Bilansowanie międzyfazowe w falowniku z asymetrycznymi wyjściami i funkcją kontroli eksportu

Aktualnie zastanawiam się na zwiększeniem auto-konsumpcji w instalacji 3 kWp współpracującej z instalacją 3-fazową. Myślałem o falowniku jednofazowym i sterowaniu obciążeniem na jednej fazie, tak aby maksymalizować zużycie energii PV ale nie przekraczać obciążenia fazy. To jednak komplikuje układ i nie do końca jest efektywne. Natknąłem się natomiast na nowe modele falowników 3-fazowych np. Solax, deklarowane jako falowniki o asymetrycznych wyjściach. Falowniki te wyposażone są również w funkcję kontroli eksportu energii do sieci w oparciu o sygnał z przetwornika CT lub licznika. Czy ktoś ma jakieś doświadczenie, może potwierdzić zasadę działania takich falowników? Tzn. czy rzeczywiście jest tak, że asymetrycznie generują energię w fazach o zróżnicowanym obciążeniu tak aby ograniczyć eksport do sieci? Gdyby takie działanie się potwierdziło, to znacznie uprościłoby kwestię bilansowania międzyfazowego i optymalizację auto-konsumpcji. Jakie, zweryfikowane modele falowników posiadają taką funkcję?

Tylko pytanie jaki jest tego sens skoro operator energii ma obowiązek bilansowania godzinowego energii oddanej i pobranej?
Szedłbym bardziej w dostosowanie zużycia w zależności od ilości energii z dachu, np. grzanie boilera lub po prostu włączenie pralki, piekarnika, żelazka itp...

Obecnie bilansowanie międzyfazowe działa i to w instalacjach z falownikami jednofazowymi czy trójfazowymi a także czy prosument rozliczany jest w netmeteringu czy netbilingu więc nie potrzebne obciążanie wybranych faz, chyba że chodzi o coś innego

Instalcja PV 3 kWp (więcej na razie nie mogę). Mam zabezpieczenia w przyłączu 20 A. Sama pompa ciepła pobiera od 2 kW do 3.6 kW (maksymalna moc sporadycznie i na krótko). Do tego typowe duże obciążenia jak to w domu: zmywarka, pralka, piekarnik, czajnik, żelazko. zasobnikowy podgrzewacz pod zlewozmywakiem. Na CWU jest bojler gazowy 150l (mogę wpiąć w recyrkulację mały zasobnik 5 ltr z grzałką 1.5 kW). Więc obciążenia mam rozdzielone na fazy aby nie mieć problemu z przeciążeniami, Wszystko działa. Zastanawiam się czy wybrać falownik 1 czy 3 fazowy. Przy jednofazowym jest trochę kombinowania aby z jednej strony wykorzystywać max.energii ze słońca, a z drugiej nie przeciążyć fazy. Wyobrażam sobie, że Jeśli taki falownik 3-fazowy asymetrycznie rozdziela moc PV na fazy pod aktualne obciążenia to nie musze nic zmieniać w instalacji. Fazy z punktu widzenia sieci będą obciążane równomiernie wg aktualnego zapotrzebowania na moc, dzięki czemu można uniknąć nadmiernego podbicia napięcia na mocno obciążonych fazach co może skutkować wyłączeniem całej instalacji. Napięcie w sieci waha sie u mnie od 235 do 245V gdyż sa podpięte już inne domy z PV. Dzięki funkcji ograniczania eksportu wprawdzie stracę trochę energii ,ale byc może uniknę wyłączeń instalacji. A to bilansowanie godzinowe to jest jakieś "kroczące" (jak średnia krocząca) czy zegarowo rozliczają wypływ i wpływ? Jeśli to drugie to przy częściowym zachmurzeniu moim zdaniem nie będzie to działało efektywnie

Bilansowanie godzinowe polega na tym że przykładowo o 12:05-12:25 masz zużycie 1 kWh i zero produkcji z pv a o 12:30-13:00 oddajesz 1 kWh to w sumie policzą to jako zero. I nie zależy to na której fazie pobierasz i oddajesz. Jest to korzystne jakby nie patrzeć.

