כיצד להתקין מדי חשמל נגד הפוכה (אפס ייצוא) במערכות פוטו-וולטאיות - מדריך מלא

מָבוֹא

ככל שהאימוץ של מערכות פוטו-וולטאיות (PV) מואץ, יותר ויותר פרויקטים עומדים בפני...דרישות אפס ייצואחברות שירות לעיתים קרובות אוסרות על עודפי אנרגיה סולארית לזרום בחזרה לרשת, במיוחד באזורים עם שנאים רוויים, בעלות לא ברורה על זכויות חיבור לרשת, או כללי איכות חשמל מחמירים. מדריך זה מסביר כיצד להתקיןמדי כוח נגד הפוכה (אפס-יצוא), פתרונות הליבה הזמינים, והתצורות הנכונות עבור גדלי ויישומים שונים של מערכות פוטו-וולטאיות.

1. שיקולים מרכזיים לפני ההתקנה

תרחישים חובה לאפס ייצוא

• רוויה של שנאיכאשר שנאים מקומיים כבר פועלים בקיבולת גבוהה, הספק הפוך עלול לגרום לעומס יתר, ניתוק או כשל בציוד.

• צריכה עצמית בלבד (אין אישור ייצוא לרשת)פרויקטים ללא אישור הזנת רשת החשמל חייבים לצרוך את כל האנרגיה המיוצרת באופן מקומי.

• הגנה על איכות החשמלהפעלה הפוכה עלולה להכניס רכיבי DC, הרמוניות או עומסים לא מאוזנים, מה שמפחית את איכות הרשת.

רשימת בדיקה לפני התקנה

• תאימות מכשיריםודאו שההספק המדורג של המונה תואם לגודל מערכת הפוטו-וולטאית (חד פאזי ≤8 קילוואט, תלת פאזי >8 קילוואט). בדקו את תקשורת הממיר (RS485 או שווה ערך).

• סְבִיבָהעבור התקנות חיצוניות, יש להכין מארזים עמידים בפני מזג אוויר. עבור מערכות מרובות ממירים, יש לתכנן חיווט אפיק RS485 או מרכזי נתונים של Ethernet.

• תאימות ובטיחותאשר את נקודת החיבור לרשת עם חברת החשמל, וודא שטווח העומס תואם את ייצור הפוטו-וולטאית הצפוי.

2. פתרונות ליבה ללא ייצוא

פתרון 1: הגבלת הספק באמצעות בקרת ממיר

• עִקָרוֹןהמונה החכם מודד את כיוון הזרם בזמן אמת. כאשר מזוהה זרימה הפוכה, המונה מתקשר באמצעות RS485 (או פרוטוקולים אחרים) עם הממיר, מה שמפחית את הספק המוצא שלו עד שייצוא = 0.

• מקרי שימושאזורים רוויים בשנאים, פרויקטים של צריכה עצמית עם עומסים יציבים.

• יתרונותפשוט, זול, תגובה מהירה, אין צורך באחסון.

פתרון 2: שילוב ספיגת עומס או אגירת אנרגיה

• עִקָרוֹןהמונה מנטר את הזרם בנקודת החיבור לרשת. במקום להגביל את תפוקת הממיר, עודפי החשמל מופנים למערכות אחסון או לעומסי אחסון (למשל, תנורי חימום, ציוד תעשייתי).

• מקרי שימושפרויקטים עם עומסים משתנים מאוד, או שבהם מקסום ייצור אנרגיה פוטו-וולטאית הוא בראש סדר העדיפויות.

• יתרונותממירים נשארים במצב MPPT, אנרגיה לא מבוזבזת, החזר השקעה גבוה יותר של המערכת.

3. תרחישי התקנה לפי גודל מערכת

מערכות בעלות ממיר יחיד (≤100 קילוואט)

• תְצוּרָהממיר חשמל אחד + מונה חכם דו-כיווני אחד.

• מיקום המונהבין יציאת הזרם החילופין של הממיר לבין המפסק הראשי. אין לחבר עומסים אחרים בין לבין.

