W arabskim regionie Ha’il, na trudnodostępnych obszarach pustyni Al-Nafud, wdrożono innowacyjny system ratunkowy oparty na autonomicznych latarniach laserowych. Urządzenia te mają za zadanie naprowadzać zagubionych podróżników do źródeł wody oraz punktów pomocy. Projekt, wspierany przez saudyjskie Ministerstwo Środowiska, Gospodarki Wodnej i Rolnictwa, stanowi unikalne połączenie technologii OZE z zaawansowaną inżynierią optyczną.

• Zasilanie: Każdy punkt świetlny to niezależny system typu off-grid. Składa się z panelu fotowoltaicznego, kontrolera ładowania MPPT oraz akumulatorów przystosowanych do pracy w ekstremalnych temperaturach pustynnych.
• Optyka i źródło światła: Systemy te wykorzystują zaawansowane moduły laserowe (np. serii Green Laser Lighting firmy 3KM). Zastosowanie lasera o barwie zielonej (ok. 520 nm) zapewnia najwyższą możliwą widoczność dla ludzkiego oka przy zachowaniu niskiego poboru energii.
• Zasięg wiązki: Dzięki precyzyjnemu skupieniu wiązki (niska dywergencja), światło jest widoczne z odległości od 20 do 40 km. W przeciwieństwie do standardowych opraw LED, laser tworzy zwarty słup światła, który przebija się przez pył zawieszony w powietrzu, sięgając wysokości nawet 1 kilometra.
• Wytrzymałość: Urządzenia charakteryzują się wysokim stopniem ochrony IP oraz odpornością na korozję wywołaną zasoleniem i ścieraniem przez piasek. Są one zaprojektowane do pracy ciągłej w środowisku, gdzie temperatura gruntu w dzień może przekraczać 60°C.

Inicjatywa, zapoczątkowana przez lokalnego aktywistę Mohammada Fohaida Al-Rammaliego, docelowo obejmie instalację ponad 100 takich jednostek wspieranych przez Ministerstwo Środowiska, Gospodarki Wodnej i Rolnictwa Arabii Saudyjskiej.

Źródło: 3KM Optoelectronics

Artykuł Laserowe latarnie solarne wskazują drogę na pustyni w Arabii Saudyjskiej pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Charakterystyczną cechą systemu Next2Sun jest zastosowanie bifacjalnych (obustronnie aktywnych) modułów solarnych, które są montowane przy minimalnym zacienieniu. Pomiędzy rzędami modułów znajdują się uprawy rolnicze. Dzięki pionowej orientacji wschód-zachód rano i wieczorem wytwarzana jest cenna energia elektryczna.

Ekonomiczny bilans agrofotowoltaiki

W kontekście ekonomicznym, rolnicy muszą rozważyć potencjalne korzyści z produkcji energii. Zmniejszenie produkcji na hektar, głównie z powodu utraty powierzchni uprawnej, może zostać zrekompensowane przez zyski z wytwarzania energii elektrycznej, szczególnie w latach o ekstremalnie wysokich temperaturach.

Wydajność upraw na razie nie jest gwarantowana. “Potrzebujemy więcej eksperymentów, aby upewnić się, że agrofotowoltaika jest dobrym rozwiązaniem, które przyniesie korzyści w perspektywie długoterminowej.”

Jednym z przykładów udanej agrofotowoltaiki jest instalacja na farmie w niemieckiej Turyngii, gdzie panele są zainstalowane na wysokości 4,5 metra. “Pod panelami uprawiamy zboża”, mówi rolnik Peter Götz. “Nawet jeśli na naszej glebie utracimy 10-15% plonów z powodu cienia, nadal mamy większą wydajność, niż gdyby całe pole było zacienione.” Dodatkowe korzyści to ochrona przed burzami i gradobiciem.

Źródło: Next2Sun, John Deere, TSE

Artykuł Żniwo na farmie PV pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

5 kWp off-grid DIY na pustakach, a w środku:

Falownik 48V 314Ah (po lewej). Obok falownik sąsiedniej instalacji.