Jedyny sens tego o co pytasz to jeśli faktycznie występują problemy z napięciem, może ktoś poleci jakiś falownik bo ja nie miałem z takowym styczności.

Coś dziwnie kombinujesz i nie za bardzo rozumiem. Tak jak wcześniej ktoś napisał masz bilansowanie godzinowe. Nawet nie ma znaczenia czy licznik bilansuje fazy algebraicznie czy wektorowo. Falownik on grid jak najbardziej trójfazowy bo jednofazowy ograniczony jest prawnie do 3,68 kW. A jeśli chodzi o instalacje to ja jakbym robił teraz to wolałbym wszystko na jednej fazie. U mnie np. na instalacji trójfazowej maksymalne obciążenie było 3,5kW czyli spokojnie mógłbym przenieść wszystko na jedną fazę. Dać automatyczny przełącznik faz i nawet jak braknie jednej bo jest jakaś awaria to przełączy. Teraz np chcesz dołożyć magazyn energii i jest dużo taniej bo wystarczy falownik jednofazowy. Tak samo agregat wystarczy jednofazowy i masz zasilanie w całym domu w razie awarii. Jednym słowem taniej i mniej komplikacji.

Jeśli chodzi o zwiększenie auto konsumpcji to najprościej grzać wodę lub ładować magazyn energii. Możesz dać np. jakiś przekaźnik który po przekroczeniu jakiegoś napięcia załączy grzałkę.

Paneli mam 3 kWp więc moge dąc tak falownik 1- jak i 3 fazowy. Nie bardzo widzę aby można było zmieścić się z obciążeniem na jednej fazie. Włączając czajnik elektryczny z pozostałych urządzeń typu pralka, zmywarka, piekarnik, suszarka do włosów czy żelazko w danej chwili może pracować tylko jedno bo inaczej robi się problem (nie wspomnę o klimatyzatorze / pompie ciepła) . A przecież jeszcze pozostaje z kilkaset watów mocy pozostałego sprzętu i urządzeń. Dlatego 3-fazy zasilania to konieczność zwłaszcza dla kilkuosobowej rodziny. Natomiast zgadzam się że z punktu widzenia auto-konsumpcji lepiej mieć wszystko na jednej fazie. Jeśli falownik dopasowuje ilość mocy generowanej w fazie do obciążenia to wg mnie jest to rozwiązanie optymalne. Niestety znalazłem do tej pory tylko dwie firmy GoodWe i Solaxoferujące takie urządzenia. Niesttey dosyć drogie, wynika to pewnie z faktu, ze są hybrydowe. Więc dlatego zadałem pytanie i szukam, czy nie ma jakieś sensownej alternatywy cenowej dla tego typu falownika- ale chyba to jest wciąż nowość na rynku. Super gdyby ktoś natknął się na jakieś dodatkowe informacje może test jak cos takie sie sprawuje. Odnośnie bilansowania międzyfazowego przez ZE to dotyczy to mocy czynnej i biernej czy tylko czynnej? Tj. energia bierna pozostaje niezbilansowana?

Nie zgodzę się z tym że nie można mieć wszystkiego na jednej fazie. W takim razie jak tyle ludzi żyje w blokach? Zauważ że mało jest sprzętów w domu które po włączeniu pobierają ciągle moc znamionową. Mając zabezpieczenie 20A masz mniej więcej 4.6kW dostępnej mocy, a nawet jak byś tyle pobierał to zabezpieczenie nie zadziała od razu tylko nawet dopiero po paru godzinach. Naprawdę trzeba by było się postarać żeby wybiło bezpiecznik bo jest przeciążenie. Podam Ci przykład, stary dom, 5 osób, instalacja na jedną fazę i to na jednym kablu 2,5, robiłem modernizację skrzynki i dałem na ten obwód zabezpieczenie nadprądowe 16A. Nigdy się nie zdarzyło żeby wybiło ten bezpiecznik. Oczywiście nie mówię że jak zapniesz nie wiadomo ile klimatyzacji i płyt indukcyjnych to też będzie działać. To tylko moje zdanie, każdy niech robi jak uważa.

