Poradnik dla Prosumenta

Wszystkie mikroinstalacje przyłączone do sieci dystrybucyjnej PGE Dystrybucja S.A. muszą spełniać wymagania norm dotyczących jakości energii elektrycznej wprowadzanej do sieci elektroenergetycznej oraz przepisów dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej. Aktem prawnym regulującym jakość energii w Polsce jest Rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 22 marca 2023 r. (Dz.U. 2023 poz. 819) w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego według którego w każdym tygodniu 95% ze zbioru 10-minutowych średnich wartości skutecznych napięcia zasilającego powinno mieścić się w przedziale odchyleń ±10% napięcia znamionowego, tj. 230V ±10% - czyli od 207 V do 253V. Chwilowe wartości napięć powyżej 253 V lub poniżej 207 V nie mogą stanowić podstawy do stwierdzenia, że wymogi rozporządzenia nie zostały spełnione.

Operator Systemu Dystrybucyjnego nie jest odpowiedzialny za parametry jakościowe energii elektrycznej w instalacji wewnętrznej odbiorców, jak również za stan instalacji elektrycznej wewnętrznej, poza granicą własności pomiędzy Operatorem a Odbiorcą, przy czym granica ta jest wskazana w Umowie. Za stan i kontrolę instalacji elektrycznej odpowiada właściciel lub zarządca obiektu, zgodnie z art. 62. ust. 1. ustawy z dnia 07.07.1994 r. - Prawo budowlane (Dz. U. 1994 Nr 89 poz. 414 ze zmianami), a praca instalacji powinna zachować niezawodność współdziałania z siecią zgodnie z art. 51 ust. 1. pkt. 1) ustawy z dnia 10 kwietnia 1997r. Prawo energetyczne (Dz.U. 1997 nr 54 poz. 348 ze zmianami).

Wykonanie instalacji fotowoltaicznej należy powierzyć instalatorowi posiadającemu stosowne uprawnienia. Prace te są zawsze związane z przyłączeniem falownika do instalacji wewnętrznej Prosumenta. Brak dochowania staranności w ich wykonaniu może być powodem niewłaściwej współpracy źródła energii odnawialnej z siecią dystrybucyjną.

Należy zaznaczyć, że przyłączenie falownika do istniejącej instalacji wewnętrznej Prosumenta wykonane bez odpowiedniej staranności może również być powodem niewłaściwej współpracy źródła PV z siecią dystrybucyjną. Unikanie takich sytuacji pozostaje w gestii prosumenta. A OSD nie ma wpływu na sposób i prawidłowość przyłączenia źródła

W przypadku wystąpienia podczas pracy instalacji wytwórczej napięcia przekraczającego 253 V *, Wytwórca zobowiązany jest do niezwłocznego zaprzestania wprowadzania energii do sieci poprzez wyłączenie instalacji odnawialnego źródła energii (dalej instalacji OZE), by nie powodować wzrostu napięcia w sieci elektroenergetycznej ponad wartości dopuszczalne i w konsekwencji zapobiec uszkodzeniu odbiorników w miejscu przyłączenia lub w obiektach innych odbiorców. Chwilowe wzrosty napięcia w miejscu przyłączenia mikroinstalacji fotowoltaicznej są spowodowane generacją energii elektrycznej z mikroinstalacji przy niewielkim zużyciu własnym (autokonsumpcji) energii wytworzonej.

*Zgodnie z Instrukcją Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej PGE Dystrybucja S.A. w zakresie współpracy mikroinstalacji z systemem elektroenergetycznym (pkt. 9.1.4.2.), wymagane nastawy układu zabezpieczeń instalacji PV przyłączonej przez falownik mają zapewnić zdolność do pracy w normalnych warunkach eksploatacji w paśmie tolerancji napięcia od 0,85 Un do 1,1 Un - gdzie Un oznacza napięcie znamionowe równe 230 V i odnosi się do 10-minutowych wartości średnich, zgodnie z Polską Normą EN 50160.

