Czym jest instalacja off-grid?

Fotowoltaika off-grid to rodzaj instalacji PV, która nie wymaga podłączenia do sieci elektroenergetycznej. Innymi słowy, dom z instalacją off-grid jest samowystarczalny. Sam produkuje prąd z energii słonecznej i go magazynuje. System off-grid pozwala całkowicie uniezależnić się od przerw w dostawach prądu z sieci energetycznej. Każdy system off-grid musi posiadać magazyn energii. Pozwala on magazynować energię wyprodukowaną przez panele elektryczne i wykorzystać ją w momencie gdy panele nie będą produkować, np. w czasie pochmurnych dni.

Na czym polega przewaga instalacji off-grid w stosunku do instalacji on-grid?

Instalacja on-grid jest podłączona do sieci energetycznej, więc nadwyżka wyprodukowanej energii jest odsyłana do elektrowni i zakład energetyczny odlicza wyprodukowaną energię od rachunku. W przypadku instalacji on-grid użytkownik nadal jest uzależniony od sieci energetycznej, wyprodukowana energia nie jest nigdzie magazynowana i jeśli pojawią się przerwy w dostawie prądu to nie można się przed nimi uchronić.

Falowniki off-grid

Falowniki stosowane w instalacjach off-grid to tak zwane falowniki wyspowe. Przekształca on wyprodukowaną energię na prąd zmienny i wysyła go do odbiorników w instalacji elektrycznej. Falownik taki ładuje również magazyn energii. Większość falowników ma możliwość ustawienia priorytetów tak aby np. falownik w pierwszej kolejności wysyłał energię do aktualnie podłączonych odbiorników w instalacji a jeśli nie ma aktualnie dużego poboru mocy to resztę prądu falownik wykorzysta na naładowanie magazynu energii. Falownik wyspowy powinien zostać dobrany do instalacji w ten sposób aby jego sprawność była jak największa, czyli aby jak największa część energii wyprodukowanej przez panele została przekształcona na prąd zmienny. Należy pamiętać o tym że falownik i magazyn energii należy dobierać razem w zależności od zużycia energii w domu lub w firmie. Falownik nie wyprodukuje więcej energii niż może pomieścić magazyn.

Komunikacja z falownikami off-grid za pomocą HMi Weintek cMT3102X

Falowniki off- grid pozwalają na odczyt wielu przydatnych informacji za pomocą transmisji szeregowej. Niestety większość z nich nie posiada wbudowanego powszechnie używanego protokołu komunikacyjnego jak np. Modbus. Większość falowników posiada jednak podobny protokół oraz podobne parametry komunikacyjne. Posiadając wiedzę o tych parametrach oraz jakie zapytania należy wysłać na port szeregowy, możliwy staje się odczyt danych z falownika. Parametry które można odczytać to między innymi:

    • pojemność baterii (%),

    • prąd rozładowania akumulatorów (A),

    • prąd ładowania akumulatorów z paneli (A),

    • obciążenie na wyjściu (%),

    • prąd na wejściu falownika (A),

    • napięcie na wejściu falownika (V),

    • wyjściowa moc czynna (W),

    • produkcja roczna (Wh),

    • produkcja miesięczna (Wh),

    • produkcja dzienna (Wh).

Posiadając takie informację można np. uruchamiać różne urządzenia w zależności od aktualnego stanu naładowania magazynu energii. Jeśli np. magazyn jest naładowany w 100% to wiadomo że już więcej energii nie uda się zmagazynować więc można załączyć jakiś odbiornik. Można zastosować przetwornik RS232 na Ethernet, następnie switch Ethernetowy i dzięki temu zbierać informacje z kilku falowników a następnie przedstawić je na panelu operatorskim np. Weintek serii cMT3X. Weintek udostępnia możliwość dodania urządzenia do projektu tak aby nie definiować konkretnego protokołu komunikacyjnego, a podawać jedynie adres IP lub parametry komunikacji szeregowej. Znając treść wiadomości którą trzeba wysłać do falownika można zdefiniować ją w makrze i wykonywać cyklicznie, dzięki temu informacje z falownika są ciągle nadpisywane. Istnieje również możliwość zdalnego dostępu do instalacji fotowoltaicznej i odczytu parametrów, wysyłanie maili w celu powiadomienia użytkownika o zdarzeniach w systemie np. że naładowano magazyn do 100% albo że magazyn rozładował się całkowicie. Dzięki takiemu rozwiązaniu można mieć kontrolę nad instalacją nie wychodząc z domu. System taki może współpracować z falownikami wielu marek np. Sako, EaSun, Voltronic Power, Infini Solar itp.

Przykładowe odczyty danych z falownika marki SAKO wykonane przy użyciu panelu HMI Weintek cMT3102X V2: