Energia bierna a fotowoltaika - opłata za moc bierną, kompensacja i powiązane zagadnienia
Energia bierna przy fotowoltaice jest zjawiskiem normalnym i powszechnym. Ta pozycja na rachunkach za prąd nie powinna dziwić prosumentów, ponieważ otrzymują oni bardzo szczegółowe rozliczenia z zakładem energetycznym, nawet jeśli nie przekraczają norm. Wyjaśniamy, co generuje moc bierną w instalacji fotowoltaicznej, od czego zależy opłata za moc bierną oraz jak wygląda jej kompensacja.
Wpisz swój adres i otrzymaj darmową wycenę!
Co to jest moc bierna?
Energia bierna, czyli inaczej moc bierna, nie jest zużywana przez sprzęty, jak ma to miejsce w przypadku energii czynnej. Jest jednak konieczna, aby urządzenia elektryczne, które są zasilane prądem przemiennym, mogły prawidłowo funkcjonować.
Moc bierna, która krąży między odbiornikiem a siecią elektryczną, jest bowiem niezbędna do wytworzenia specyficznego pola elektromagnetycznego, które podtrzymuje prąd przemienny. To właśnie moc bierna sprawia, że w jednej minucie prąd może mieć wartość 50V, a za chwilę 300V.
Energia bierna indukcyjna vs. pojemnościowa
W obrocie energią elektryczną przez energię bierną rozumie się dwa rodzaje energii:
- Energię bierną indukcyjną
- Moc bierną pojemnościową.
Zakłady energetyczne stosują opłaty rozłączne za rozliczenie energii biernej, wskazując na rachunkach osobno ponadumowny pobór energii biernej indukcyjnej i pojemnościowej.
Energia bierna fotowoltaika - co generuje moc bierną w domu z instalacją fotowoltaiczną?
Energia bierna przy fotowoltaice pojawia się najczęściej wskutek pracy inwertera, czyli falownika do fotowoltaiki. Jego kluczowym zadaniem jest wszak zamiana energii stałej w energię zmienną - generuje on więc energię bierną indukcyjną.
Praktyczny wniosek? Ponadumowny pobór energii biernej indukcyjnej to rzadko kiedy wina małej instalacji fotowoltaicznej. Jak dowiesz się z kolejnej sekcji, dodatkowe obciążenie sieci przesyłowych i w rezultacie nadwyżkę energii biernej powodują w gospodarstwie domowym raczej dobrze Ci znane sprzęty elektryczne.
Kompensacja mocy biernej (np. poprzez przyłączenie baterii kondensatorów) to z zasady konieczność elektrowni fotowoltaicznych i większych przedsiębiorstw, a nie indywidualnych gospodarstw domowych.
Skorzystaj z dotacji z mój prąd 4.0!
Co powoduje pobór energii biernej w gospodarstwie domowym?
Moc bierna (zarówno energia bierna pojemnościowa, jak i energia bierna indukcyjna) pojawia się, gdy urządzenie elektryczne posiada kondensator lub element obrotowy (tzw. cewkę).
W przeciętnym domu, tym co generuje pobór energii biernej są m.in.:
- zasilacze
- oświetlenie LED
- piece indukcyjne
- silniki o dużej mocy
- wiertarki
- odkurzacze
- miksery.
Co za tym idzie, jeżeli jesteś właścicielem domowej instalacji fotowoltaicznej do 5 kW, a Twoja opłata za moc bierną mimo to jest wysoka, to wówczas niekoniecznie należy “obwiniać” falownik.
Warto też przyjrzeć się bliżej temu, co generuje ponadumowny pobór energii biernej indukcyjnej w domu poza samą fotowoltaiką. W przypadku energii biernej pojemnościowej to z pewnością nie będzie inwerter!
Opłata za moc bierną w instalacji fotowoltaicznej
Energia bierna przy fotowoltaice rozliczana jest z tytułu obciążenia sieci i wynikających z tego strat dla zakładów energetycznych. Na rachunkach zauważyć można wówczas dwie sekcje:
- „Opłata za ponadumowny pobór energii biernej pojemnościowej”
- „Opłata za ponadumowny pobór energii biernej indukcyjnej”.