Artykuł Gruntowa instalacja PV pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Wirtualny rozłącznik izolacyjny w instalacji PV u klienta pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Każdego dnia na całym świecie dochodzi do ponad czterech milionów wyładowań piorunowych. Około 10 proc. z nich uważa się za wyładowania do ziemi z prądami udarowymi o natężeniu do 200 tys. amperów. Dodatkowo, przepięcia występują w sieciach energetycznych. Zdarzenia te stanowią olbrzymie zagrożenie dla instalacji fotowoltaicznych. Skutecznym zabezpieczeniem natomiast są przystosowane specjalnie do takich sytuacji ograniczniki przepięć (Surge Protection Device, SPD).

Co powoduje występowanie przepięć?

Jedną z najczęstszych i stanowiących największe zagrożenie przyczyn przepięć w instalacji elektrycznej jest jej bezpośrednia ekspozycja na prąd wyładowania piorunowego. Generowana w ten sposób energia może przedostać się do instalacji poprzez bezpośrednie wyładowanie do napowietrznej linii elektroenergetycznej niskiego napięcia, wyładowanie do instalacji odgromowej albo do przewodzących prąd elektryczny instalacji zewnętrznych, takich jak systemy bezpieczeństwa, oświetlenia i klimatyzacji. Często do wzrostu ryzyka wyładowania piorunowego przyczyniają się też anteny (telewizyjne i inne), jeśli nie zostały odpowiednio zabezpieczone, a zainstalowane są w najwyższym punkcie budynku.

Ale instalacja może być narażona także na pośrednią ekspozycję na prąd wyładowania piorunowego, gdy występuje ono w dalszej odległości od linii energetycznych niskiego napięcia – nawet do 2 km od budynku. Wyładowanie w pobliżu instalacji, np. w drzewo rosnące obok chronionego budynku również stanowi zagrożenie dla instalacji elektrycznej ze względu na możliwość zaindukowania się napięcia.  Przepięcia mogą być również spowodowane przez operacje łączeniowe wewnątrz niektórych maszyn (urządzeń spawalniczych, pieców indukcyjnych, silników, pomp itp.), obiektów przemysłowych lub w obrębie wrażliwych urządzeń elektronicznych znajdujących się w wielu urządzeniach i narzędziach gospodarstwa domowego.

Natomiast zakłócenia mogą pochodzić także z wewnątrz domu. W budynkach przepięcie może być spowodowane przez takie operacje jak włączanie i wyłączanie niektórych urządzeń, systemów i elektronarzędzi lub urządzeń z silnikami, takich jak odkurzacze lub pompy. Do przepięć mogą przyczynić się również transformatory przełączające, wyłączniki i obciążenia indukcyjne.

Jak zabezpieczać instalację fotowoltaiczną?

Budynki, na dachach których zainstalowano panele fotowoltaiczne, powinny być zabezpieczone w specjalny sposób. Urządzenia te są szczególnie wrażliwe i wymagają dedykowanej ochrony przeciwprzepięciowej pracującej z napięciem stałym DC, która ma na celu zapewnienie ograniczenia napięcia w taki sposób, aby nie doszło do uszkodzenia paneli fotowoltaicznych, przewodów oraz inwertera. Dotyczy to każdej instalacji fotowoltaicznej – od instalacji w domach mieszkalnych po szpitale, infrastrukturę komunikacyjną i inne budynki publiczne, a także obiekty handlowe oraz przemysłowe, na przykład hotele, banki, sklepy i fabryki.

Zgodnie z normą PN-EN 61643-31ograniczniki przepięć powinny być stosowane w punktach, w których mogą wystąpić przepięcia, szczególnie na wejściach prądu stałego (DC) inwertera, ale zalecane są także na wyjściu prądu przemiennego (AC). Zalecane jest także zainstalowanie dodatkowych ograniczników przepięć w obwodzie DC, gdy inwerter jest daleko od paneli (powyżej 10 metrów bieżących przewodów), np. przy głównej rozdzielnicy. Zabezpieczenie przewodów jest równie ważne jak zabezpieczenie samego inwertera.