Wracając do tematu nadal nie rozumiem co chcesz osiągnąć tym że falownik będzie na którejś fazie dawał więcej niż na pozostałych? Nie zwiekszysz auto konsumpcji. Jedyny sposób na zwiększenie auto konsumpcji to załączanie jak najwięcej sprzętów w domu wtedy gdy świeci słońce. Najlepiej żeby nie przekroczyć mocy aktualnie wytwarzanej przez pv (w sensie godzinowym, czyli jeżeli w danej godzinie przewidujesz że Twoja instalacja wytworzy 2kWh to w tej godzinie nie powinieneś przekroczyć tej wartości). Musisz jeszcze wziąć pod uwagę że w nocy też potrzebujesz prądu i w pochmurne dni, więc autokonsumpcja nie może być 100%, musisz część energii sprzedać żeby mieć za co kupić energię gdy pv nie pracuje. I jeszcze raz to powtórzę, nie ma znaczenia czy masz 3 fazy czy jedną, czy masz falownik trójfazowy czy jednofazowy, czy falownik równo daje na wszystkie fazy czy na tą co jest największe zapotrzebowanie. Podam Ci skrajny przypadek, masz falownik jednofazowy na L1, cały dom na L2. L3 i L1 nie masz żadnych odbiorników. Nie ma to kompletnie znaczenia, jeśli falownik akurat pracuje z mocą 2kW na L1 i zapniesz grzałkę 2kW na L2 to autokonsumpcja będzie 100% i tyle.
Bierna cię kompletnie nie interesuje w taryfie G. I pisząc to wszystko założyłem posiadanie tej taryfy, jak jest w taryfach dla firm nie wiem. W taryfie G płacisz tylko za czynną + opłaty zmienne + opłaty stałe. W net billingu niestety za pieniądze w depozycie możemy tylko opłacić energię czynną(+ akcyza, chyba, nie jestem pewien), opłaty zmienne trzeba ponieść. Przykładowo w G12 wieczorem każda kWh kosztuje dwadzieścia parę groszy, a od 22:00 do 6:00 około 6 groszy. Czyli dobrym pomysłem jest przejście z G11 na G12 a nawet G12w. Do tego dochodzą opłaty stałe. Więc jeśli chcesz mniej płacić za prąd to jedyna opcja teraz to magazyn energii, ewentualnie koparka krypto. Albo odłączasz prąd w domu jak słońce zajdzie

@BrucieK Dzięki za podpowiedź. Po Twoich uwagach poczytałem o charakterystykach zabezpieczeń nadprądowych. Wychodzi mi, że na jednej fazie spokojnie mogę mieć non-stop pompę ciepła (max. 3.6 kW), zróżnicowane obciążenie ciągłe, nisko-mocowe (max. 0.4 kW) oraz grzałkę bojlera podgrzewacza (1.2 kW), który mam aktualnie w instalacji (nie przekroczy to w sumie 5.2 kW długo-okresowo). Do tego mogę dołożyć dodatkową grzałkę 1,5 kW (bojler gazowy 150 ltr) włączaną w warunkach pracy PV, więc nie wpływającą na obciążenie zabezpieczenia. Dodatkowe obciążenia mogę włączać jeśli pompa nie idzie pełną mocą tj 90% czasu pracy; wtedy zużywa do 2 kW. Ponieważ pompa działa pełną mocą w warunkach chłodzenia latem, w bardzo słoneczne i gorące dni, wtedy faza i tak jest odciążana przez generowaną energię PV. W warunkach grzania wykorzystuję maksymalnie 2 kW mocy. Tą fazę mogę ustawić na priorytetową, co w połączeniu z 2-oma przełącznikami faz da mi zasilanie awaryjne na cały dom falownikiem hybrydowym. Oczywiście klimy nie uciągnie, ale piec gazowy CO i inne priorytetowe sprzęty z 3 kW pójdą. W warunkach świadomego i racjonalnego używania sprzętu (np. bez pompy ciepła), można te dwie fazy przełączac na priorytetową. Jeśli coś przeoczyłem to proszę o komentarze

Czyli ty chcesz mieć zasilanie awaryjne z pv jak prądu braknie? Dlatego falownik hybrydowy?

