Aurinkopaneeleiden haasteet ja verkkoyhtiön linjaukset

Transkriptio

1 Aurinkopaneeleiden haasteet ja verkkoyhtiön linjaukset Seppo Suurinkeroinen Kymenlaakson Sähköverkko Oy Sähköurakoitsijoiden ajankohtaispäivä Sokos Hotel Vaakuna, Kouvola

2 Verkkoyhtiön velvollisuuksista Tuotannon tuomia haasteita Verkkopalvelu- ja liittymisehdot tuotannon kannalta Verkkoyhtiön ohjeita Muutoksia standardointeihin Pistokoe Seppo Suurinkeroinen

3 Verkkoyhtiön velvollisuuksia Sähkömarkkinalaki mm: Siirtää/jakaa standardin täyttävää jännitettä asiakkaille Jollei toisin ole sovittu, sähkönjakelussa ja muussa verkkopalvelussa sekä sähköntoimituksessa on virhe, jos sähkö ei laadultaan vastaa Suomessa noudatettavia standardeja SML 97 Verkon kehittämisvelvollisuus, (ylläpito, käyttö ja kehitys käyttäjien kohtuullisten tarpeiden mukaan, SML 19 ) Verkkoyhtiö vastuussa asiakkaille toimitetun sähkön ladusta (VPE 2014: 10.1) VPE 4.9: Jos käyttäjän sähkölaitteet haittaavat toisten käyttäjien sähkönkäyttöä tai verkonhaltijan mittaus- tai muiden järjestelmien toimintaa, verkonhaltijan tulee yhdessä käyttäjän kanssa määritellä keinot haitan poistamiseksi.

4 Verkkoyhtiöllä lakiin (SML) perustuva vastuu sähkön laadusta Viranomainen ei ota kantaa kuinka verkkoyhtiö täyttää lain velvoitteen sähkön laadun osalta Keskeytyspituuksiin on puututtu, - verkkoyhtiön ratkaistava keinot Tarjottava sähköverkon palveluita tasapuolisesti ja syrjimättömästi (SML 18 ) - Ei aina toteudu Mm. jännitteen laadun osalta tasapuolisuus ei toteudu Ohmin lain vuoksi Kiinteistön sijainti sähköverkossa (verkon erilainen häiriönsieto asiakaslaitteiden tuottamista häiriöistä) Standardi antaa jänniterajat

5 Sopimusehtojen avulla pyritään täyttämään lain vaatimukset Energiavirasto valvova viranomainen sähkömarkkinalain osalta. Se osaltaan myös hyväksyy mm. Sähköntoimitusehdot Verkkopalveluehdot Sähköverkkoon liittymisen ehdot Em. ehdot neuvotellaan energia-alan, Energiaviraston sekä Kilpailu- ja kuluttajaviraston kanssa

6 Sopimusten lisäksi alalla ja verkkoyhtiöillä ohjeita lain vaatimusten täyttämiseksi Verkkoyhtiön on viimekädessä vastattava lain vaatimuksiin Keinoja täyttää lakien vaatimukset: Alan ehdot Sähköverkkoon liittymisen ehdot LE 2014 Verkkopalveluehdot VPE 2014 Sähköntoimitusehdot STE 2014 Sähkön tuotannon liittymisehdot TLE 2014 Alan ohjeet Verkostosuositukset Verkkoyhtiön omat ohjeet

7 Tuotannon tuomia haasteita

8 Perinteinen sähkön jakelu Suurelle kuormituksille ominaista: Kuormitusvaihtelun aiheuttamat jännitemuutokset Jännitteen tason aleneminen (talviaika) Verkko mitoitettu kuormituksen risteilyyn perustuen Jännitteen alenemat pysyneet hallinnassa P U

9 Tuotannon mukaan tulo Ylisuurelle tuotannolle samalla pj-lähdöllä ominaista: Voi tuottaa ajoittain laajaa jännitetason vaihtelua Jännitetason liiallinen nouseminen (kesäaika) Risteilyn poistuminen tuotannon osalta Jännite nousee helposti jänniteikkunan ylärajaan tai sen yli Ei ole asiakkaalle taloudellisesti kannattavaa Tuotantolaitteistojen kapasiteetista osa jää käyttämättä Jos myös naapurit hankkivat tuotantoa, liian suuri jännite rajoittaisi kaikkien tuotantolaitteistojen tuotantoa P U P --> U

10 Standardin jänniterajat 10 min tehollisarvoina 253 V Maksimiraja + 10 % U n 230 V 95 % viikosta 207 V (Minimiraja) 195,5 V Minimiraja - 10 % 5 % viikosta - 15 %

11 Virtojen verhokäyrät tuotannon aikana liittymässä L1 L2 L3 N

12 Verkkopalvelu- ja liittymisehdot tuotannon mitoituksen kannalta (VPE 2014) (LE 2014) Seppo Suurinkeroinen

13 Tuotannon mitoituksessa huomioitava VPE 4. Sähkölaitteet (vaikutus erityisesti sähkön laatuun) 4.2. Sopijapuolten tulee huolehtia siitä, että heidän sähköasennuksensa ja sähkölaitteensa ovat säännösten ja määräysten edellyttämässä kunnossa Sähköasennuksia ja laitteita ei saa käyttää niin, että niistä aiheutuu vahinkoa tai häiriöitä jakeluverkolle tai toisille käyttäjille