Podobnie jak w przypadku zwykłych instalacji elektrycznych, fotowoltaiczne elektrownie chronimy przed przepięciami z pomocą ograniczników przepięć. Dostępne są ograniczniki przepięć dla systemów fotowoltaicznych o różnej klasie testowej, w zależności od ich budowy oraz zastosowania. Najczęściej spotykane to:

• Ograniczniki klasy I, typu T1 – Przeznaczone do ochrony przed bezpośrednim uderzeniem pioruna tam, gdzie ryzyko takiego wydarzenia jest wysokie.
• Ograniczniki klasy II, typu T2 – Chronią przed przepięciami pośrednimi oraz przepięciami indukowanymi, zapewniają wyższą odporność na przepięcia, co jest kluczowe w przypadku instalacji fotowoltaicznych, które mogą być narażone na różne źródła zakłóceń
• Ograniczniki klasy III, typu T3 – Stosowane jako dodatkowa ochrona, montowane w bezpośrednim sąsiedztwie chronionych urządzeń.

Montaż ograniczników przepięć dla systemów fotowoltaicznych powinien być wykonany zgodnie z zaleceniami producenta oraz obowiązującymi normami, aby zapewnić maksymalną skuteczność ochrony. Warto również regularnie sprawdzać stan techniczny urządzeń i – w razie potrzeby, wymieniać je na nowe, ponieważ ich skuteczność z czasem może się obniżać.

Ograniczniki w ofercie Eaton

Firma Eaton ma w portfolio pełen zestaw ograniczników przepięć dla systemów fotowoltaicznych, oferowanych pod nazwą SPPVR. Ograniczniki przepięć występują w klasie I+II lub II i mogą pracować w instalacjach o napięciu znamionowym 600VDC, 1000VDC lub 1500VDC.  Co istotne, w serii SPPVR występuje wykonanie ogranicznika do zabezpieczenia dwóch łańcuchów PV w jednym aparacie – model SPPVRT12-10-4+PE+AX. Bardzo istotną cechą ograniczników przepięć do fotowoltaiki od Eaton jest elastyczne wykonanie – aparaty posiadają wymienne moduły oraz optyczną sygnalizację uszkodzenia wkładu. Wymienny moduły pozwalają na wymianę pojedynczego wkładu w przypadku uszkodzenia – nie trzeba kupować od razu nowego aparatu. Optyczna sygnalizacja za to pozwala na szybką weryfikację po zdarzeniu przepięciowym na weryfikację ochrony aparatu.

Eaton oferuje również ograniczniki przepięć prądu przemiennego (AC) do stosowania na wyjściu inwertera jako zabezpieczenie inwertera po stronie AC. Popularnym rozwiązaniem są ograniczniki przepięć klasy II, typu T2 serii SPCT2-280/4 do trójfazowego układu TN-S. Innym częstym rozwiązaniem są ograniczniki klasy I+II, typu T1+T2, model SPBT12-280/4 do układu TN-S.

Nowe zasady dofinansowania fotowoltaiki

Profesjonalną ochroną instalacji fotowoltaicznych warto zainteresować się szczególnie w kontekście faktu, że 2 września 2024 r. wystartuje program Mój Prąd w edycji 6.0, który wprowadza nowe zasady dotyczące dofinansowania dla prosumentów. Uczestnicy będą mogli otrzymać do 28 tys. zł na mikroinstalacje fotowoltaiczne, magazyny energii elektrycznej oraz magazyny ciepła. Budżet programu wynosi 400 mln zł, a finansowanie pochodzi z funduszy europejskich w ramach programu FEnIKS. Program jest kolejnym krokiem w kierunku dekarbonizacji i promowania energetyki prosumenckiej w Polsce oraz ma na celu wspieranie obywateli w korzystaniu z odnawialnych źródeł energii, co przyczyni się do obniżenia rachunków za prąd oraz rozwoju technologii w polskim sektorze energetycznym.

