Kompenzace účiníku u fotovoltaických elektráren

U provozovaných fotovoltaických elektráren se stává, že se objeví nečekaný problém – připojení elektrárny není optimální z hlediska účiníku, respektive bilance jalového výkonu. To představuje nepříjemnost projevující se zhoršením ekonomických ukazatelů provozu. Můžeme s tím něco udělat?

 

Výrobci střídačů pro fotovoltaické elektrárny deklarují, že jejich zařízení produkuje velmi málo harmonických a jejich účiník je velmi blízký jedné. Je to však pravda? Nutno konstatovat, že ve většině případů je. Typický tvar vlny napětí a proudu změřený v praxi vykazuje jen nepatrnou odchylku tvaru vlny proudu od sinusovky a prakticky soufázovost (nebo bereme-li spotřebitelský systém fázování tak protifázovost) vlny fázového napětí a proudu.

Proč tedy ta nepříjemnost v rubrice nevyžádaná dodávka jalové energie na fakturách, zvlášť když dodavatelská firma technologie elektrárny ujišťovala, že kompenzace účiníku elektrárny bude součástí dodávky? Je to proto, že dodaná kompenzace není právě ta, co je zapotřebí. Sestává totiž z kondenzátorových stupňů, a vzhledem k vlastnostem měničů je tedy zpravidla nepotřebná. U některých elektráren však nastává jiná potíž:  Jedná-li se o fotovoltaickou elektrárnu, která je připojena přímo do sítě vysokého napětí (většinou 22 nebo 35 kV), která má fakturační měření na straně vysokého napětí a zároveň je součástí elektrárny její kabelový přívod nebo propojení uvnitř elektrárny vysokonapěťovými kabely, máme problém opačný: Provozní kapacita vysokonapěťových kabelů je zdrojem induktivního jalového výkonu – elektrárna je překompenzována. Důsledkem je nevyžádaná dodávka jalové energie do sítě, která je přinejmenším v době, kdy elektrárna představuje odběr (tedy kdy nevyrábí, např. v noci), sankcionována platbou za nevyžádanou dodávku – za Mvarh.
Lze s touto nepříjemností něco dělat? Jistě lze, ale není to ani jednoduché, ani levné. V první řadě je možné, pokud má elektrárna pro vlastní spotřebu jiný - nízkonapěťový - přívod, vysokonapěťovou přípojku v noci vypínat. Pokud toto není možné, zvážíme možnost vybudování dekompenzačního zařízení - tedy tlumivkové kompenzace. V tomto případě je však nutno vzít v úvahu, že tlumivková kompenzace má vůči kondenzátorové tu nevýhodu, že je pro stejný (vektorově opačný) výkon větší, dražší a s většími provozními ztrátami. Procento ztrát závisí na jednotkovém výkonu tlumivek a pohybuje se od jednoho do několika procent jalového výkonu.


Kompenzace na hladině vn se pro menší výkony řádu stovek kvar jeví jako technicky méně schůdná, realizuje se tedy obvykle na nízkém napětí – je připojena paralelně se střídači elektrárny. Ukázka kompenzace 400V 220kvar vybudované ve venkovním provedení je na obrázcích. Venkovní provedení je v tomto případě voleno proto, že v kiosku rozvodny a transformátorů již nebylo potřebné místo, a taky pro potřebu intenzivního chlazení kompenzace. Pro omezení oslunění a zmenšení povětrnostních vlivů je rozváděč umístěn pod přístřeškem. Výkon kompenzace je rovnoměrně rozložen na všechny transformátory elektrárny, takže není nijak omezen její maximální vyráběný výkon a ztráty v transformaci jsou minimalizovány. Poměrně složitý problém představuje volba systému řízení kompenzačního zařízení. Je k ní potřeba přistupovat vždy individuálně podle technického řešení konkrétní elektrárny a požadavků distributora, například na případné dálkové řízení účiníku během výroby elektrárny.


Text: Ing. Zbyněk Nový, KOMPEL, s. r. o

Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
4 + 6 =
Odoslanie formulára