Szybki kontakt   ·   doradztwo energetyczne dla przemysłu i instytucji

Moc umowna a fotowoltaika – co zmienia własna instalacja PV

Panele fotowoltaiczne na dachu hali przemysłowej oraz stacja transformatorowa na terenie zakładu produkcyjnego.

Własna instalacja fotowoltaiczna może znacznie ograniczyć ilość energii kupowanej z sieci, ale nie musi zmniejszyć najwyższej mocy pobieranej przez zakład. O możliwości obniżenia mocy umownej decyduje przede wszystkim to, czy produkcja PV pokrywa się z godzinami największego zapotrzebowania. Dlatego przed zmianą umowy trzeba sprawdzić profil poboru z sieci, a nie tylko roczne oszczędności energii.

Czy fotowoltaika pozwala obniżyć moc umowną?

Tak, ale nie automatycznie. Fotowoltaika zmniejsza moc pobieraną z sieci w chwili, gdy zasila pracujące urządzenia. Jeżeli jednak największe obciążenie występuje przed wschodem słońca, po zmroku lub przy słabej generacji, instalacja PV może praktycznie nie zmienić szczytowego poboru.

Moc umowna jest parametrem zapisanym w umowie dotyczącej dostarczania energii, a nie mocą samych paneli ani sumą mocy urządzeń w zakładzie. Obowiązujące rozporządzenie taryfowe wiąże ją z mocą czynną pobieraną lub wprowadzaną do sieci, określaną z uwzględnieniem średnich wartości mocy w okresach piętnastominutowych. Zasady kontroli i naliczania opłat za przekroczenia opisuje § 53 tego rozporządzenia.

W instalacji pracującej na potrzeby własne trzeba więc rozróżnić trzy wielkości:

  • Obciążenie zakładu – moc potrzebną maszynom, wentylacji, chłodnictwu i pozostałym odbiornikom.
  • Produkcję PV – rzeczywistą moc oddawaną po stronie prądu przemiennego, zmienną wraz z nasłonecznieniem i warunkami pracy.
  • Pobór z sieci – moc rejestrowaną na granicy rozliczeniowej z operatorem, po uwzględnieniu zużytej na miejscu produkcji PV.

Instalacja o mocy 300 kWp nie oznacza, że od dotychczasowej mocy umownej można odjąć 300 kW. kWp określa znamionową moc modułów w warunkach testowych, natomiast dla rozliczenia znaczenie ma rzeczywisty profil mocy po stronie sieci. Osobnym zagadnieniem są moc przyłączeniowa i warunki wprowadzania nadwyżek do sieci – ich nie należy utożsamiać z możliwością zmniejszenia mocy umownej poboru.

Dlaczego szczyt poboru może pozostać bez zmian?

Wiele zakładów osiąga maksymalny pobór mocy wtedy, gdy uruchamia się kilka energochłonnych urządzeń albo pracuje pełna zmiana. Jeżeli taki moment wypada wieczorem, zimą lub w pochmurny dzień, panele nie zapewniają przewidywalnego obniżenia szczytu. Nawet w zakładzie pracującym tylko w dzień najgorszy kwadrans może przypaść na krótkotrwały spadek nasłonecznienia.

Wyobraźmy sobie zakład z mocą umowną 600 kW i instalacją PV. Poniższe dane są przykładowymi, uśrednionymi wartościami dla wybranych 15-minutowych okresów jednego dnia, bez magazynu energii i bez eksportu:

GodzinaObciążenie zakładuProdukcja PVPobór z sieci
06:00480 kW0 kW480 kW
11:00520 kW250 kW270 kW
14:00450 kW180 kW270 kW
18:00560 kW0 kW560 kW

W południe pobór z sieci spada w tym przykładzie o 250 kW, lecz spośród pokazanych okresów największy pobór wynosi nadal 560 kW. Obniżenie mocy umownej z 600 do 400 kW wyłącznie na podstawie dziennej produkcji PV oznaczałoby ryzyko przekroczenia o 160 kW w pokazanym wieczornym okresie. To ilustracja mechanizmu, a nie wyliczenie opłaty: do oceny opłat potrzebny jest cały profil i zasady rozliczeń konkretnego punktu poboru.

Wniosek jest szczególnie ważny przy systemach zmianowych. Spadek rocznego zakupu energii w kWh nie jest dowodem równie dużego spadku maksymalnej mocy w kW. Nie wystarczy też jedna dobra faktura z letniego miesiąca.

Jak sprawdzić, ile PV naprawdę zmienia w poborze z sieci?