14 Tuotannon mitoituksessa huomioitava 4.3. Käyttäjän tulee lisäksi ilmoittaa verkonhaltijalle kohtien ja mukaisista laitteistoista ennen niiden käyttöönottoa. Sähköä syöttävien laitteistojen kytkeminen kiinteistön sähköverkkoon, kun kiinteistön sähköverkko on kytkettynä jakeluverkkoon on kielletty ilman erillistä sopimusta tarkistaa onko käyttäjän laite laitteen oman häiriöstandardin mukaan kytkentäkelpoinen kyseisen verkon ominaisuudet ja käyttötapa huomioon ottaen

15 Tuotannon mitoituksessa huomioitava Selvityspyynnön tekemistä suositellaan, jos: Laitteiston kytkentävirta on suuri verrattuna pääsulakkeen kokoon Laitteiston verkkoon kytkeytyminen tapahtuu usein Laitteisto aiheuttaa merkittävää yliaaltovirtaa Tyypillisesti ennakkoselvitystä vaativia laitteistoja: Verkon kanssa rinnan käyvät tuotantolaitteistot Hitsauslaitteet Maalämpöpumput Loissähkön kompensointilaitteet Kompressorit Suurehkot elektroniikkaohjatut laitteet Suurehkot suuntaajat tai taajuusmuuttajat

16 Tuotannon mitoituksessa huomioitava On tärkeää sovittaa tuotanto olemassa olevaan verkkoon Näin meneteltäessä sähkön laatu pysyy SFS-EN rajoissa Jää kapasiteettia naapurin mahdolliselle tuotannolle Asiakkaan kanssa on sovittu tietyn kokoisesta sähköliittymästä (esim. 3x25 A tai 200 kva) LE 2014: 2.8 Liittymän koko tarkoittaa liittymän suurimman sähkönjakelun määrittelyä, esimerkiksi nimellisvirran (sulakekoko) tai tilaustehon mukaan.

17 Tuotannon etäisyyden kasvaessa muuntamolta, tuotantoa rajoittava komponentti muuttuu, jotta sähkön laatu pysyisi standardin mukaisena (YA9:13 ja Saksalainen VDE-AR-N 4105:2011) Maksimivirta tai teho rajoittaa A/kVA Sopimuksen pääsulakekoko tai teho rajoittaa Tuotannon etäisyys jakeluverkossa Jakelumuuntamo U % Jännitemuutos rajoittaa VDE-AR-N: U max. 3% (YA9:13: U max. 4%) Maksimi sallittu jännitemuutos +/- rajoittaa U %

18 Kymenlaakson Sähköverkko Oy:n ohje tuotannon sovittamisesta verkkoon

19 Jotta tuotannon sovittaminen verkkoon onnistuisi Kaava, jonka pitää toteutua liittämiskohdassa: S k 25 x i suhde x S N - Jossa S k = liittämiskohdan oikosulkuteho (kva) - S N = Liitettävän tuotantolaitoksen maksimipiikkiteho (kva) - i suhde = normaalisti 1 (kun liitäntä verkkoon invertterillä) i suhde arvoja: oikosulkugeneraattori 8, tahtigeneraattori 4 - Oikosulkuteho S k (kva) lasketaan kaavalla: Sk = 3 x I k x U V - Jossa I k = liittämiskohdan yksivaiheinen oikosulkuvirta A U v = vaihejännite 0,23 kv

20 Jotta tuotannon sovittaminen verkkoon onnistuisi Esimerkki: I k = 250 A, mikä on suurin sallittu tuotantoteho aurinkoinvertteri-liitännällä? Kaava, jonka pitää toteutua liittämiskohdassa S k 25 x i suhde x S N ( U 4 %) S k 33 x i suhde x S N ( U 3 %, VDE-AR-N 4205) Verkon oikosulkuteho: Sk = 3 x I k x U V S k = 3 x 250 A x 0,23 kv = 172,5 kva, jolloin maksimi tuotannon piikkiteho on oltava 25 x pienempi, eli 172,5 kva/25 = 6,9 kva, ( U 3 % 5,2 kva)

21 Milloin yhteys verkkoyhtiöön tuotannosta? Jos suunniteltu tuotanto on 5 kwp tai suurempi, ole yhteydessä verkkoyhtiöön jo ennen hankintapäätöstä Tarkistamme sopiiko suunniteltu tuotanto verkkoon Mikäli aiottu tuotantoteho olisi suurempi, kuin suositeltu, kerromme asiakkaalle mikä olisi maksimi tuotantoteho kyseiseen liittymään Merkitsemme tiedon asiakastietojärjestelmään. Mikäli asiakas hankkii kuitenkin suuremman tuotantotehon, hän on vastuussa mahdollisista tuotannon aiheuttamista sähkön laatuongelmista verkkopalveluehtojen mukaisesti

22 Milloin yhteys verkkoyhtiöön tuotannosta? Kun meille aiemmin ilmoitetuissa tiedoissa tapahtuu muutoksia, kuten yhteystiedoissa tuotannon tehoissa liitäntälaitteen tyypeissä Jos suunnittelet tuotantotehon nostoa, varmista ennen laitehankintoja verkkoyhtiöltä suunnitellun tuotantotehon sopivuus verkkoon!

