich krajach UE.
Przykładowe druk zgłoszenia instalacji
W dniu 26 kwietnia 2019 na stronach Operatorów Systemów Dystrybucyjnych opublikowano nowe druki “Zgłoszenia instalacji“. W stosunku od dotychczasowych wniosków zmian jest niewiele, ale warto na nie zwrócić uwagę.
Obok dotychczasowej definicji “mocy zainstalowanej” (przypominamy: w instalacjach PV jest to moc nominalna modułów) pojawiła się definicja “mocy maksymalnej”, którą należy uzupełnić w tabeli dotyczącej falowników:
jeżeli moc modułów PV jest mniejsza od mocy falownika – wpisujemy moc modułów
jeżeli moc modułów PV jest większa od mocy falownika – wpisujemy maks. moc wyjściową falownika.
Rys. 1. Zgłoszenie / Dokument instalacji przyłączenia mikroinstalacji do sieci elektroenergetycznej – nowa kolumna zawierająca informacje o mocy maksymalnej
Przyjmijmy dla przykładu, że w zgłaszanej instalacji mamy dwa falowniki:
Fronius PRIMO 3.0-1, do którego jest przyłączonych 12 modułów o mocy 275Wp, tj. 12 • 275 = 3300Wp, czyli mamy klasyczne przewymiarowanie z SM = 110%. Wpisujemy moc maksymalną falownika, czyli 3,0 kW.
Fronius SYMO 8.2-3-M, do którego jest przyłączonych 20 modułów o mocy 275Wp, tj. 20 • 275 = 5500Wp. Mamy niedowymiarowanie z SM = 67% (np. pod przyszłą rozbudowę). Wpisujemy moc maksymalną modułów, czyli 5,5 kW.
Na końcu formularza uzupełniamy dane dotyczące trybu LFSM-O (ang. Limited Frequency Sensitive Mode – response for Overfrequency). Domyślne wartości ustalone w dokumencie PSE pt. “Wymogi ogólnego stosowania wynikające z Rozporządzenia Komisji (UE) 2016/631 z dnia 14 kwietnia 2016 r. ustanawiającego kodeks sieci dotyczący wymogów w zakresie przyłączenia jednostek wytwórczych do sieci (NC RfG)” to:
Zdolność do ustawienia progu częstotliwości trybu LFSM-O = 50,2 Hz.
Zdolność do ustawienia statyzmu trybu LFSM–O = 5%.
Rys. 2. Zgłoszenie / Dokument instalacji przyłączenia mikroinstalacji do sieci elektroenergetycznej – parametry trybu LFSM-O
Pliki do pobrania
Poniżej można pobrać deklaracje zgodności z NC RfG wystawione przez zewnętrzną jednostkę certyfikującą wraz z tłumaczeniami przysięgłymi na język polski. UWAGA! aktualnie *bez* rodziny SYMO 3.0-3-M .. 8.2-3-M oraz SYMO 3.0-3-S ... 4.5-3-S
Natomiast w okresie przejściowym (do 26.04.2021) dopuszczane jest złożenie deklaracji zgodności wystawionej przez producenta sprzętu, zgodnie z informacją na zgłoszeniu:
Rys. 3. Zgłoszenie / Dokument instalacji przyłączenia mikroinstalacji do sieci elektroenergetycznej – informacja o dopuszczeniu deklaracji zgodności wystawionej przez producenta sprzętu
Deklaracja firmy Fronius do pobrania w formie pliku PDF:
Na początku wyjaśnijmy podstawy: dlaczego należy przewymiarować instalację fotowoltaiczną względem mocy nominalnej falownika, a dalej zdefiniujemy jaki jest dopuszczalny stopień takiego przewymiarowania. Wiadomo, że falowniki rodziny SYMO o zakresie mocy do 8.2kWAC oferują przewymiarowanie aż o 100%! Świadczy to o ich solidnej i wytrzymałej konstrukcji. Dlaczego jednak wogóle można zastosować mniejszy falownik do większej mocy modułów – wyjaśniamy poniżej.