Wnioski o dofinansowanie będą przyjmowane do 20 grudnia 2024 roku lub do wyczerpania środków. Kluczowym wymogiem będzie montaż magazynu energii dla mikroinstalacji fotowoltaicznych zgłoszonych do przyłączenia do sieci po 1 sierpnia 2024 r. Dofinansowanie pokryje do 50 proc. kosztów kwalifikowanych inwestycji, co oznacza, że maksymalne wsparcie dla mikroinstalacji bez dodatkowych inwestycji wyniesie 6 tys. zł, natomiast dla instalacji z magazynem energii – 7 tys. zł.

Dofinansowanie obejmuje różnorodne urządzenia, w tym pokrycia dachowe z funkcją fotowoltaiczną, wiaty oraz zestawy balkonowe. Magazyny energii będą mogły uzyskać do 16 tys. zł, przy czym minimalna pojemność dla magazynu energii elektrycznej wynosi 2 kWh. Program kładzie szczególny nacisk na efektywne wykorzystanie energii w miejscu jej wytworzenia, co ma na celu odciążenie sieci elektroenergetycznej.

Ważnym aspektem nowej edycji jest obowiązkowy system net-billing, który zastąpi dotychczasowy system net-metering. Dofinansowanie będzie dostępne tylko dla prosumentów rozliczających się w nowym systemie. W pięciu wcześniejszych edycjach programu “Mój Prąd” na dofinansowanie przeznaczono łącznie 2,96 mld zł, co pozwoliło na wsparcie ponad 526 tys. prosumentów.

Ochrona fotowoltaiki to inwestycja w przyszłość

W czasach rosnącej popularności odnawialnych źródeł energii, odpowiednie zabezpieczenia przeciwprzepięciowe są kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa i niezawodności systemów. Inwestując w wysokiej jakości ograniczniki przepięć i regularne przeglądy techniczne, możesz uniknąć kosztownych awarii oraz cieszyć się stabilną i efektywną produkcją energii przez wiele lat. To krok, który zapewni spokój i długowieczność Twojej instalacji fotowoltaicznej.

Autor: Bartłomiej Jaworski

Artykuł Instalacje fotowoltaiczne wymagają profesjonalnych zabezpieczeń pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

W instalacjach PV wykonamy nim głównie pomiary kategorii 1 zdefiniowane przez normę PN-EN 62446 takie jak:

• ciągłość połączeń ochronnych,
• rezystancja uziemienia,
• rezystancja izolacji po stronie DC,
• napięcie otwartego obwodu U_OC,
• prąd zwarcia I_SC,
• prądy pracy i moce po stronie DC i AC,
• sprawność inwertera.

Pomiar irradiancji z miernikiem Sonel IRM-1

Norma PN-EN 62446 nakazuje ponadto, aby przed przystąpieniem do pomiarów kategorii 1 wykonać wszystkie badania instalacji odbiorczej po stronie AC. Ich zakres określa z kolei norma PN-HD 60364. Sonel MPI-540-PV sprawdzi się również i w tym przypadku. Możemy jednak jeszcze bardziej zwiększyć możliwości miernika w pomiarach fotowoltaiki, doposażając go w akcesorium dodatkowe – miernik nasłonecznienia oraz temperatury Sonel IRM-1. Z jego pomocą zmierzymy temperaturę panelu fotowoltaicznego lub jego otoczenia oraz przede wszystkim poziom nasłonecznienia, czyli irradiancję.

Pomiar irradiancji i temperatury paneli fotowoltaicznych same w sobie nie powiedzą nam za wiele o kondycji instalacji fotowoltaicznej. Są to parametry określające panujące warunki środowiskowe na obiekcie pomiarowym. Sonel IRM-1 dzięki wbudowanemu kompasowi i czujnikowi nachylenia jest w stanie również określić orientację i kierunek ekspozycji paneli oraz ich nachylenie. Wbudowany rejestrator umożliwi zapis wszystkich mierzonych parametrów przez dłuższy okres. Możemy zatem użyć przyrządu do zdiagnozowania zacienienia paneli w danym miejscu lub też do zebrania danych pomocnych do zaprojektowania instalacji. 5000 rekordów pamięci jest nadpisywane w przypadku pracy ciągłej, a oprogramowanie na PC umożliwia zgranie pomiarów i wykorzystanie do analizy, lub tworzenia dokumentacji. Sam przyrząd montujemy na panelu PV za pomocą dołączonego zestawu mocującego.

