Asymetrické solární střídače

Co přesně je asymetrická schopnost a které střídače mají schopnost asymetricky redukovat energii? Pojďme se na to podívat.

Při zkoumání oblasti solárních systémů se často setkáváme s matoucími pojmy, jedním z nich je "asymetrický" výstup energie u střídačů. Co to ale v praxi znamená a je to vůbec nutné? V případě bytů nebo malých rodinných domů může stačit jednofázová síť, ale význam asymetrické schopnosti se projevuje u třífázové sítě. Abychom pochopili význam, rozebrat si, co tři fáze znamenají: V podstatě je elektrická síť zásobující průměrnou rodinnou domácnost rozdělena do tří fází. Fyzicky se to projevuje čtyřmi kabely vstupujícími do objektu z rozvodné sítě, z nichž tři vedou proud (čtvrtý je neutrální a pátý slouží k uzemnění) a tvoří tři fáze, do kterých jsou rozděleni různí spotřebiče. Toto rozdělení se liší od objektu k objektu, obvykle s ohledem na bezpečnostní hlediska, specifikace elektrických zařízení a osobní požadavky. Přesné rozdělení spotřebičů má zásadní význam, protože nerovnováha by mohla vést k vypnutí jističe, čímž by se zabránilo nadproudu a ochránily by se elektrické spotřebiče i síť. Jak se to ale promítá do spotřebních návyků průměrné rodiny? Podívejme se na typickou třífázovou elektrickou síť, která je dnes běžná v rodinných domech. Na těchto třech fázích jsou spotřebiče a zásuvky rozděleny samostatně. Pro ilustraci:

• Fáze 1 (L1): Kuchyňské spotřebiče (lednička, trouba, mikrovlnná trouba)
• Fáze 2 (L2): Osvětlení a ložnice
• Fáze 3 (L3): Obývací pokoj a garáž

Jednofázové sítě se dnes používají především v bytech a malých rodinných domech. U nemovitostí s vyšší spotřebou elektřiny je třífázové zapojení nezbytné. Dosáhnout stejné spotřeby ve všech třech fázích je však téměř nemožné. Při instalaci solárního fotovoltaického (PV) systému v takových nemovitostech, které budou od roku 2024 v rámci programu Solar Plus integrovány do systému hrubého měření, má proto schopnost střídačů zajistit symetrii fází zásadní význam. V rámci dřívějšího systému čistého měření nebyla přítomnost střídače schopného řídit fázovou nesymetrii naléhavým problémem, protože energetické společnosti nakupovaly solární energii připojenou k síti za téměř stejnou cenu, za jakou jim byla prodána. Proto případy současné spotřeby solární energie a nákupu energie ze sítě v důsledku symetrických střídačů nepředstavovaly žádný problém. S přechodem Maďarska na hrubé účtování od začátku roku 2024 se však situace výrazně mění. V rámci hrubého měření stojí elektřina nakoupená ze sítě přibližně 38 HUF za kWh, zatímco elektřina dodaná zpět do sítě přináší dodavateli pouhých 4 až 5 HUF za kWh. Po instalaci solárního systému nahradí energetická společnost stávající elektroměr novým, který bude samostatně monitorovat spotřebu ze sítě a elektřinu dodanou do sítě. Elektroměr používaný pro hrubé měření je sice stejný jako jeho předchůdce používaný pro roční vyúčtování, ale sleduje tok elektřiny v každé fázi samostatně. V důsledku toho není možné provést vyúčtování současného dobíjení a nákupu, protože obě transakce jsou na měřiči zaznamenány odděleně. Zde přicházejí na řadu asymetrické střídače. Uvažujme příklad se symetrickým střídačem o výkonu 5 kW:

Příklad pro SYMETRICKÝ měnič o výkonu 5 kW:

Jak je znázorněno, při celkové spotřebě 5 kW, asymetricky rozložené mezi fáze, a solární produkci rovněž 5 kW, náklady nejsou nulové kvůli symetrickému výstupu energie střídače. Nákup 0,84 kWh elektřiny z rozvodné sítě stojí přibližně 31 HUF, zatímco zpětné dodání 0,82 kWh přináší pouze asi 4,1 HUF. Při spotřebě 5 kW a solární produkci 5 kW tedy činí účet přibližně 27 HUF, což je nevýhodné. Naopak, podívejme se na fungování asymetrického střídače:

