Obnovljivi izvori energije, energetska učinkovitost i priključenje na mrežu
Ovaj dio ispituje tehničke uvjete priključenja obnovljivih izvora, dimenzioniranje fotonaponskog sustava i razumijevanje okvira energetske učinkovitosti zgrada. Pitanja spajaju proračun (naponski i temperaturni raspon niza) s poznavanjem mrežnih pravila.
Postupak priključenja
Put ide od zahtjeva za priključenje, preko elaborata optimalnog tehničkog rješenja ili studije priključenja, do ugovora o priključenju, ispitivanja i puštanja u pogon. Za prijenosnu mrežu nadležan je HOPS, za distribucijsku HEP ODS, a tehničke uvjete postavljaju mrežna pravila. Za veća postrojenja traže se podnošenje kvarova (fault ride-through), regulacija jalove snage, ograničenje brzine promjene snage i zadovoljavajući harmonici.
Zahtjevi na izmjenjivače
Suvremeni izmjenjivači moraju se u dopuštenom rasponu napona i frekvencije održati priključenima, isključiti se pri izvanrasponu i spriječiti otočni rad (anti-islanding prema HRN EN 62116). Ograničava se injektiranje istosmjerne komponente, a harmonici se ocjenjuju prema HRN EN 61000-3-12. Za fotonaponske sustave s transformatorskim ili besprijelaznim izmjenjivačima pozornost traže RCD tipa B i koordinacija prenaponskih zaštita na DC i AC strani.
Dimenzioniranje fotonaponskog niza
Napon otvorenog kruga modula raste pri niskoj temperaturi, pa se gornja granica niza provjerava pri najnižoj projektnoj temperaturi, a donja granica radne točke pri najvišoj temperaturi ćelije. Specifični godišnji prinos u Hrvatskoj kreće se oko 1100–1300 kWh/kWp, ovisno o lokaciji, nagibu i orijentaciji.
Radni primjer
Modul ima V_oc,STC = 41,2 V uz temperaturni koeficijent −0,29 %/°C; najniža temperatura je −10 °C. V_oc(−10) = 41,2·(1 + (−0,0029)·(−10 − 25)) = 41,2·1,1015 = 45,4 V. Uz najveći dopušteni istosmjerni napon izmjenjivača 1000 V, najveći broj modula u nizu je 1000/45,4 = 22,0, dakle 22 modula. Donja granica niza zatim se provjerava pri temperaturi ćelije oko 70 °C, gdje napon pada, a radna točka mora ostati unutar MPP prozora izmjenjivača.
Energetska učinkovitost
Za zgrade se primjenjuje zahtjev gotovo nulte energije, energetski certifikat i Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti. U industriji se učinkovitost postiže klasama motora IE3/IE4, kompenzacijom jalove snage, smanjenjem gubitaka u transformatorima i mjerenjem potrošnje po procesima.
Zamke
- Proračun niza samo pri STC uvjetima, bez temperaturnih ekstrema.
- Brkanje nazivne snage modula (Wp) s godišnjom proizvodnjom (kWh).
- Pretpostavka da istosmjerna strana nije pod naponom kada izmjenjivač ne radi.
- Zanemarivanje zahtjeva za reaktivnu snagu i ponašanje pri kvarovima kod većih postrojenja.