Autokonsumpcja to zużycie energii elektrycznej wyprodukowanej ze źródła w trakcie trwania produkcji energii w miejscu, którym została wyprodukowana. Zasada autokonsumpcji zawarta jest w definicji prosumenta, którą określa Ustawa z 20.02.2015 r. o odnawialnych źródłach energii (Dz.U. 2015 poz. 478 ze zmianami). Zgodnie z nią prosument to właśnie osoba, która produkuje energię na potrzeby własne. Sytuacja, gdy prosumenci zgodnie z ideą źródeł rozproszonych, produkują energię elektryczną o wartości odpowiadającej swoim własnym potrzebom, nie zachodzi zjawisko wzrostu napięcia.

Autokonsumpcja prosumentów wzrośnie, jeżeli urządzenia w  gospodarstwach domowych będą pracowały w czasie, gdy mikroinstalacja produkuje najwięcej energii. Propozycje zwiększenia autokonsumpcji: 

1. Bufory ciepła i bojlery elektryczne – skumulowaną energie w zbiorniku cwu lub buforze ciepła przy dobrze zaizolowanym zbiorniku możne przetrzymać ciepła wodę na wieczór wykorzystując podczas prysznica czy kąpieli.
2. Magazyny energii – Magazyn energii Ci zwiększy możliwość przechowywania nadwyżek energii elektrycznej wytworzonej z mikroinstalacji (nadwyżka energii może zostać skonsumowana np. w okresie wieczora, nocy podczas gdy produkcja z mikroinstalacji jest niewielka lub nie występuje, a zużycie energii w gospodarstwie domowym jest największe). Szczegóły dotyczące wykorzystania magazynów zostały zawarte w pytania nr 12 i 13.
3. Zwiększenie zużycie energii w godzinach szczytu – uruchamiając np. zmywarkę, pralkę czy robot sprzątający w czasie największej produkcji (nawet podczas nie obecności w domu) po przez planowanie harmonogramu czasu pracy lub zdalne uruchomienie urządzenia
4. Pompa ciepła, klimatyzacja – Pompa ciepła może użyć zarówno do chłodzenia ogrzewania, jak i wytwarzania ciepłej wody użytkowej. Klimatyzator pozwoli ci utrzymać optymalną temperaturę w okresie letnim,  natomiast w okresach wczesno jesiennych może posłużyć do dogrzewania pomieszczeń użytkowych.
5. System zarządzania energią – pozwalają na zarzadzanie zużyciem energii w domu przez optymalizacje jej wykorzystania. Systemy tego typu dają możliwość automatycznego sterowania urządzeniami w domu, co przyczynia się do zwiększania autokonsumpcji energii np. w czasie, gdy dostępna jest nadwyżka energii z paneli słonecznych włączane są urządzenia energochłonne. Aplikacje mobilne do zdalnego sterowania i monitorowania dają możliwość optymalizacji zarządzania energii elektrycznej w czasie rzeczywistym.
6. Samochody elektryczne w połączeniu z magazynem energii – umożliwiają autokonsumpcję energii wyprodukowanej przez panele fotowoltaiczne (lub małe turbiny wiatrowe), przez ładowanie samochodu elektrycznego w godzinach nocnych.

PGE Dystrybucja S.A. jako Operator Systemu Dystrybucyjnego jest w ograniczonym zakresie odpowiedzialny za podwyższone poziomy napięcia w sieci elektroenergetycznej 0,4 kV. Nasze urządzenia poza stanami awaryjnymi nie powodują okresowych zmian napięcia ani jego niewłaściwych parametrów, natomiast ewentualne zawyżone parametry napięcia generują najczęściej instalacje fotowoltaiczne przyłączone do sieci, w których wytwarzana energia elektryczna nie jest wykorzystywana w wystarczającym stopniu na potrzeby własne Prosumentów.

