Að skilja hvernig rafmagnsmælir virkar við að mæla afköst sólarrafhlöðukerfis
Notkun sólarplata (e. solar plate) er að verða sífellt vinsælli vegna getu þeirra til að draga úr rafmagnskostnaði og losun gróðurhúsalofttegunda. Hins vegar eru margir nýir notendur enn ruglaðir: hvernig nákvæmlega er rafmagns„afköst“ sólarplatna reiknuð út? Þá verður hlutverk rafmagnsmæla lykilatriði. Mælar eru ekki bara kWh-mælir, heldur einnig tæki sem skrá stefnu og magn orku sem flæðir milli heimilisins, sólarplatakerfisins og rafmagnsnetsins. Þessi grein fjallar um hvernig rafmagnsmælar virka til að mæla afköst sólarplatna, gerðir mæla sem eru algengar og hvernig á að lesa gögnin rétt.
1. Grunnatriði rafmagnsmælinga: frá vöttum til kWh
Áður en við förum út í metra þurfum við að skilja mælieiningarnar:
– Watt (W) er eining fyrir afl, þ.e. „hversu hratt“ rafmagn er notað eða framleitt á tilteknum tíma.
– Kílóvattstund (kWh) er eining orku, þ.e. uppsöfnuð afl yfir ákveðinn tíma.
Dæmi: 1.000 W (1 kW) í gangi í 1 klukkustund = 1 kWh.
Sólarrafhlöður framleiða orku sem sveiflast eftir sólarstyrk, hitastigi og öðrum aðstæðum. Þess vegna sveiflast framleiðsla sólarorkuvera yfirleitt yfir daginn. Rafmagnsmælar skrá að lokum uppsafnaða orku (kWh) yfir tiltekið tímabil (daglega, mánaðarlega), sem síðan myndar grunn að útreikningi reikninga eða framleiðsluskýrslum.
2. Orkuflæði í sólarrafhlöðukerfi sem er tengt við raforkukerfið
Í sólarorkukerfi sem er tengt við raforkunet getur orka streymt í nokkrar áttir:
1. Sólarrafhlöður framleiða jafnstraum (DC).
2. Inverterinn breytir jafnstraumi í riðstraum sem er samhæft við staðla heimila og raforkukerfisins.
3. Rafmagnið frá inverternum er fyrst notað af heimilisnotkun (ljósum, loftkælingu, ísskáp o.s.frv.).
4. Ef framleiðsla sólarorku er meiri en heimilisnotkun verður umframorkan flutt út á raforkunetið.
5. Ef framleiðsla sólarorku er minni en notkun, verður skorturinn fluttur inn úr raforkukerfinu.
Þar sem útflutningur og innflutningur geta átt sér stað verður rafmagnsmælirinn sem notaður er yfirleitt að geta greint í hvaða átt orkuflæðið er. Þetta er það sem aðgreinir mæla fyrir venjulega viðskiptavini frá þeim sem eru samhæfðir sólarorkuverum sem eru tengd raforkukerfinu.
3. Virkni rafmagnsmælis í samhengi við PLTS
Í sólarrafhlöðukerfi getur mælirinn gegnt nokkrum meginhlutverkum:
1. Mælið innflutta orku frá PLN (neti) – rafmagnið sem þið takið af netinu.
2. Mæling á útflutningsorku til PLN – umframrafmagn frá PLTS sem sent er inn á raforkunetið.
3. Reiknaðu nettóorku – mismuninn á innflutningi og útflutningi, allt eftir því hvaða kerfi á við.
4. Skrá álags- og framleiðsluferla – á snjallmælum er hægt að skrá gögn með meiri nákvæmni á hverju tímabili.
Auk orkumæla (t.d. PLN) eru oft til framleiðslumælar eða inverter-eftirlitstæki sem reikna út heildarorkuna sem sólarsellur framleiða. Þetta er ólíkt: orkumælar einbeita sér að orkuviðskiptum við raforkunetið, en inverter-eftirlit einbeitir sér að framleiðslu sólarorkuvera.