23 Milloin harkitsemme verkon vahvistusta Kun verkon oikosulkuteho ei täytä yhtiön suunnittelukriteerejä uusille liittymille JA tuotanto ei mahtuisi verkkoon Jos päädytään verkon vahvistukseen, verkko vahvistetaan täyttämään olemassa olevat suunnittelukriteerit ja asiakkaalle ilmoitetaan liittymän maksimi tuotantoteho Jos verkko täyttää nykyiset suunnitteluperusteet oikosulkuvirran osalta, vahvistusta ei tehdä Asiakkaalle ilmoitetaan liittymän maksimi tuotantoteho Jos asiakas kuitenkin liittää sallittua suuremman tuotannon, lisätään asiakkaan tuotannon siirtosopimukseen lauseke: Suositeltava tuotantolaitoksen verkkotietojen mukaan laskettu maksimiteho liittymässänne ylittyy. Tämä voi aiheuttaa jännitteen nousua kiinteistössänne ja ympäristössä tai kaikkea tuotantotehoa ei välttämättä pysty saamaan käyttöön. Suositeltua suurempi tuotantoteho voi aiheuttaa myös normaalia suurempaa päivittäistä jännitteen vaihtelua kiinteistössänne ja muilla asiakkailla.

24 Milloin harkitsemme verkon vahvistusta Useita tuotantokohteita samassa lähdössä ja tuotannot on mitoitettu verkon ohjeen mukaisesti Kun samalle jakokaapille tai muuntamon ryhmälle tulee useampia tuotantolaitteistoja, joiden yhteinen tuotantoteho nostaa jännitteen jänniteikkunan ylärajaan, vahvistamme alueella verkon oikosulkutehon tarvittaessa vastaamaan vähintään 25 x tuotannon summatehoa

25 Tuotannon erottamisen vaatimukset Sähkötyöturvallisuuden vuoksi työkohde on voitava erottaa kaikista mahdollisista syöttösuunnista (SFS 6002, SFS-EN 50438, SFS 6000) Tuotantolaitteiston syöttö jakeluverkkoon on pystyttävä estämään AC-puolen lukittavalla erotuskytkimellä, jonne verkkoyhtiöllä on oltava pääsy kaikkina vuorokaudenaikoina Lukitusvaatimus täyttyy myös, jos erotuskytkimen tai erotuskohdan sijaintitila voidaan lukita erillisellä riippulukolla Erotuskytkimen sijaintitilaan pääsemiseen hyväksytään putkilukko tai muu verkkoyhtiön hyväksymä lukitus, johon verkkoyhtiön avain käy

26 Tuotannon erottamisen vaatimukset Erotuskytkimen paikka on oltava turvallisessa paikassa käyttää ilman erillisiä apuvälineitä tai kiipeämistä Jos tuotantolaitteiston erotuskytkin sijaitsee muualla kuin mittauskeskuksella, mittauskeskuksessa on oltava ohjeistus erotuskytkimen sijaintipaikkaan Mittauskeskukseen verkkoyhtiöllä on oltava vapaa pääsy Vanhoissa kohteissa, jossa mittauskeskukseen ei ole vapaata pääsyä, erotuskytkimen on sijaittava paikassa, johon on vapaa pääsy

27 Muutoksia tulossa tuotannon osalta alan sääntelyyn

28

29 KSOY: VJV=Voimalaitosten järjestelmätekniset vaatimukset

30

31

32

33 Pistokoe noin kymmeneen meille ilmoitettuun kohteeseen

34 Pistokoe tuotantokohteisiin Puutteita löytyi yli puolesta! Yleisintä se oli merkinnöissä Osassa ne puuttuivat kokonaan Häviäviä tussimerkintöjä kahdessa Opastuksen puuttuminen mittauskeskukselta Yhdessä kohteessa ei mitään merkintöjä eikä turvakytkintä löytynyt Lukitusmahdollisuus puuttui yhdestä Yhtiö paransi omaa toimintaa myös Mikä parasta, osassa kohteita kaikki oli kunnossa!

35 Muutaman tuotantokohteen pistokokeen tuloksia 50 % kunnossa, kahdet paneelit!

36 Muutaman tuotantokohteen pistokokeen tuloksia

37 Muutaman tuotantokohteen pistokokeen tuloksia Myös etujännitettä pitäisi varoa!

38 Muutaman tuotantokohteen pistokokeen tuloksia

39 OK!