In een fotovoltaïsch (PV) systeem wordt de opgewekte elektriciteit voornamelijk gebruikt om verbruikers van stroom te voorzien. Wanneer de opwekking de vraag naar stroom overschrijdt, stroomt de overtollige elektriciteit terug naar het net, waardoor een "reverse current" ontstaat. Netregelgeving beperkt doorgaans ongeoorloofde terugstroom en het terugleveren van stroom aan het net zonder toestemming kan leiden tot boetes. Voor PV-projecten die ontworpen zijn voor eigen gebruik zonder teruglevering aan het net, is bescherming tegen terugstroom cruciaal voor het bereiken van duurzame energieonafhankelijkheid.
Wat is een terugstroombeveiliging?
In een PV-systeem produceren de zonnepanelen gelijkstroom (DC), die door een omvormer wordt omgezet in wisselstroom (AC) om lokale verbruikers van stroom te voorzien. Als de opgewekte stroom het verbruik overschrijdt, stroomt de overtollige elektriciteit terug naar het net, wat terugstroming veroorzaakt. Systemen met een terugstroombeveiliging kunnen de output van de omvormer aanpassen om ervoor te zorgen dat de opgewekte elektriciteit volledig wordt verbruikt door lokale verbruikers, waardoor wordt voorkomen dat overtollige stroom terug in het net terechtkomt.
Waarom een terugstroombeveiliging installeren?
De belangrijkste redenen voor het installeren van terugstroombeveiliging zijn:
1. Beperkingen van het netwerkbeleid:In sommige regio's verbieden netbeperkingen of -beleid het terugleveren van elektriciteit aan het net. Ongeautoriseerde teruglevering kan leiden tot boetes.
2. Beperkingen van de netwerkaansluiting:Het elektriciteitsnet stelt strikte limieten aan de hoeveelheid stroom die eraan geleverd mag worden. Het ongecontroleerd overschrijden van deze limieten kan de stabiliteit van het net verstoren.
3. Principe van zelfconsumptie:PV-systemen die voor eigen gebruik zijn ontworpen, geven prioriteit aan lokaal verbruik. Overtollige stroom moet worden tegengehouden en mag niet terug in het net terechtkomen door middel van terugstroombeveiligingen.
Werkingsprincipe van de terugstroombeveiliging
Terugstroombeveiligingssystemen bestaan doorgaans uit een terugstroommeter en een stroomtransformator (CT) die op de hoofdleiding zijn geïnstalleerd. Deze componenten meten in realtime het vermogen en de stroom. Wanneer er een terugstroom wordt gedetecteerd, stuurt de meter de terugstroomgegevens via RS485-communicatie naar de omvormer. De omvormer reageert binnen enkele seconden door het uitgangsvermogen te verlagen, zodat de stroom die terug het net instroomt vrijwel nul is.
Anti-terugstroomoplossingen
Er zijn verschillende configuraties beschikbaar om aan diverse scenario's te voldoen:
1. Oplossing voor eenfasig terugstroombeveiligingssysteem
• Benodigde apparatuur: netgekoppelde omvormer, terugstroombeveiligingsmeter en communicatiekabel.
• Geschikt voor kleinschalige PV-systemen in woonhuizen.
2. Driefasige terugstroombeveiligingsoplossing
• Voor residentiële systemen met een laag vermogen kunnen DC-terugstroombeveiligingsmeters rechtstreeks op de AC-uitgangsaansluitingen van de omvormer worden aangesloten.
• Bij systemen met hoog vermogen detecteren stroomtransformatoren (CT-transformatoren) de stroom op het aansluitpunt van het elektriciteitsnet. De uitgang van de CT-transformator wordt geschaald en naar de terugstroombeveiligingsmeter geleid voor een nauwkeurige vermogensmeting.
3. Oplossing voor een terugstroombeveiligingssysteem met meerdere inverters
• Meerdere omvormers zijn via communicatie-interfaces verbonden met een datalogger.
• Deze oplossing is ideaal voor grootschalige installaties en biedt een hogere capaciteit en robuustere functionaliteit.
Samenvatting
Oplossingen tegen terugstroming spelen in op de beleidsvereisten van specifieke regio's die betrekking hebben op "netgekoppelde, maar niet-teruggeleverde energie". Ze verbeteren de stabiliteit van het net, verhogen de systeemveiligheid, optimaliseren de energie-efficiëntie en passen zich aan aan evoluerende technologieën en beleidsmaatregelen. Door op maat gemaakte systemen tegen terugstroming te gebruiken, kunnen PV-projecten voldoen aan de regelgeving, de betrouwbaarheid garanderen en economisch rendabel zijn.