4. Tegundir rafmagnsmæla sem notaðir eru fyrir sólarsellukerfi
a) Einátta mælir
Þessi mælir er algengur fyrir hefðbundna viðskiptavini. Hann mælir aðeins orku sem kemur inn í heimilið frá raforkukerfinu (innflutningur). Ef hann er settur upp í húsi með sólarorku án réttra stillinga gæti einstefnumælir verið óhentugur þar sem hann er ekki hannaður til að mæla útflutning.
b) Tvíáttamælir (tvíátta / nettómælir)
Tvíhliða mælar geta lesið:
– innfluttar kWh
– útflutningur kWh
Á skjá stafræns mælis er venjulega tiltekinn breytukóði eða skrá sem sýnir þessi tvö gildi. Þetta er algengur mælir fyrir nettómælingar eða orkuinnflutnings- og útflutningskerfi.
c) Snjallmælir með gagnabili
Snjallmælar geta sent gögn sjálfkrafa og birta oft mælingar með reglulegu millibili (t.d. á 15 eða 30 mínútna fresti). Með gögnum sem birtast með reglulegu millibili geta notendur séð hvenær framleiðsla er mikil, neysla mikil og útflutningur mikill.
d) Sérstakur framleiðslumælir (framleiðslumælir)
Sum kerfi setja upp viðbótarmæla sérstaklega til að mæla heildarafköst invertersins eða heildarorkuna sem rafsegulfjöldinn framleiðir. Þessir mælar eru venjulega settir upp á úttakshlið invertersins (AC) eða á tilteknum stöðum á dreifitöflunni. Tilgangur þeirra er framleiðsluskýrslugerð, afköstagreining eða endurskoðun.
5. Hvernig tvíhliða mælirinn „skilur“ innflutning og útflutning
Nútíma stafrænir mælar virka samkvæmt meginreglunni um að mæla spennu og straum og reikna síðan út afl og orku.
Einfaldlega:
– Mælirinn mælir spennu (V) og straum (A).
– Mælirinn tekur mið af aflsstuðli riðstraumsálagsins.
– Mælirinn mælir virkt afl (kW).
– Virka aflið er samþætt með tímanum og verður að orku (kWh).
Mikilvægur munur á tvíátta mæli er hæfni þess til að greina straumstefnu eða stefnu aflsflæðis:
– Ef rafmagn flæðir frá raforkukerfinu til heimilisins bætir mælirinn við kWh innflutningsskránni.
– Ef rafmagn flæðir frá húsinu (sólarorkubreytir) yfir á raforkunetið bætir mælirinn við kWh útflutningsskránni.
Þannig, þegar framleiðsla er mikil á daginn og notkun í íbúðarhúsnæði er lítil, getur útflutningur átt sér stað og verið skráður sem útflutningur í kWh. Síðdegis eða á kvöldin eykst innflutningur venjulega vegna þess að raforkuplöturnar framleiða ekki rafmagn.
6. Hvers vegna geta tölurnar á PLN-mælinum verið aðrar en í inverterforritinu?
Notendur bera oft saman tölur um „daglega framleiðslu“ í inverter-appinu við tölurnar sem birtast á mælinum. Þessi munur er eðlilegur því þær mæla ekki það sama:
– Forritið sem eftirlit með inverternum/framleiðslunni skráir heildarorkuna sem framleidd er.
– PLN-mælar skrá orkuna sem fer inn í og út úr raforkukerfinu.
Einfalt dæmi:
– Framleiðsla sólarrafhlöðu: 10 kWh/dag
– Bein notkun heimilis á daginn: 6 kWh
– Útflutningur á raforkunet: 4 kWh
Í þessu tilviki:
– Inverter notkun: 10 kWh (framleiðsla)
– PLN-mælir: útflutningur jókst um 4 kWh (og innflutningur minnkaði vegna þess að sólarorka var veitt á daginn)
Þar sem hluti af framleiddri orku er „notaður upp á staðnum“ (sjálfsnotkun) skráir PLN-mælirinn hana ekki sem útflutning — jafnvel þótt hún sé enn framleiðsla sólkerfisins.
