Transformátory vo fotovoltike: výber správneho transformátora pre maximálnu účinnosť fotovoltickej elektrárne
Pri diskusiách o zelenej energii sa hlavná pozornosť často sústreďuje na fotovoltické panely, ktoré premieňajú slnečné svetlo na elektrinu, a na invertory, ktoré jednosmerný prúd transformujú na striedavý. Tieto komponenty sú síce kľúčové, ale medzi fotovoltickým parkom a našimi domovmi či priemyselnými podnikmi stojí ďalší a často prehliadaný článok reťaze: transformátor. Transformátory vo fotovoltike sa však neobmedzujú len na zvyšovanie napätia.
Úloha transformátorov vo fotovoltických elektrárňach
Fotovoltické systémy, bez ohľadu na ich veľkosť, majú zásadnú úlohu: energia, ktorú generujú, musí byť upravená tak, aby spĺňala prísne požiadavky elektrickej siete.
Zvyšovanie napätia
Fotovoltické panely vyrábajú jednosmerný prúd (DC), ktorý invertor následne premieňa na striedavý prúd (AC). Tento AC prúd je však generovaný pri relatívne nízkom napätí. Pre bežné domáce použitie by to síce stačilo, ale pre prenos na stredné a dlhé vzdialenosti do distribučných bodov je to neefektívne a neekonomické. Preto vstupuje do hry transformátor. Prijíma AC prúd z invertorov a jeho hlavnou úlohou je radikálne zvýšiť napätie na úroveň siete (napr. 22 kV, 35 kV, alebo až 110 kV pre veľké parky). Bez tohto kroku by došlo k obrovským stratám energie. Vyššie napätie totiž umožňuje prenášať energiu s podstatne nižšou intenzitou prúdu, čím sa minimalizujú straty vo vedeniach.
Izolácia a bezpečnosť sústavy
Transformátor plní aj bezpečnostnú funkciu. Poskytuje galvanické oddelenie fotovoltického systému od distribučnej siete. Toto oddelenie chráni drahé a citlivé invertory pred prepätím, nárazmi a poruchami, ktoré môžu v sieti vzniknúť, a zároveň zabezpečuje, že poruchy v solárnom parku neovplyvnia kriticky stabilitu verejnej siete.
Typológia transformátorov vo fotovoltických systémoch
Spoločnosť BEZ TRANSFORMÁTORY ponúka do fotovoltických parkov dva hlavné typy transformátorov: olejové a suché.
Olejové transformátory pre obnoviteľné zdroje energií
Olejové transformátory sú chladené minerálnym olejom a sú dlhodobo najpoužívanejším typom vhodným najmä pre vonkajšie prostredie fotovoltických parkov, kde odolávajú nepriaznivým poveternostným vplyvom. Vďaka olejovému chladeniu zvládajú efektívne odvádzať teplo aj pri vyššom zaťažení a ponúkajú vynikajúcu spoľahlivosť a predĺženú životnosť.
Suché transformátory pre obnoviteľné zdroje energií
Suché transformátory nepoužívajú tekuté dielektrikum, ale chladí ich vzduch. Ideálne sú pre vnútorné a kontajnerové stanice, kde sú zvýšené nároky na požiarnu bezpečnosť, napríklad v tesnej blízkosti invertorov alebo v husto zastavaných oblastiach. Sú šetrnejšie k životnému prostrediu, vyžadujú menej údržby a eliminujú riziko úniku oleja.
Vplyv transformátorov na efektivitu a stabilitu prenosu energie
Kvalita transformátora priamo determinuje ekonomickú úspešnosť a technickú spoľahlivosť celého solárneho projektu.
Efektivita a minimalizácia stratovosti
Ako sme už spomenuli, minimalizácia strát predstavuje kľúčový faktor. Zvýšením napätia totiž klesá prúd, čo dramaticky znižuje tepelné straty. Transformátory s nízkymi vlastnými stratami maximalizujú množstvo vyrobenej energie, ktoré sa reálne dostane k spotrebiteľovi. Vďaka svojej robustnej konštrukcii a predpokladanej životnosti presahujúcej 30 rokov, transformátory zaručujú dlhodobú návratnosť investície a spoľahlivú prevádzku fotovoltického parku v rôznych klimatických a prevádzkových podmienkach. Investícia do transformátora s nízkymi stratami naprázdno a nakrátko sa tak počas dlhej životnosti projektu vráti mnohonásobne.
Stabilita siete a kontrola kvality
Fotovoltika, hoci je čistým zdrojom, môže prinášať výzvy v podobe kolísania napätia a harmonického skreslenia THD, ktoré generujú invertory. Pokročilé transformátory majú preto systémy, ktoré umožňujú plynulú a automatickú reguláciu napätia, čím udržujú stabilitu siete aj pri rýchlych zmenách slnečného svitu. Transformátor okrem toho pomáha tlmiť a filtrovať harmonické prúdy. Zabezpečuje tak, že energia dodávaná do distribučnej sústavy je čistá a spĺňa všetky normy.
Výzva budúcnosti
Pri expanzii fotovoltiky a integrácii do inteligentných sietí a batériových úložísk sa nároky na transformátory budú len zvyšovať. Ich kvalitná konštrukcia, schopnosť pracovať s kolísavým zaťažením a minimalizovať straty sú základom pre úspešný a udržateľný prechod na zelenú energetiku.
Ak práve projektujete alebo optimalizujete svoj fotovoltický park a hľadáte riešenie na mieru, ktoré vám zaručí nízke straty a dlhú životnosť, kontaktujte nás. Naši technickí špecialisti vám radi pomôžu s výberom.