Příklad pro 5 kW ASYMETRICKÝ měnič:

V případě střídačů vybavených funkcí fázové asymetrie střídač dovedně řídí kolísající spotřebu v jednotlivých fázích, čímž eliminuje potřebu transakcí se sítí. Spotřeba je tak zcela pokryta solární energií, což eliminuje náklady na energie. Jistě, jedná se o momentální příklad, protože spotřeba během dne kolísá, ale asymetrické střídače takové výkyvy zvládají efektivněji. Stojí za zmínku, že většina asymetrických střídačů na trhu pracuje s účinností 50 % na fázi, což znamená, že mohou dodávat polovinu svého jmenovitého výkonu na fázi. Například střídač o výkonu 5 kW může dodávat maximálně 2,5 kW na fázi. Účinnost však může překonat symetrické střídače, protože výkon je optimálně rozložen mezi fáze. Navíc podle předběžných údajů výrobců se již v roce 2024 mají na trh uvést střídače schopné dodávat 100 % výkonu na fázi. Které střídače se tedy mohou pochlubit asymetrickým výkonem? Vzhledem k tomu, že hrubé měření klade zvýšený důraz na schopnost střídačů pracovat v asymetrickém režimu, je rozumné se u dodavatelů informovat o kompatibilních střídačích. Ve společnosti Solar Kit doporučujeme produkty několika výrobců, které jsou schopné pracovat v asymetrickém režimu. Zde je několik příkladů:

Huawei: Střídače řady MAP0 od společnosti Huawei představují významný pokrok v technologii solárních střídačů, zejména pokud jde o fázově symetrický provoz. Tyto střídače, jejichž uvedení na trh je plánováno na rok 2024, by měly stanovit nové standardy v oblasti účinnosti a výkonu. Klíčové vlastnosti střídačů řady MAP0 od společnosti Huawei:

1. Schopnost fázové symetrie: Jednou z vynikajících vlastností řady MAP0 je schopnost dosáhnout dokonalé fázové symetrie, což umožňuje optimální distribuci energie ve všech fázích třífázové sítě. Tato schopnost zajišťuje efektivní využití sluneční energie a minimalizuje závislost na síti.
2. 100% výkon na fázi: Na rozdíl od tradičních střídačů, které mohou pracovat se sníženou účinností na fázi, se řada MAP0 může pochlubit schopností dodávat 100 % svého jmenovitého výkonu na fázi. To znamená, že každá fáze dostává svůj plný podíl sluneční energie, což maximalizuje celkový výkon systému.
3. Pokročilé monitorování a řízení: Střídače řady MAP0 od společnosti Huawei jsou vybaveny pokročilými funkcemi monitorování a řízení, které poskytují přehled o výkonu systému v reálném čase a umožňují vzdálenou správu a odstraňování problémů. To zajišťuje optimální provoz a usnadňuje proaktivní údržbu, čímž se minimalizují prostoje a maximalizuje výtěžnost energie.
4. Vysoká účinnost a spolehlivost: Střídače řady MAP0, postavené na špičkové technologii a technických znalostech společnosti Huawei, poskytují výjimečnou účinnost a spolehlivost. Střídače Deye a SolaX mohou dodávat maximálně 50 % svého jmenovitého výkonu v jedné fázi. Navíc, když jsou připojeny k baterii, tyto střídače plynule přecházejí do ostrovního režimu během 4 milisekund, čímž zajišťují nepřerušené napájení podobné nepřerušitelnému zdroji napájení (UPS). Tyto střídače jsou navíc vybaveny vestavěným záložním výstupem, který umožňuje nepřerušovaný provoz elektrických spotřebičů během výpadků proudu, v závislosti na rozmístění kritických zákaznických obvodů. Tato udržitelnost je možná za slunečného počasí s výrobou solární energie nebo do vyčerpání energie v baterii.

*(v závislosti na rozmístění kritických okruhů zákazníka)