Cum funcționează un sistem fotovoltaic on grid?

Cel mai uzual sistem fotovoltaic este cel on grid, la care producția de energie electrică se utilizează în mare parte pentru alimentarea consumatorilor locali, iar surplusul, dacă există, este injectat în rețeaua națională de electricitate. Nu are soluție de stocare locală a electricității, deci noaptea sau în zilele înnorate, când producția de curent electric a sistemului este zero, sau este redus, necesarul de curent electric este acoperit din rețeaua națională. Acest sistem fotovoltaic permite doar independență energetică parțială, consumatorii neputând fi alimentați continuu exclusiv din panouri fotovoltaice. Pentru independență energetică totală ar trebui să optați pentru sisteme fotovoltaice hibride sau off grid (insulare). Sistemele fotovoltaice hibride sunt legate și la rețeaua națională de furnizare a electricității, dar în același timp au și o soluție de stocare a electricității. Dacă este dimensionat corect, poate oferi independență energetică, deși costurile vor fi mai mari. Sistemele fotovoltaice insulare (off grid) nu se pot conecta la rețeaua de electricitate națională. La acest sistem toată producția se stochează în acumulatori, pentru a fi refolosită la nevoie.

Cum funcționează un sistem fotovoltaic on grid?

Principiul de funcționare a sistemului fotovoltaic on grid este simplu. Panourile fotovoltaice produc curent electric transformând energia solară. Intensitatea curentului continuu (DC) captat la bornele panourilor fotovoltaice legate în serie depinde de numărul de panouri și mai ales de intensitatea razelor solare. Acest curent continuu (DC) este transformat de invertor fotovoltaic în curent alternativ care poate fi injectat în rețeaua de electricitate.

Sunt situații când întreaga producție a sistemului solar on grid este injectată în rețeaua națională, cantitatea injectată fiind contorizată și ulterior recompensată în bani.

De regulă totuși, și așa este în majoritatea cazurilor și în România, energia electrică fotovoltaică este utilizată de către consumatorii imobilului. La acest sistem trebuie avut în vedere că la punctul de racordare la  rețeaua electrică a imobilului să fie instalat un separator care să fie în stare să trateze tensiunea maximă furnizată de invertorul solar. În lipsa acestor măsuri de siguranță, protecția la supratensiune va întrerupe această ramură, deci sistemul fotovoltaic va fi în imposibilitatea de a furniza energie electrică. Dacă totul este în regulă, curentul din invertor ajunge în rețeaua electrică a imobilului și alimentează consumatorii. În cazul în care consumatorii nu au nevoie de toată energia produsă, atunci surplusul este injectat în rețeaua comună de electricitate. Sistemul fotovoltaic este prevăzut cu un contor inteligent bidirecțional și contorizează exact câtă energie s-a consumat intern și cât s-a injectat în rețeaua națională. La citirea contorului de către furnizorul de electricitate, care în același timp este și cumpărătorul de electricitate produs de prosumator,  se va stabili balanța consumului și se stabilește cine cât are de plătit.

Care sunt posibilele moduri de funcționare a sistemului fotovoltaic on grid?

Dacă consumatorii din imobil nu au nevoie de toată energia electrică produsă de sistemul fotovoltaic, atunci contorul nu măsoară consum intern, dar curentul injectat în rețeaua națională va fi contorizat ca energie vândută (compensabilă). În acest caz prosumatorul încasează bani.

Dacă necesarul de energie este mai mare de cât produce sistemul fotovoltaic, atunci diferența se preia din rețeaua națională de electricitate. În acest caz prosumatorul cumpără curent, dar doar diferența ce nu s-a putut produce de fotovoltaice.

Al treilea caz, un caz ideal, greu de realizat, este când necesarul de energie este egal cu producția sistemului fotovoltaic. În acest caz prosumatorul nu cheltuiește, dar nici nu încasează bani cu curentul electric.

Clienții întreabă frecvent, de ce există diferență între ce măsoară contorul bidirecțional și măsurătorile din invertor? În invertor apare ca surplus de energie doar ce nu se consumă de consumatorii imobilului. Sistemul fotovoltaic, prin producția totală de curent electric, aduce beneficii pentru prosumator în două moduri. În prima fază, când există surplus de energie care este vândut către rețeaua națională. În a doua fază, când necesarul de energie este mai mare decât producția și trebuie cumpărat curent electric din rețea, dar numai diferența dintre necesar și producția fotovoltaică. În acest caz în contorul bidirecțional se scade cantitatea produsă de sistemul fotovoltaic și se înregistrează  doar diferența consumată.

Poate funcționa sistemul fotovoltaic în cazul avariei în rețeaua națională?

În cazul întreruperii furnizării energiei electrice naționale sistemul fotovoltaic on grid nu poate funcționa! Deci trebuie să fie conștienți toți utilizatorii care aleg acest sistem, că nu vor crește independența energetică în cazul avariilor, sunt la fel de vulnerabili ca și ceilalți consumatori din rețea. Sistemul fotovoltaic on grid a fost proiectat în scopul economisirii energiei și creșterii gradului de folosire a energiilor regenerabile.

Producția în sistemele fotovoltaice în cazul avariilor în rețeaua electrică este oprită din motive de siguranță în exploatare. Sistemul fiind conectat a rețeaua națională, când se fac intervențiile, rețeaua nu are voie să fie sub tensiune. Sistemul fotovoltaic nefiind izolat de această rețea, pentru siguranța personalului de intervenție, tot sistemul este oprit, scos de sub tensiune. Oricum, sistemul fotovoltaic fără soluții de stocare locală (acumulatori), nu poate funcționa în siguranță, și de regulă producția de energie electrică este mai mică decât necesarul consumatorilor. Există o soluție și în aceste cazuri, cu folosirea sistemelor fotovoltaice hibride, dar despre asta veți găsi într-un alt articol.