Dobieramy moduły do falownika czy falownik do modułów?…
Często można spotkać się z odmiennymi opiniami na temat relacji mocy modułów do mocy nominalnej falowników. Aby przeanalizować te przypadki, wprowadźmy definicję stosunku mocy modułów do mocy falownika (SM). Wzór na obliczenie tego współczynnika można zapisać:
Możliwe są tu trzy warianty:
SM < 100%, falownik niedociążony – moc nominalna modułów jest mniejsza niż moc nominalna falownika
SM = 100%, falownik obciążony mocą nominalną,
SM > 100%, falownik przeciążony po stronie DC – moc nominalna modułów jest większa niż moc nominalna falownika
Dla szerokości geograficznej Polski i Europy Centralnej przyjmuje się, że wartość SM dla instalacji skierowanych na południe powinna znajdować się w przedziale pomiędzy 80 a 125%. W przypadku instalacji Wschód-Zachód zakres SM może być większy, nawet do 160% i silnie zależy od nachylenia dachu. Optymalną wartość oblicza się w zależności od specyficznych danych konkretnej instalacji PV: lokalizacji, rodzaju i orientacji modułów fotowoltaicznych oraz sposobu ich połączenia z falownikiem. Najlepszym rozwiązaniem na ustalenie właściwej wartości SM jest użycie specjalizowanego oprogramowania wspomagającego proces projektowania, takiego jak PV*SOL lub BlueSol. Przykładowe wyniki symulacji zamieszczono w artykule “Uzyski energii dla różnych układów modułów i konfiguracji falowników“.
Dlaczego jednak zalecaną przez projektantów wartością SM jest wariant >100%, tj. gdy moc modułów jest np. o 25% większa od mocy nominalnej falownika? Takie podejście na pierwszy rzut oka kłóci się z zasadą, w której układy przetwarzające energię z generatorów projektuje się powyżej ich mocy nominalnej, czyli wypadałoby mieć SM < 100%?
Instalacje fotowoltaiczne projektuje się zupełnie inaczej. W szerokości geograficznej Polski ilość słonecznych godzin to ok. 1600, z czego zaledwie 15% to godziny o pełnym nasłonecznieniu. Dodatkowo, przy natężeniu promieniowania równym 1000W/m² moduły PV nagrzewają się znacznie ponad temperaturę 25°C (określoną w standardowych warunkach badania – STC), a przez to ich moc znacznie się obniża: nawet o 15%-20% względem mocy nominalnej. A zatem moduły wytwarzają energię z mocą nominalną zaledwie przez kilkanaście, kilkadziesiąt godzin w roku, natomiast w pozostałych okresach osiągana przez nie moc jest znacznie niższa. To jeden z powodów, dla których warto zastosować mniejszy falownik (SM > 100%).
Z drugiej strony, jeśli zastosujemy falownik mniejszy niż moc modułów (SM < 100%) będzie on permanentnie niedociążony. Ponieważ wyższe sprawności działania uzyskujemy przy obciążeniu powyżej 10% mocy nominalnej (rys. 1), będzie to powodować dodatkowe straty. Jeśli jednak ktoś zastanawia się nad zakupem większego falownika myśląc o rozbudowie swojej instalacji w przyszłości, nie powinien się tymi stratami zbytnio martwić: przy SM = 80% wyniosą one zaledwie około 0.3%.
Rys. 1. Wykres sprawności falownika zależny od mocy i napięcia wejściowego. Źródło: Fronius
Jak to działa?
Załóżmy, że mamy moduły i falownik dobrane ze stosunkiem mocy SM = 98%. Przykładowo 20 modułów 300Wp = 6kWp oraz falownik Fronius SYMO 6.0-3-M o mocy nominalnej = 6kW i sprawności przetwarzania DC/AC = 98%. Jeżeli pojawią się warunki STC (1000W/m², AM = 1.5 oraz temperatura ogniw 25°C), falownik całą moc modułów przekaże na stronę AC. Taką sytuację przedstawiono na rys. 2.
Rys. 2. Produkcja energii z instalacji PV przy SM = ~100%.