Zgodnie z art. 5 ust. 2 pkt 1 ustawy z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii (Dz.U. 2015 poz. 478 ze zmianami dalej: uOZE) wytwórca energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii jest zobowiązany do informowania właściwego Operatora Sieci Dystrybucyjnej o każdej zmianie rodzaju odnawialnego źródła energii użytego w mikroinstalacji lub jej mocy zainstalowanej elektrycznej w terminie 5 dni od dnia zmiany tych danych. Brak przekazania powyższych informacji do OSD może być podstawą do nałożenia przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki kary pieniężnej w wysokości 1000 zł za każdy przypadek naruszenia (art. 168 pkt 12 w zw. z art. 170 ust. 4 pkt 2 uOZE).

Ponadto informujemy, że PGE Dystrybucja S.A. posiada narzędzia, które umożliwiają sprawdzenie mocy zainstalowanego źródła wytwórczego

Na pisemny wniosek Odbiorcy, możliwa jest instalacja analizatora parametrów energii elektrycznej w celu wykonania szczegółowych pomiarów. Zgodnie z zapisami obowiązującej taryfy PGE Dystrybucja S.A. w przypadku zgodności zmierzonych parametrów z wymaganiami regulacji prawnej, usługa taka jest odpłatna. Aktualny koszt wykonania takich pomiarów jest określony w obowiązującej Taryfie dla usług dystrybucji energii elektrycznej. Dokładne informacje dostępne są w lokalizacji: https://pgedystrybucja.pl/strefa-klienta/oferta/uslugi-taryfowe .

Zmiany kierunku przepływu mocy wywołane rozproszonymi źródłami energii elektrycznej oraz nowymi odbiornikami o zwiększonym zapotrzebowaniu mocy, powodują między innymi zwiększenie wartości napięcia w sieci elektroenergetycznej. W obszarach o dużym nasyceniu mikroinstalacjami może występować w ciągu dnia problem zawyżonych napięć w momencie pracy instalacji fotowoltaicznych. Natomiast wieczorem i w nocy napięcia są niskie, ponieważ występuje wzmoże zapotrzebowanie na moc – załączane są odbiorniki energii elektrycznej przy braku produkcji energii z instalacji fotowoltaicznych. Rejony Energetyczne w pierwszej kolejności podejmują doraźne działania np. zmiana położenia zaczepów transformatora w stacji SN/nN, pomiary parametrów energii elektrycznej, przeglądu eksploatacyjnego urządzeń sieci zasilającej niskiego napięcia 0,4 kV. Działania te nie zawsze dają oczekiwane efekty, w postaci poprawy warunków zasilania. Następnie w celu poprawy parametrów zasilania Spółka rozpatruje możliwe do zastosowania rozwiązania inwestycyjne. Niestety jest to proces czasochłonny, a jego efekt jest widoczny dopiero po ukończeniu inwestycji.

Pragniemy zaznaczyć, że obowiązek przyłączania zgłaszanych mikroinstalacji, bez wydawania technicznych warunków przyłączenia - jak ma to miejsce w przypadku przyłączania mikroinstalacji (w oparciu Prawo energetyczne (Dz. U. z 2012r. Nr 1059 z późn. zm. art.7 ust. 8d4), uniemożliwia Operatorowi Systemu Dystrybucyjnego wcześniejsze dostosowanie infrastruktury elektroenergetycznej do nowych warunków pracy. Podłączenie instalacji fotowoltaicznej o przewymiarowanej mocy, przy własnym niewielkim zużyciu, diametralnie zmienia obciążenie sieci elektroenergetycznej oraz powoduje opisane wcześniej problemy.

Spółka posiada narzędzia, które umożliwiają wskazanie nieprawidłowych nastaw falownika mikroinstalacji. W przypadku stwierdzenia wprowadzania do sieci dystrybucyjnej przez mikroinstalację fotowoltaiczną energii elektrycznej o nieprawidłowych parametrach (m.in. z przekroczeniem dopuszczalnych poziomów napięcia), powodującego zagrożenie bezpieczeństwa pracy sieci dystrybucyjnej, Spółka podejmie możliwe prawnie działania w celu ograniczenia pracy lub odłączenia mikroinstalacji od sieci.