• סדר חיווטממיר PV → שנאי זרם (אם משתמשים) → מד חשמל חכם → מפסק ראשי → עומסים מקומיים / רשת.

• הִגָיוֹןהמונה מודד כיוון והספק, לאחר מכן הממיר מתאים את הפלט לעומס.

• תוֹעֶלֶתחיווט קל, עלות נמוכה, תגובה מהירה.

מערכות מרובות ממירים (מעל 100 קילוואט)

• תְצוּרָהמספר ממירים + מד צריכת חשמל חכם אחד + מרכז נתונים אחד.

• מיקום המונהבנקודת החיבור המשותפת לרשת (כל יציאות הממיר יחד).

• תִיוּליציאות ממיר → פס ייצור → מד דו כיווני → מרכז נתונים → מפסק ראשי → רשת/עומסים.

• הִגָיוֹןמרכז הנתונים אוסף נתוני מד ומחלק פקודות לכל ממיר באופן פרופורציונלי.

• תוֹעֶלֶתבקרה מרכזית וניתנת להרחבה, הגדרות פרמטרים גמישות.

4. התקנה בסוגי פרויקטים שונים

פרויקטים לצריכה עצמית בלבד

• דְרִישָׁהייצוא רשת אינו מותר.

• מיקום המונהבין יציאת AC של הממיר לבין מפסק עומס מקומי. לא נעשה שימוש במתג חיבור לרשת.

• לִבדוֹקבדיקה תחת ייצור מלא ללא עומס - הממיר אמור להפחית את ההספק לאפס.

פרויקטים של רוויה של שנאים

• דְרִישָׁהחיבור לרשת מותר, אך חיבור חשמל הפוך אסור בהחלט.

• מיקום המונהבין יציאת הממיר למפסק חיבור לרשת.

• הִגָיוֹןאם מזוהה הספק הפוך, הממיר מגביל את הפלט; כגיבוי, מפסקים עשויים להתנתק כדי למנוע עומס על השנאי.

פרויקטים של צריכה עצמית מסורתית + ייצוא רשת חשמל

• דְרִישָׁהיצוא מותר, אך מוגבל.

• הגדרת מדמונה נגד הפוכה המותקן בטור עם מונה החיוב הדו-כיווני של חברת החשמל.

• הִגָיוֹןמד האנטי-היפוך מונע ייצוא; רק במקרה של תקלה מד החשמל רושם את ההזנה.

5. שאלות נפוצות

שאלה 1: האם המונה עצמו עוצר את הזרימה הפוכה?
לא. המונה מודד את כיוון ההספק ומדווח עליו. הממיר או הבקר מבצעים את הפעולה.

שאלה 2: באיזו מהירות המערכת יכולה להגיב?
בדרך כלל תוך 1-2 שניות, תלוי במהירות התקשורת ובקושחת הממיר.

שאלה 3: מה קורה במקרה של כשל ברשת?
תקשורת מקומית (RS485 או בקרה ישירה) מבטיחה הגנה מתמשכת גם ללא אינטרנט.

שאלה 4: האם מדי חשמל אלה יכולים לעבוד במערכות דו-פאזיות (120/240V)?
כן, דגמים מסוימים נועדו להתמודד עם תצורות של פאזות מפוצלות המשמשות בצפון אמריקה.

מַסְקָנָה

תאימות לתקן אפס ייצוא הופכת לחובה בפרויקטים רבים של אנרגיה פוטו-וולטאית. על ידי התקנת מדי חשמל חכמים נגד הפוכה במיקום הנכון ושילובם עם ממירים, עומסי dump או אחסון,EPC, קבלנים ויזמיםיכולים לספק מערכות סולאריות אמינות ותואמות לתקנות. פתרונות אלה לא רקלהגן על הרשתאבל גםלמקסם את הצריכה העצמית ואת ההחזר על ההשקעה (ROI)עבור משתמשי הקצה.