Opłata za moc bierną pojawia się na rachunku za prąd, gdy prosument fotowoltaiki:
- Wprowadzi do sieci jakąkolwiek energię bierną pojemnościową (np. wskutek korzystania z oświetlenia LED),
- Pobierze więcej niż 0,4 kVar energii biernej indukcyjnej na każde 100 kWh energii biernej czynnej (jak już wspomnieliśmy, domowa fotowoltaika do 5 kW nie przekracza tej normy). Jednorazowy nadmierny współczynnik mocy tg φ nie wpłynie na wysokość rachunków za prąd - liczy się średnia ilość energii elektrycznej z całego miesiąca.
Wpisz swój adres i otrzymaj darmową wycenę!
Jak liczone są opłaty za energię bierną?
Co może Cię zdziwić, opłata za moc bierną nie jest stała i z góry określona, ponieważ wchodzą w nią aż trzy składowe:
- To, o ile przekroczyłeś limit poboru energii (przypomnijmy, że energia bierna indukcyjna ma limit 0,4, a pojemnościowa zero (tj. w ogóle nie powinno się jej wprowadzać do sieci));
- Od tego, do jakiej mocy sieci jest podłączony Twój dom i instalacja fotowoltaiczna:
- Jeśli do sieci niskiego napięcia - wartość = 3
- Jeśli do sieci średniego napięcia - wartość = 1
- Jeśli do sieci wysokiego napięcia - wartość = 0,5
- Średnie ceny sprzedaży energii elektrycznej (a one się wszak zmieniają na rynku), podobnie zresztą jak znane Ci ceny prądu w Polsce.
Limity poboru energii biernej a polskie prawo
Zgodnie z tym, co mówi “Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 18 sierpnia 2011 r. w sprawie szczegółowych zasad kształtowania i kalkulacji taryf oraz rozliczeń w obrocie energią elektryczną” przekroczenie limitu, czyli ponadumowny pobór energii biernej to de facto:
„(…) ilość energii elektrycznej biernej odpowiadającą:
- współczynnikowi mocy tg φ wyższemu od umownego współczynnika tg φ 0 (niedokompensowanie) i stanowiącą nadwyżkę energii biernej indukcyjnej ponad ilość odpowiadającą wartości współczynnika tg φ 0 lub
- indukcyjnemu współczynnikowi mocy przy braku poboru energii elektrycznej czynnej lub pojemnościowemu współczynnikowi mocy (przekompensowanie) zarówno przy poborze energii elektrycznej czynnej, jak i braku takiego poboru”.
Kompensacja mocy biernej w elektrowni fotowoltaicznej lub zakładzie produkcyjnym
Przyjmuje się, że jeśli opłata za moc bierną rocznie przekracza kwotę kilku tysięcy złotych, to wówczas jest sens inwestować w tzw. kompensator mocy biernej. Czynią to zazwyczaj firmy, warsztaty i elektrownie fotowoltaiczne zużywające dużo energii elektrycznej.
Jak radzą sobie z kompensacją mocy biernej firmy i zakłady?
Kompensacja mocy biernej odbywa się zwykle przez urządzenie indywidualnie dobrane do danego przedsiębiorstwa. Mogą to być kondensatory dynamiczne, baterie dławików, baterie kondensatorów czy specjalistyczne układy hybrydowe wykorzystujące zarówno jedne, jak i drugie kompensatory mocy biernej. Dobór odpowiedniego urządzenia zależy np. od tego, czy firma korzysta z transformatorów albo silników asynchronicznych o dużej mocy, czy źródłem opłat są inne urządzenia.
Jak radzą sobie z kompensacją mocy biernej elektrownie fotowoltaiczne?