Planuję mieć zasilanie awaryjne z tanich akumulatorów (czyli AGM, Gel). Dlatego myślę o falowniku hybrydowym, który ma takową funkcję. Jeśli w przyszłości stanieją (staną się opłacalne) magazyny energii (np. litowe) to wtedy do tego samego falownika podepnę jako magazyn energii.

Dodam jeszcze, że na chwile obecną nie jestem jeszcze przekonany aby zostać prosumentem, nawet gdyby to była za cenę ograniczania generowanej energii pv z wykorzystaniem np. funkcji limitu eksportu

Posiadanie fotowoltaiki i magazynu (nawet z tanich akumulatorów) żeby tylko mieć zasilanie awaryjne jest moim zdaniem kompletnie nie opłacalne. Ale to tylko moje zdanie.

Czyli jesteś przyłączony do sieci, ale chcesz mieć fotowoltaikę off grid (wyspową), i zasilanie awaryjne z pv i akumulatorów? W takim razie wystarczy po prostu dowolny falownik off grid tylko najlepiej kupić taki który ma na wejściu mppt do 500V. Kupując jakikolwiek falownik sprawdź czy współpracuje z dowolnymi akumulatorami. No chyba że po prostu chcesz mieć możliwość w przyszłości zostania prosumentem to hybryda.
Podam Ci na swoim przykładzie instalacja on grid 4.8kWp, w listopadzie autokonsumpcja wyniosła tylko 23%, reszta sprzedana energetyce. To w miesiące gdzie produkcja jest bardzo niska. W słonecznych miesiącach będzie jeszcze mniejsza podejrzewam. I pomyśl jakbym nie był prosumentem ile energii by się zmarnowało. A tak to mogę chociaż za tą sprzedaną kupić czynną energię gdy panele nie produkują prądu. Dla mnie ważny jest jak najszybszy zwrot inwestycji, oczywiście każda kWh z pv sprzedana energetyce to mniejsza cegiełka do zwrotu niż ta zużyta na bieżąco, ale wciąż jest to cegiełka która realnie zbliża mnie do tego zwrotu. Jeśli nie był bym prosumentem to fotowoltaika zwracała by się dużo wolniej.

Zasilanie awaryjne to tylko dodatek do PV. Natomiast dla PV chcę jak najwyższą auto-konsumpcję. Off-grid ma tą wadę, że tego nie da się przeciążyć bo wyłączy falownik. Np. modele które rozważam (Sofar HYD, Growatt SPH) pociągną 3 kW max, ale mają zaletę, że obsługują dowolne akumulatory niskonapięciowe (do 48V). Dlatego on-grid z przeciążoną fazą wydaje mi się sensowniejsze. Autokonsumpcję chcę zwiększyć przez dodanie grzałki do bojlera gazowego 150 ltr (więc w lecie zaoszczędzę na gazie). Aktualnie używam pompy ciepła jako klimatyzatora. Grzeję gazem. Przynajmniej w pogodne dni mogę więc zaoszczędzić na gazie grzejąc pompą ciepła, która łyknie więcej niż te panele wyprodukują w sezonie grzewczym - tutaj oszczędność na gazie. W lecie zaoszczędzę na energii, którą aktualnie zużywałem do klimatyzacji (uzbiera sie tego z kilkaset kWh). Ile to wyjdzie to się okaże. Przejść na prosumenta zawsze zdążę, nawet po roku kiedy będę miał lepsze rozeznanie na ile to jest opłacalne, jak kształtują się perspektywy cen energii, zwłaszcza w net-billingu.

Falownik off grid jeśli jest w trybie bypass to może przepuścić moc zależną od zabezpieczenia które ma. Np. jak ma 40A to masz prawie 10kW. Jeśli jest w trybie pracy z baterii (nie ważne czy akurat pv generuje prąd) to możesz pobrać moc znamionową. Do 125% przeciążyć możesz przykładowo do 5min, do 150% 10s więc nie jest tak że od razu się wyłączy. A jak się wyłączy to można ustawić automatyczny restart, ale wiadomo to wszystko zależy od konkretnego modelu.