Niezależnie od powyższego, w przypadku stwierdzenia, iż w efekcie wprowadzania do sieci dystrybucyjnej przez mikroinstalację fotowoltaiczną energii elektrycznej o nieprawidłowych parametrach, uszkodzeniu lub awarii ulegną urządzenia u innych Odbiorców lub urządzenia zabudowane w sieci elektroenergetycznej, PGE Dystrybucja S.A. wystąpi z roszczeniem w celu pokrycia kosztów ewentualnych uszkodzeń, powstałych na skutek zasilania urządzeń napięciem wyższym niż reguluje to prawo.

Falownik w instalacji fotowoltaicznej może się wyłączyć z kilku powodów. Oto najważniejsze :

1. W nocy: to całkowicie normalne, że falownik wyłącza się w nocy. Panele fotowoltaiczne nie produkują prądu po zachodzie słońca, dlatego urządzenie samoistnie przechodzi w tryb czuwania. Kiedy słońce wschodzi, falownik automatycznie się załącza.
2. Podczas awarii sieci, (braku napięcia): to jest normalne a wręcz wymagane. Ma to na celu zapobiec przed porażeniem prądem Odbiorców i pracowników PGE Dystrybucja S.A., którzy usuwają przyczynę awarii.
3. Zbyt wysoka temperatura: falowniki mają ograniczenia dotyczące temperatury pracy. Jeśli temperatura przekroczy dopuszczalne wartości, falownik może się wyłączyć, aby się nie uszkodzić.
4. Zbyt wysokie napięcie w sieci: falownik może wyłączyć się, gdy napięcie w sieci energetycznej jest zbyt wysokie. Jest to działanie celowe, aby zachować bezpieczeństwo i optymalizować pracę systemu elektroenergetycznego.
5. Uszkodzenia w instalacji fotowoltaicznej: awarie paneli fotowoltaicznych, przewodów czy złącz mogą prowadzić do wyłączenia falownika. Warto sprawdzić stan techniczny całego systemu. W tym celu konieczny jest kontakt z Instalatorem lub serwisem.
6. Zadziałanie zabezpieczeń wewnętrznych: falowniki są wyposażone w różne zabezpieczenia, które reagują na przeciążenia, przepięcia czy zwarcia. Jeśli któraś z tych przyczyn wystąpi, to falownik wyłączy się, aby się nie uszkodzić.
7. Błąd w oprogramowaniu falownika: czasami błędy w oprogramowaniu falownika mogą prowadzić do jego wyłączenia. Konieczny jest konsultacja z Instalatorem lub serwisem.
8. Niskie napięcie w sieci: jeśli napięcie w sieci jest zbyt niskie, falownik może się wyłączyć, aby nadmiernie się nie obciążać.

Jeśli zauważycie wyłączenie falownika, warto sprawdzić wymienione czynniki i dostosować swoje działania od sytuacji.

Tak, magazyn energii zainstalowany u Prosumenta może pomóc w ograniczeniu zjawiska wyłączania się falownika. Funkcje, które realizuje magazyn energii:

1. stabilizacja produkcji i konsumpcji energii: Magazyn energii może magazynować nadwyżki energii wyprodukowanej przez instalację fotowoltaiczną, które w przeciwnym razie mogłyby przeciążać system i prowadzić do wyłączania się falownika. Zmagazynowana energia może być wykorzystana, gdy produkcja jest mniejsza niż zapotrzebowanie.
2. zarządzanie mocą: Magazyn energii może również pomóc w zarządzaniu mocą wyjściową falownika, co jest kluczowe w sytuacjach, gdy lokalna sieć energetyczna jest przeciążona lub występują inne ograniczenia. Dzięki magazynowi energii falownik może pracować stabilniej, ponieważ nadmiar energii jest magazynowany, a nie wysyłany do sieci.
3. unikanie zjawiska "clipingu": W sytuacjach, gdy produkcja energii przekracza możliwości falownika, magazyn energii może przechwytywać nadwyżkę, co zapobiega "clipingowi" - zjawisku, w którym falownik ogranicza produkcję energii, aby nie przekroczyć swojej maksymalnej mocy.