Sonel MPI-540-PV + Sonel IRM-1 = połączenie idealne

W jaki zatem sposób i po co wykorzystywać Sonel IRM-1 we współpracy z Sonel MPI-540-PV? Przede wszystkim część pomiarów bezpieczeństwa wykonywanych popularnym kombajnem wymaga przeliczenia do warunków STC (Standard Test Conditions – 25°C, 1000 W/m²). Producenci paneli fotowoltaicznych podają ich podstawowe parametry takie jak prąd zwarcia I_sc, czy też napięcie otwartego obwodu U_oc zmierzone właśnie w tych warunkach. Aby móc porównać pomiary na obiekcie, należy przeliczyć ich wyniki do warunków STC za pomocą odpowiednich wzorów. We wzorach tych uwzględniona jest temperatura i wartość nasłonecznienia w danym momencie. Oczywiście wszystko dzieje się automatycznie i wartości zmierzone z Sonel IRM-1 są zaczytywane do Sonel MPI-540-PV w momencie wykonywania pomiarów. Jeśli wypełnimy bazę danych odnośnie parametrów paneli dostarczonych przez producenta, to w mierniku automatycznie nastąpi również przeliczenie do warunków STC, a użytkownik otrzyma komplet wyników do porównania.

Więcej niż Bluetooth – Sonel LORA-S1

Do zestawu Sonel IRM-1 przeznaczonego do współpracy z miernikiem wielofunkcyjnym dołączony jest adapter USB Sonel LORA-S1, który po zainstalowaniu w gnieździe USB miernika wielofunkcyjnego umożliwi komunikację obydwu przyrządów. Protokół transmisji radiowej LoRa (z ang. Long Range) został tutaj wybrany przez producenta nie bez powodu – jest on znacznie bardziej niezawodny i działa na dużo większe odległości aniżeli popularny interfejs Bluetooth – nawet do 300 m. Bezprzewodowa transmisja ma też swoją niewątpliwą przewagę nad komunikacją za pomocą przewodu. Zwykle mamy do czynienia z sytuacją, gdzie rozdzielnica elektryczna, w której wykonujemy pomiary, jest oddalona od samych paneli fotowoltaicznych. Często też panele te znajdują się na dachu budynku. Zastosowane rozwiązanie pozwala na swobodny odczyt wyników z Sonel IRM-1 w bieżącym czasie w niemal każdych warunkach. Nawet w przypadku zerwania transmisji, tuż po jej odzyskaniu następuje automatyczna synchronizacja danych z miernikiem nadrzędnym – umożliwia to funkcja reSYNC.

Razem lub osobno – Sonel MPI-540-PV Solar

W ofercie firmy Sonel znalazł się dedykowany zestaw Sonel MPI-540-PV Solar zawierający komplet akcesoriów do pomiarów PV wraz z miernikiem nasłonecznienia oraz temperatury Sonel IRM-1. Zestaw do pomiaru nasłonecznienia IRM-1 MPI (WMPLIRM1MPI) można dokupić również osobno, w przypadku posiadania modelu Sonel MPI-540-PV.

Autor: Tomasz Gorzelańczyk, SONEL S.A.

Artykuł Kompleksowy zestaw do pomiarów instalacji fotowoltaicznych – Sonel MPI-540-PV Solar pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Jak poradzić sobie z sąsiadem, który sabotuje pracę instalacji PV?

Artykuł Instalacja fotowoltaiczna w sąsiedztwie pola golfowego pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Ogrodzenie z przęsłami panelowymi pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Lampa uliczna w obudowie fotowoltaicznej pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.