Czyli ty chcesz instalacje on grid z tak zwanym zerowym eksportem mocy? Dlaczego? Bycie prosumentem nic nie kosztuje, wymiana licznika też nie, jak to wygląda w net billingu już wiadomo. Bardziej się opłaca być prosumentem niż nie być. No chyba że masz po prostu za mało kWp w panelach w stosunku do swojego zużycia rocznego. To wtedy może rzeczywiście jesteś w stanie osiągnąć autokonsumpcje 100% i nic się nie marnuje. W innym przypadku mógłbyś sprzedać te nadwyżke energetyce ale przepada ona bezpowrotnie. Masz już jakiś falownik czy tylko panele?

Instaluję 3 kWp paneli (2 stringi) i właśnie wybieram do tego falownik. Roczne zużycie dwa razy wyższe. W net-billingu będę tanio sprzedawał energię pomniejszoną o koszty przesyłu. Kupując zapłacę wysoką cenę, bo stawka będzie ponad 2000 kWh + koszty przesyłu. W połączeniu ze wzrostem dotacji na magazyny, to oczywisty sygnał, że magazynowanie energii w sieci nie ma przyszłości. Za dwa lata może się okazać,że jeszcze każą mi zapłacić za energię przekazaną do sieci. Do tego możliwe problemy z oddaniem nadwyżek ze względu na brak wydolności sieci, zbyt wysokie napięcia. Ponieważ cena energii do 2000 kWh jest niższa, dlatego bardziej opłaca się inwestować w ograniczenie zużycia ponad to 2000 kWh - szybszy zwrot. Dlatego przyjąłem taki model.

Ja myślałem o Sofar HYD lub Growatt SPH - ten drugi już raczej nie do kupienia bo Growatt widzę że teraz ma falowniki hybrydowe na magazyny wysokonapięciowe. Z opisu nie wynika, że mają tryb by-pass. Podpowiadano mi falownik off-grid AZO 3kW/6kW - ale też nie znalazłem informacji o trybie by-pass. Więc w sumie to nie jestem pewien żadnego modelu, który tak by pracował. Dlatego myślę o rozwiązaniu on-grid z opcji zero-eksport i "przeciążoną" fazą. Hybryda dodatkowo oferuje mi opcję zasilania awaryjnego, no i mam wszystko gotowe gdyby jednak magazyny energii stały się opłacalne. Mając falownik on-grid, zawsze mogę przejść na prosumenta gdyby to jednak miało sens. Spodziewam się też, że będzie to stabilniejsze, ze względu na sprzęg ze siecią. No i sprawność on-grid jest wyższa niż off-grid.

Nikt Ci nie każe sprzedawać energii. Możesz wszystko zużyć na własne potrzeby. Poza tym za małą instalacje zakładasz. Rocznie wyprodukuje Ci może 3000kWh za drugie 3000 musisz zapłacić. I tak przekroczysz limit 2000kWh. Moja rada: załóż co najmniej 6000kWp paneli i zwykły falownik on grid. Nie wiem co Ci da ten falownik hybrydowy jeśli chodzi o autokonsumocje? I tak musisz zastosować dodatkową automatykę żeby np załączała grzałkę jak jest produkcja z paneli. Jak chcesz też zasilanie awaryjne to dokładasz falownik off grid, najlepiej z wysokonapięciowym mppt to będziesz mógł panele przełączyć z on grid na off grid. Albo jeden string na on grid, drugi na off grid. Wszystkie normalne falowniki off grid mają bypass. Dużo lepsze rozwiązanie i mniej awaryjne, łatwo zastępowalne w razie zepsucia się, w hybryde bym się nie pchał. On grid dałbym trójfazowy, off grid jednofazowy, z możliwością dołożenia kolejnego na te samą fazę lub na drugą fazę. Z reguły jak coś jest sprzedawane w dużych ilościach i jest popularne to jest dobre bo producent poszedł by z torbami gdyby się to ludziom psuło. Hybryde bym sobie odpuścił, strasznie mały wybór, mało ludzi tego używa. Każdy kto się zna (nie mówię że ja) powie Ci że lepiej do ongrida dołożyć offgrida.