Kompensacja mocy biernej w elektrowni fotowoltaicznej wykorzystuje z kolei inne urządzenia - tzw. dławiki kompensacyjne (baterie dławików indukcyjnych). Ich zadaniem jest takie manipulowanie współczynnikiem tg φ, aby nie przekroczył 0,4 oraz takie manipulowanie cos φ, aby nie przekroczył on wartości 1.
Skorzystaj z dotacji z mój prąd 4.0!
Sposoby kompensacji mocy biernej w domach, żeby nie płacić za energię bierną
Jeśli masz panele fotowoltaiczne o mocy powyżej 5 kW, oświetlenie LED czy piece generujące ponadumowny pobór energii biernej, które mocno odbijają się na Twoich rachunkach za prąd, to możesz rozważyć kwestię kompensacji mocy biernej.
Wśród urządzeń redukujących nadwyżkę energii biernej, które są dostępne dla gospodarstw domowych, na pierwszy plan wysuwają się przede wszystkim dwa typy:
- Baterie dławików indukcyjnych
- Baterie kondensatorów
W wyniku działania każdego urządzenia kompensacyjnego energia bierna zostanie znacząco zmniejszona bez konieczności podłączenia do sieci elektroenergetycznej. Wytwarzają one bowiem (pomiędzy odbiornikiem a sprzętem) tzw. przeciwną energię bierną.
Baterie dławików indukcyjnych
Są stosowane do ograniczenia poboru energii biernej pojemnościowej. Trzeba jednak wiedzieć, z jakim źródłem energii masz do czynienia.
Baterie kondensatorów
Pomagają obniżyć koszty rozliczeń energii biernej indukcyjnej. Jeśli chcesz skompensować instalację fotowoltaiczną i zbyt wysoki współczynnik tg φ to wybierz właśnie je.
Energia bierna fotowoltaika - FAQ
Co jest głównym źródłem mocy biernej w instalacji fotowoltaicznej?
Energię bierną indukcyjną generuje falownik fotowoltaiczny - przede wszystkim prąd biegu jałowego transformatora w znajdujących się w nim kondensatorach oraz pojemność okablowania AC. Wiedz przy tym, że instalacja fotowoltaiczna do 5 kW nie powinna obciążać sieci elektroenergetycznej.
Jaki jest limit poboru energii biernej indukcyjnej?
Limit za bierną energię elektryczną określa zdefiniowana przez prawo wartość współczynnika mocy tg φ. W przepisach współczynnik tg φ wynosi 0,4 i jest to średnia z całego danego okresu rozliczeniowego.
Kto i co reguluje ponadumowny pobór energii biernej z sieci elektroenergetycznej?
Dla poboru energii biernej “Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 18 sierpnia 2011 roku w sprawie szczegółowych zasad kształtowania i kalkulacji taryf oraz rozliczeń w obrocie energią elektryczną” jest właściwym aktem prawnym. Sprzedawcę energii elektrycznej, który nalicza opłaty za nadwyżkę energii biernej, nadzoruje z kolei Urząd Regulacji Energetyki.
Czy każda fotowoltaika powoduje opłaty za energię bierną indukcyjną?
Opłatę za nadmierny współczynnik mocy biernej do mocy czynnej w praktyce powodować może (ale wcale nie musi) tylko fotowoltaika powyżej 5 kW. Zakłady energetyczne stosują opłaty, które przyjmują charakter opłat sankcyjnych pobieranych wyłącznie od odbiorców energii elektrycznej, którzy rzeczywiście wytwarzają pobór mocy biernej.
Czy skoro fotowoltaika produkuje energię elektryczną czynną, to energia bierna się nie zrównuje?
Nie. Energia czynna i energia bierna nie wpływają na siebie w ten sposób. Energia czynna nie jest kompensatorem mocy biernej. Żaden odbiorca energii elektrycznej nie powinien przekroczyć ustalonego limitu poboru energii biernej, bo to po prostu niebezpieczne dla całej sieci elektroenergetycznej. W ocenie Departamentu Źródeł Odnawialnych nie ma przesłanek do wyłączenia prosumentów z tej grupy.
Wpisz swój adres i otrzymaj darmową wycenę!