1. Ustal granicę pomiaru i porównywalne dane

Analizę należy prowadzić dla konkretnego punktu poboru energii (PPE) lub układu miejsc dostarczania rozliczanego według umowy. Potrzebny jest profil mocy albo energii z układu pomiarowo-rozliczeniowego, najlepiej w kroku 15-minutowym i z pełnego roku obejmującego różne pory pracy. Jeśli operator udostępnia energię w kWh na kwadrans, średnią moc czynną w tym przedziale otrzymuje się przez podzielenie energii przez 0,25 godziny.

Do tego trzeba zestawić dane generacji falowników po stronie AC oraz, jeśli występuje, eksport do sieci. Dane powinny dotyczyć tych samych godzin, z uwzględnieniem zmian czasu, przerw w pomiarach i różnic między licznikami. Sam profil importu po montażu PV nie odtwarza pełnego obciążenia zakładu: część energii została zużyta bez przejścia przez licznik poboru z sieci.

2. Sprawdź szczyty, a nie tylko średnią i sumę energii

W analizie warto oznaczyć daty i przyczyny najwyższych poborów, godzinę, porę roku, zmianę produkcyjną i rzeczywistą generację PV w tych samych okresach. Trzeba uwzględnić także dni z małą produkcją, postoje instalacji, planowane zwiększenie obciążenia i uruchomienia nowych urządzeń. Dopiero wtedy widać, czy obniżenie poboru w słonecznych godzinach dotyczy także momentów krytycznych dla mocy umownej.

Przy planowanej instalacji można wspomóc się modelem produkcji, np. godzinowymi danymi PVGIS Komisji Europejskiej. Taki model pomaga ocenić sezonowość, lecz nie zastępuje analizy najgorszych 15-minutowych okresów ani rzeczywistych danych z obiektu. W szczególności wartości uśrednionych godzinowo nie należy traktować jako gwarancji mocy dostępnej w każdym kwadransie.

3. Porównaj warianty z warunkami umowy

Wynikiem powinno być zestawienie kilku realnych poziomów mocy umownej, możliwych przekroczeń i związanych z nimi kosztów według aktualnej taryfy operatora. Trzeba sprawdzić, czy moc zamawiana jest na cały rok, czy może różnić się między miesiącami, oraz jakie są warunki jej zmiany. § 54 rozporządzenia taryfowego odsyła w tych sytuacjach do postanowień umowy, a w opisanym w ust. 2 przypadku zmniejszenia mocy za zgodą przedsiębiorstwa przewiduje powiększenie składnika stałego stawki sieciowej o 10% w okresie objętym zmniejszeniem.

Nie należy więc porównywać wyłącznie niższej opłaty stałej. Wariant ma być odporny na gorszą pogodę, sezonowe szczyty i przewidywany rozwój zakładu. Więcej o ogólnej metodzie ustalania tego parametru wyjaśnia artykuł jak dobrać moc umowną.

Kiedy sterowanie lub magazyn energii mogą pomóc?

Jeśli PV ogranicza pobór przede wszystkim w południe, a szczyty występują w innych godzinach, warto porównać również wariant organizacyjny i techniczny:

  • Przesunięcie odbiorów w czasie – np. zmiana harmonogramu ładowania, pracy układów pomocniczych albo części operacji, o ile pozwalają na to proces i bezpieczeństwo.
  • Automatyczne ograniczanie obciążenia – sterowanie wybranymi odbiorami na podstawie bieżącej mocy na granicy z siecią, z priorytetami dla procesów krytycznych.
  • Magazyn energii – rozładowanie w czasie szczytu, jeżeli ma odpowiednią moc, dostępną energię i poziom naładowania w wymaganej chwili.

Przykładowo, ograniczenie poboru z sieci o 100 kW przez 30 minut wymaga oddania co najmniej 50 kWh energii. Magazyn musi zapewnić zarówno 100 kW mocy rozładowania, jak i odpowiednią energię użyteczną; jego pojemność nominalna powinna dodatkowo uwzględniać straty, rezerwy pracy i starzenie. Sterowanie musi także zapobiegać ładowaniu magazynu w chwili, gdy samo ładowanie podniosłoby pobór ponad przyjęty limit.

To wariant do symulacji na chronologicznym profilu, nie automatyczna rekomendacja zakupu. Z kolei ograniczenie eksportu energii z PV dotyczy przede wszystkim oddawania nadwyżek do sieci – samo w sobie nie gwarantuje obniżenia maksymalnej mocy pobieranej. Dobór samej fotowoltaiki dla przemysłu wymaga odrębnej analizy celów i warunków technicznych.

Jakie dane zebrać przed decyzją o zmianie mocy umownej?