Co się jednak stanie, gdy moc modułów będzie większa niż moc nominalna falownika, a warunki pogodowe będą sprzyjać generacji energii? Czy falownik się nie uszkodzi, jeśli pojawią się warunki STC? Falownik nie będzie przetwarzał więcej energii niż wynosi jego moc maksymalna, a jej nadmiar nie będzie odbierany z modułów: nastąpi ograniczenie mocy wyjściowej. Przykładowo, jeżeli zamiast falownika 6.0kW zastosujemy falownik o mocy nominalnej = 5kW, stosunek mocy wyniesie wówczas: (6.0kWp / 5.0kW) • 98% = ~118%, czyli zgodnie z zaleceniami dla obszaru geograficznego Polski. W takiej sytuacji falownik “obetnie” nadwyżkę mocy ze strony DC i przekaże do sieci maksymalnie 5.0kW. Oczywiście tą nieodebraną z modułów energię należy potraktować jako stratę. Jeżeli spojrzymy na jej obszar – zakreskowany na rys. 3 – w ujęciu dziennym mogą to być wartości na poziomie 4%-5% całodziennego uzysku.
Rys. 3. Produkcja energii z instalacji PV przy SM = ~120%, w warunkach STC
Jak wspomniano powyżej, warunki STC zdarzają się niezwykle rzadko. Dlatego producenci podają również w swoich kartach parametry modułu w tzw. warunkach NOCT (ang. Nominal Operating Cell Temperature). Są one bardziej zbliżone do uśrednionych warunków pogodowych: natężenie promieniowania 800W/m², temperatura otoczenia 20°C, prędkośc wiatru (czynnik chłodzący) – 1.5m/s. Moc modułów w takich warunkach może być nawet o 30% mniejsza niż ich moc nominalna. Wówczas mniejszy falownik jest po prostu lepiej wykorzystany (rys. 4).
Rys. 4. Produkcja energii z instalacji PV przy SM = ~120%, w warunkach rzeczywistych.
Czy można zatem przewymiarować falownik jeszcze bardziej? Czy można zastosować SM = 150% lub nawet 200%? Można, ale nie w każdej sytuacji. Jeśli zrobilibyśmy tak duże przewymiarowanie w przypadku instalacji skierowanej na południe, straty energii będą pojawiać się praktycznie każdego słonecznego dnia (rys. 5) i mogą one sięgnąć nawet 15% w ujęciu rocznym. Ale już w przypadku instalacji Wschód-Zachód, taki stopień przewymiarowania może być korzystny. Zaciekawionym polecamy lekturę “Uzyski energii dla różnych układów modułów i konfiguracji falowników“.
Rys. 5. Produkcja energii z instalacji PV przy SM = ~200%, w warunkach rzeczywistych.
Wykresy na rysunkach 2 do 5 przedstawiają produkcję energii w słoneczne, bezchmurne dni. Jak wspomniano, takich dni w Polsce jest niestety niewiele. Znacznie częściej będziemy obserwować uzyski energii podobne do tych przedstawionych na rys. 6. To również argument za tym, aby użyć falownika o mocy mniejszej, niż moc nominalna modułów.
Rys. 6. Produkcja energii z instalacji PV przy SM = ~120%, w pochmurny dzień.
Podsumowując, oto dlaczego warto przewymiarować DC względem AC:
Zalety stosowania falowników o mocy nominalnej mniejszej niż moc modułów (SM > 100%):
w normalnych warunkach bardzo rzadko uzyskujemy tzw. STC (ang. Standard Test Conditions – Standardowe Warunki Badania), czyli natężenie promieniowania 1000W/m², temperatura ogniw: 25°C, optyczna gęstość atmosfery AM = 1.5. Takie parametry łącznie osiągamy przez kilka-kilkanaście godzin w roku. W pozostałym okresie czasu parametry produkcji są znacznie gorsze: albo niższe wartości natężenia promieniowania, albo wyższa temperatura ogniw. A zatem falownik dobrany 1:1 do instalacji (SM = 100%) byłby permanentnie niedociążony;
moduły fotowoltaiczne degradują się w czasie. Najwięcej na wydajności tracą w pierwszym roku, potem poniżej 1% rocznie. To oznacza, że nasza instalacja po 10 latach będzie miała moc nominalną o co najmniej 10% mniejszą. Zatem współczynnik mocy falownika do mocy modułów (SM) będzie malał w czasie;
sprawność falownika zawsze będzie niższa, niż 100%;
w miesiącach letnich wysoka temperatura modułów (nagrzewają się nawet 30-35°C powyżej temperatury otoczenia) przekłada się na ich mniejszą wydajność. Jeśli ujemny temperaturowy współczynnik mocy wynosi -0.45%/°C, to przy temperaturze modułów 65°C ich wydajność będzie mniejsza o:
Statystycznie korzystniejsze jest optymalne wytwarzanie energii przez większą część roku, niż ograniczenia w przetwarzaniu energii w pojedyncze dni, a nawet godziny.