Przy doborze magazynu energii dla mikroinstalacji fotowoltaicznej warto zwrócić uwagę na następujące aspekty:

1. Pojemność magazynu:
   • Dopasowanie do potrzeb: Pojemność magazynu energii powinna być dopasowana do ilości energii, którą można zmagazynować w ciągu dnia oraz do profilu zużycia energii w gospodarstwie domowym. Należy oszacować dzienne zużycie energii oraz ilość nadwyżek produkcji.
   • Typowe pojemności: Dla typowych mikroinstalacji domowych pojemności magazynów energii wynoszą od kilku do kilkunastu kWh.
2. Moc magazynu:
   • Moc ładowania i rozładowania: Ważne jest, aby moc ładowania i rozładowania magazynu była odpowiednia do mocy falownika oraz do zapotrzebowania na energię w szczytowych momentach.
3. Typ magazynu energii:
   • Technologia akumulatorów: Najpopularniejsze są akumulatory litowo-jonowe ze względu na ich wysoką sprawność, długą żywotność i większą gęstość energii. Są też dostępne akumulatory kwasowo-ołowiowe, jednak mają one niższą sprawność i krótszą żywotność.
4. Kompatybilność z falownikiem:
   • Integracja: Magazyn energii powinien być kompatybilny z istniejącym falownikiem lub systemem zarządzania energią. W przypadku niekompatybilności może być konieczna wymiana falownika na model obsługujący magazyn energii.
5. Efektywność energetyczna:
   • Sprawność cyklu ładowania/rozładowania**: Warto sprawdzić, jaką sprawność ma magazyn energii, co pozwala na ocenę, ile energii faktycznie można odzyskać po jej zmagazynowaniu.
6. Żywotność i gwarancja:
   • Liczba cykli ładowania: Żywotność magazynu energii jest często podawana w liczbie cykli ładowania. Warto zwrócić uwagę na ten parametr oraz na warunki gwarancji.
7. Koszty:
   • Koszt zakupu i instalacji: Porównanie kosztów różnych magazynów energii w odniesieniu do ich parametrów i oferowanych funkcji.
   • Koszty eksploatacyjne: Należy uwzględnić koszty związane z ewentualną wymianą akumulatorów oraz konserwacją systemu.
8. Bezpieczeństwo:
   • Certyfikaty i standardy: Sprawdzenie, czy magazyn energii posiada odpowiednie certyfikaty i spełnia standardy bezpieczeństwa.
9. Funkcje dodatkowe:
   • Monitorowanie i zarządzanie energią: Wiele nowoczesnych magazynów energii oferuje funkcje monitorowania i zarządzania energią, które mogą pomóc w optymalizacji zużycia energii i zwiększeniu efektywności systemu.

W celu ograniczenia, a w wielu okresach wyeliminowania, podwyższania napięcia przez mikroinstalację poza dopuszczalne wartości chwilowe, instalator zobowiązany jest w momencie uruchomienia mikroinstalacji ustawić tryb sterowania mocą bierną w funkcji napięcia Q(U) na zaciskach falownika. Powyższy tryb jest trybem podstawowym pracy mikroinstalacji, opisanym w obowiązującej prosumentów między innymi Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej PGE Dystrybucja S.A. Zmiana trybu podstawowego na inny możliwa za zgodą PGE Dystrybucja S.A. Na wniosek Odbiorcy oraz po pozytywnym rozparzeniu wniosku możliwa jest zmiana trybu pracy falownika - w celu uniknięcia wyłączenia mikroinstalacji, oprócz wymaganego trybu pracy w funkcji Q(U) zostałby dodany tryb pracy P(U). Tryb ten zmniejsza generowaną moc czynną w funkcji wzrostu napięcia. Istotne jest, aby funkcja ta zadziała dopiero po wyczerpaniu możliwości regulacji napięcia poborem mocy biernej w trybie Q(U). Wymagane jest zapewnienie ochrony przed nieuprawnioną ingerencją w ustawienia trybów pracy falownika. Zmiana trybów pracy nie może być dokonana samodzielnie przez właściciela mikroinstalacji. Prawidłową konfigurację falownika przeprowadza instalator mikroinstalacji, co potwierdza podpisem na złożonym oświadczeniu.