Przed wysłaniem wniosku do sprzedawcy lub operatora warto zgromadzić:

  1. aktualną umowę i grupę taryfową, moc umowną oraz moc przyłączeniową dla danego PPE;
  2. co najmniej 12 miesięcy danych poboru z sieci, możliwie 15-minutowych, i faktur pokazujących ewentualne przekroczenia;
  3. moc modułów PV (kWp), moc falowników (kW) i profil rzeczywistej lub przewidywanej produkcji po stronie AC;
  4. informację o eksporcie, ograniczeniu generacji, magazynie i sposobie sterowania;
  5. harmonogram zmian, sezonowość, nowe urządzenia oraz plan zwiększenia lub ograniczenia produkcji;
  6. aktualne warunki zmiany mocy i stawki operatora właściwego dla lokalizacji.

Jeżeli część danych nie jest dostępna, warto zacząć od faktur, umowy i opisu planowanej instalacji. Brak kompletnego profilu nie uzasadnia jednak konkretnej obniżki mocy. Dane z licznika można pozyskać zgodnie z możliwościami danego operatora; przykładowo TAURON opisuje dostęp do profili godzinowych i 15-minutowych w swoim serwisie eLicznik.

Z perspektywy audytora najpierw sprawdziłbym kilka najbardziej wymagających dni bez istotnej generacji PV oraz ich odpowiedniki po zmianie organizacji pracy. Jeśli to właśnie one wyznaczają szczyty, sama inwestycja w panele nie daje podstawy do redukcji mocy umownej. Dopiero wykazany, powtarzalny spadek poboru w krytycznych okresach uzasadnia przygotowanie wariantów do rozmowy z operatorem.

Co dalej?

Jeżeli firma ma już PV albo planuje jej montaż, pierwszym krokiem jest porównanie profilu poboru i generacji z obecnymi warunkami umowy. W ramach optymalizacji kosztów energii elektrycznej można ocenić, czy zmiana mocy umownej ma uzasadnienie oraz jakie ryzyko powstaje w okresach małej produkcji PV.

Przez formularz kontaktowy Energy Trend prześlij krótki opis instalacji i dostępne dane: taryfę, moc umowną i przyłączeniową, profil poboru lub generacji oraz plan pracy zakładu. Nie trzeba mieć pełnego zestawu pomiarów na etapie pierwszego kontaktu – zakres dalszej analizy można ustalić po sprawdzeniu materiałów.

Źródła

Polecane artykuły

Dwóch inżynierów utrzymania ruchu analizuje rurociągi i zawory instalacji przemysłowej w czynnej hali produkcyjnej.

Jak przygotować modernizację instalacji w działającym zakładzie produkcyjnym

Modernizacja instalacji w działającym zakładzie wymaga połączenia harmonogramu robót z wymaganiami procesu i bezpieczeństwa. W artykule pokazujemy, jak rozpoznać odbiory krytyczne, podzielić prace na etapy i przygotować plan przełączenia oraz wycofania zmiany. Wyjaśniamy także, jakie dane przekazać projektantowi lub wykonawcy i co sprawdzić podczas uruchomienia.

Czytaj artykuł →

Inżynier analizuje instalację magazynu energii BESS z falownikiem PCS przy hali zakładu przemysłowego.

Magazyn energii do peak shaving – jak dobrać moc i pojemność

Dobór magazynu do peak shaving zaczyna się od ustalenia limitu poboru i analizy kolejnych szczytów w profilu 15-minutowym. Moc systemu wyznacza najwyższa wymagana redukcja, a pojemność – energia potrzebna do utrzymania limitu wraz ze stratami i rezerwą. Pokazujemy przykład obliczenia oraz warunki, które trzeba sprawdzić

Czytaj artykuł →

Inżynier kontrolujący instalację elektryczną w hali produkcyjnej oświetlonej oprawami LED.

Modernizacja LED a energia bierna pojemnościowa – kiedy pojawiają się dodatkowe opłaty

Po modernizacji oświetlenia LED mogą pojawić się dodatkowe opłaty za energię bierną pojemnościową, choć sama technologia nie przesądza o ich wystąpieniu. Wyjaśniamy, jak odróżnić wpływ zasilaczy od przekompensowania instalacji i jak porównać profile P/Q przed oraz po wymianie opraw. Pokazujemy modelowy przykład i listę danych

Czytaj artykuł →

Wnętrze kotłowni przemysłowej z poziomym kotłem parowym, palnikiem gazowym, pompami i izolowanymi rurociągami.

Kotłownia przemysłowa – gdzie powstają straty i jak zaplanować modernizację

Kotłownia przemysłowa może pracować bez awarii, a mimo to zużywać więcej paliwa, niż wynikałoby z rzeczywistych potrzeb zakładu. Źródłem problemu bywa nie tylko sprawność kotła, lecz także sposób regulacji, praca przy małym obciążeniu, straty na przesyle i parametry wymagane przez proces. Dlatego plan modernizacji warto

Czytaj artykuł →