Obliczenia
Dokonując obliczenia każdego wariantu doboru różnej ilości modułów PV do falownika tej samej mocy, największe uzyski energii otrzymamy dla największej liczby modułów (por. tabela 1 poniżej). Nie mniej istotny jest aspekt finansowy. W każdym z wariantów falownik stanowi identyczny koszt, co powoduje, że wariant SM > 100% jest po prostu najbardziej ekonomicznie uzasadniony.
Tabela 1. Porównanie różnych wariantów doboru modułów do falownika*
Falowniki Fronius charakteryzują się bardzo szerokim zakresem napięć i wysoką wartością prądów wejściowych, dzięki czemu oferują wyjątkową elastyczność przy projektowaniu instalacji. technologia ta nazywa się SuperFlex Design. Dość powiedzieć, że falowniki rodziny SYMO o zakresie mocy do 8.2kWAC oferują przewymiarowanie aż o 100%! W tej kategorii falowniki Fronius nie mają konkurencji.
Zalecane przewymiarowanie dla warunków polskich to 110%-120%. W przypadku instalacji Wschód-Zachód może być większe, nawet: 130-160%. A zatem: dla falownika Fronius SYMO 6.0-3-M jak najbardziej możliwe jest przyłączenie instalacji PV o mocy 12kWp, pod warunkiem spełnienia niżej opisanych wymagań dotyczących maksymalnych wartości napięć i prądów.
Z praktycznego punktu widzenia możliwość tak dużego przewymiarowania pozwala na obciążenie pojedynczego MPPT całą mocą nominalną falownika. Daje to wyjątkową łatwość realizacji instalacji, w której mamy połać główną (np. 80% mocy modułów) i połać dodatkową (pozostałe 20%). Bez problemu zrealizujemy również instalacje w układzie Wschód-Zachód. Więcej na ten temat w artykule Fronius SuperFlex Design.
Przewymiarowanie FRONIUS SYMO 3.0-3-S – 8.2-3-M
Firma Fronius niniejszym potwierdza, że falowniki
/ Fronius Symo 3.0-3-M up to Fronius Symo 8.2-3-M
/ Fronius Symo 3.0-3-S up to Fronius Symo 4.5-3-S
mogą być przewymiarowane po stronie DC o 100% mocy znamionowej (SM = 200%) bez anulowania gwarancji producenta,
pod warunkiem, że:
/ konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/ napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/ maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 1,5x wartości maksymalnego prądu wejściowego DC falownika (ograniczenie rozłącznika DC)
mogą być przewymiarowane po stronie DC o 50% mocy znamionowej (SM = 150%) bez anulowania gwarancji producenta,pod warunkiem, że:
/ konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/ napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/ maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 1,5x maksymalny prąd wejściowy DC falownika (ograniczenie rozłącznika DC)
mogą być przewymiarowane po stronie DC do 37.8kWpeak mocy znamionowej bez anulowania gwarancji producenta,pod warunkiem, że:
/ konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/ napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/ maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 71,6A
mogą być przewymiarowane po stronie DC o 50% mocy znamionowej (SM = 150%) bez anulowania gwarancji producenta,pod warunkiem, że:
/ konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/ napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/ maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 1,5x maksymalny prąd wejściowy DC falownika (ograniczenie rozłącznika DC)
mogą być przewymiarowane po stronie DC o 100% mocy znamionowej (SM = 200%) bez anulowania gwarancji producenta,pod warunkiem, że:
/ konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/ napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/ maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 1,5x maksymalny prąd wejściowy DC falownika (ograniczenie rozłącznika DC)
mogą być przewymiarowane po stronie DC do 37.8kWpeak mocy znamionowej bez anulowania gwarancji producenta,pod warunkiem, że:
/ konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/ napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/ maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 71,6A
Facebook
Twitter
YouTube
LinkedIn