Chwilkę analizowałem Twoją propozycję. Jak wspomniałem na razie mogę jedynie 3 kWp paneli. Oczywiście to nie pokrywa 100% zużycia, ale patrząc z drugiej strony te 3000 kWh amortyzuje mi się w droższej cenie prądu niż 2000 kWh - więc zwrot będzie szybszy, Jak wspomniałem moim celem jest ograniczenie wzrostu cen energii, a nie generowanie dodatkowych oszczędności, Ponadto mając większe zużycie niż produkcja, rośnie mi auto-konsumpcja co ma zaletę w net billingu. To prawda, że hybrydy dopiero wchodzą na nasz rynek, ale np. u naszych południowych sąsiadów są już bardzo popularne - w zasadzie sprzedają się głównie hybrydy. Jeśli idzie o budowę, to wg mnie w środku jest to samo co w on-grid + dodatkowy moduł ładowania baterii (jak w off-grid). Wątpię aby producent rozwijał nowe elementy - po prostu pakuje dwa moduły w jedno i tak to wynika ze schematów blokowych. Więc w sumie wychodzi na to co 2 falowniki, ale znika problem przełączania paneli itp. Zresztą jest gwarancja i serwis w kraju, zawsze w razie awarii mogę dostać na czas naprawy zwykły falownik on-grid i też będzie ok. Natomiast rozdzielanie na dwa falowniki wyjdzie drożej. Dodatkowo zauważyłem że falowniki off-grid jako same zużywają nawet 40-60W na własne potrzeby. To daje kilkaset kWh rocznie! Hybrydy (podobnie jak on-grid) zużywają mniej niż 10W. To bardzo duża różnica. Jeśli zdecyduję się na przyłączenie do sieci to na falownik off-grid nie dostanę dotacji. Stracę też dotację na baterię / magazyn. Jak teraz liczę to w sumie te magazyny z dotacją zaczynają powoli mieć sens. Jeśli 1 kWh LiFePO4 z dotacją kosztuje 1000 zł to przy cenie za energię z opłatą przesyłową 1PLN/1kWh realny staje się zwrot w okresie 4 lat przy ładowaniu z PV, a to już jest dobry wynik. Przy taryfie G12 i różnicy 0.5 PLN/1KWh baterie zwrócą sie w 8 lat zakładając ładowanie z sieci.

Jeśli naprawdę chcesz hybrydę to jedyne co mogę Ci doradzić jeśli nie chcesz na razie więcej niż 3kWp paneli, weź falownik z zapasem. Żebyś nie musiał kiedyś zmieniać falownika jak będziesz chciał dołożyć paneli. Ja bym np. celował w dwa razy większą moc falownika niż paneli co najmniej. Falownik nie powinien być dużo droższy. Nie słuchaj firm które twierdzą że panele w stosunku do falownika powinny być przewymiarowane, niby dlaczego? Ważne jest tylko napięcie w stringu żeby było powyżej napięcia startu falownika. Może załóż na razie tylko jeden string paneli. No chyba że rozważasz wymianę falownika na większy jak będziesz chciał więcej paneli ale będzie to kompletnie nie opłacalne. No i patrz żeby falownik współpracował z każdym typem akumulatora, najlepiej 48V, są takie co tylko współpracują z magazynem tej samej marki, wtedy cena to kosmos.
Co do lifepo4 to na papierze wygląda super i naprawdę chciałbym wierzyć że te baterie tyle cykli wytrzymają przez 10 lat. Tylko kto to sprawdził? Choćby przez 5 lat. Nie twierdzę że to jest zła technologia, tylko jest jakieś ryzyko że to jednak może być nie wypał. Co zrobisz z takim akumulatorem jak się zużyje? Aku kwasowe możesz zregenerować, są firmy co się tym zajmują. Lifepo4 i inne litowe to tylko do utylizacji, nic z tym nie zrobisz.