7. Skilja útreikningsaðferðina: nettó samanborið við kaup-allt og sölu-allt
Orkubókhaldskerfi geta verið mismunandi eftir stefnu og reglugerðum veitna. Tvö almenn hugtök:
1. Nettóreikningur (nettó mæling / nettóreikningur)
Hægt er að jafna útflutt orku á móti innfluttri orku fyrir tiltekið tímabil. Nákvæm aðferð (t.d. á mánuði og upphæð jafnaðar) fer eftir gildandi reglugerðum.
2. Kaupa-allt-selja-allt (sjaldgæfara fyrir heimili)
Öll framleiðsla er seld til raforkunetsins í gegnum framleiðslumæla og heimilisnotkun er keypt sérstaklega frá raforkunetinu. Þetta krefst yfirleitt annarrar mælingarstillingar.
Það er mikilvægt að skilja kerfið sem notað er til að misskilja ekki tölurnar um „sparnað“ eða „inneign“ í rafmagni.
8. Hvernig á að lesa af mæliskjánum fyrir PLTS notendur
Hver mælir hefur mismunandi skjá og kóða, en almennt þarftu að leita að:
– Flytja inn kWh (orku úr raforkukerfinu)
– Flytja út kWh (orku á raforkukerfið)
– Stundum er líka heildar kWh eða viðbótarmælir.
Hagnýt ráð:
– Skráið inn- og útflutningstölur á sama tíma alla daga eða í lok hvers mánaðar.
– Berið saman við skýrslu invertersins til að komast að því hvaða hluti framleiðslunnar er notaður beint (eiginnotkun).
– Ef einhverjar óvenjulegar breytingar verða (til dæmis enginn útflutningur þrátt fyrir mikil framleiðsla) skal athuga stillingu og stefnu straumspennisins (CT) ef einhverjar eru.
9. Þættir sem hafa áhrif á mælingarnákvæmni
Nútímamælar eru almennt nákvæmir, en nokkrir þættir geta haft áhrif á mælinguna:
– Nákvæmniflokkur mælisins (t.d. flokkur 1 eða betri).
– Gæði uppsetningar (lausar tengingar geta valdið vandamálum).
– CT/VT stilling á kerfum með ytri skynjurum.
– Harmonískar truflanir frá ákveðnum álagi eða inverturum (venjulega geta nútímamælar enn mælt rétt, en gæði tækisins hafa áhrif).
Ef gögnin líta undarlega út er fyrsta skrefið að staðfesta þau með gögnum frá inverternum, athuga álagsmynstrið og tryggja að mælirinn sem notaður er sé réttur tvíátta mælir.
10. Kesimpulan
Rafmagnsmælar virka sem „gagnabrú“ sem útskýrir hvernig orka frá sólarplötum hefur samskipti við raforkunetið. Í sólarorkuverum sem eru tengd raforkunetinu skrá tvíátta mælar innflutta og útflutta orku sérstaklega og niðurstöðurnar eru síðan notaðar til að reikna út reikninga samkvæmt viðeigandi kerfi. Mikilvægt er að skilja að tölurnar á mælum veitna jafngilda ekki heildarframleiðslu sólarorku, þar sem hluti framleiðslunnar er notaður beint af heimilinu. Með því að skilja hvernig mælar virka og hvernig á að lesa inn- og útflutningsskrár geta notendur metið afköst kerfisins, reiknað út sparnað nákvæmar og greint vandamál snemma.
Ef þú vilt get ég aðlagað þessa grein að þínu sérstöku samhengi (t.d. reglugerðum í Indónesíu/PLN, þeirri tegund mælis sem þú notar eða dæmi um útreikninga byggða á daglegum gögnum þínum).
