Rapport

Risker med obalans på grund av solpaneler med enfas växelriktare

Det är troligt att ett större antal enfasiga solpaneler installeras framöver. En sådan situation kan leda till ökad obalans i lågspänningsnäten. Resultaten visar att risken för stor obalans är liten.

Projektet, som har drivits av Energiforsks Risk- och Tillförlitlighetsprogram, kvantifierar risken för att tillåtna gränsvärden överskrids och att trefasutrustning drabbas. Projektet levererar även uppskattning av acceptansgränsen vid olika typer av realistiska elnät samt stora och små produktionsanläggningar. Avslutningsvis ger projektet rekommendationer angående behovet att ställa krav på solpaneler.

Projektet kom fram till följande resultat:

  • För en stor del av nätet kommer risken att vara liten för att obalansen blir för stor, även om en stor del av kunder ansluter solpaneler genom enfasiga växelriktare. För ett typiskt lågspänningsnät på landsbygden visade det sig att anslutning av 6 kW växelriktare för nästan alla kunder, inte leder till att obalansen blir för stor. I svagare landsbygdsnät finns det en stor risk att 2-% gränsen i minusföljdspänning kommer att överskridas. Det gäller framförallt när det redan innan anslutningen finns höga värden på spänningens obalans.
  • En tillkommande risk med anslutning av enfasiga anläggningar är att risken för överspänning ökar.
  • Risken med för höga värden av obalans är att livslängden för trefasmotorer minskas. Men varaktighet av höga obalansvärden på grund av enfasig-anslutna solpaneler är begränsade. Därför förväntas det inga märkbara minskningar av livslängden.
  • En annan risk är att trefasomriktare slås ut. Denna risk går inte att uppskatta med nuvarande information och förväntas vara stark beroende på fabrikat.
  • Vid anslutning av enfas växelriktare mot svaga delar av nätet kommer obalansen med stor sannolikhet att överskrida de tillåtna värdena. Att ställa krav att alla växelriktare är trefasiga skulle förebygga detta. Men författarna anser ändå inte att det är rimligt att ställa detta krav på alla kunder. Istället är det mer rimligt att tillåta enfasväxelriktare för största delen av nätet men att ställa krav på trefasväxelriktare när förimpedansen överskrider ett visst värde. Gränsvärden på förimpedansen beror på storleken av panelen som ansluts.
  • Det föreslås att elnätägarna får ansvar för att solpanelerna fördelas mellan de tre faserna. Det borde även bedömas vilka förberedande mätningar av förimpedans och befintlig sobalans är möjliga i de lågspänningsnät där solpaneler förväntas installeras.

Det gjordes allmänna beräkningar på förenklade nätmodeller, samt detaljerade beräkningar på ett typiskt landsbygdsnät hos Skellefteå Kraft Elnät. I sistnämnda fallet beräknades den så kallade transferimpedans-matrisen med hjälp av programvaran PowerFactory. Denna matris används i programvaran Matlab för att räkna ut obalansen för ett stort antal kombinationer.

Det finns i allmänhet begränsade kunskaper om obalans. Det behövs särskilda studier för att kartlägga konsekvenser av obalans samt nivåerna på obalans i Svenska lågspänningsnät.

Utöver det rekommenderar rapportens författare att metoden som används i rapporten, tillämpas på flera distributionsnät; starkare nät men även svagare nät.

Till slutet bör det påpekas att alla slutsatser och rekommendationer i denna rapport gäller endast obalans, inte andra former av påverkan av enfasig anslutna solpaneler.

Nyheter

Så stärks det europeiska beståndet av ål

Det europeiska beståndet av ål är allvarligt hotat vilket sannolikt beror på en mängd orsaker där vattenkraftens påverkan är en. Sedan 2011 genomför Energiforskprogrammet Krafttag ål konkreta åtgärder för ålens bevarande.

26 maj 2023 - Vattenkraft


Stort intresse för gröna kolatomer – så var första webbinariet inom nya klustret

Hur stor betydelse har kolinfångning för att vi ska kunna nå netto noll målen till 2050? Vad är fördelarna med grön metanol som fartygsbränsle? Och vilka synergieffekter kan uppstå genom samarbete över industrigränser?

16 maj 2023 - Värme och kyla


Kunden i fokus i nya Futureheatprojekt

Kunders vilja att bidra till energisystemets effektivitet skulle kunna skynda på energiomställningen. ”Det finns både ekonomiska och miljömässiga fördelar för kunder att engagera sig i sin energianvändning, och det märks ett stort engagemang för det just nu”.

15 maj 2023 - Värme och kyla


Reformen av elmarknaden kan ge mer väderberoende el och kärnkraft

Dubbelsidiga prisskillnadskontrakt, CFD:er, kan bidra till ökade investeringar i väderberoende elproduktion och kärnkraft, men för reglerbar elproduktion behövs kapacitetsmekanismer. Den statliga inblandningen kommer dock att bekostas av konsumenterna. Det var några slutsatser under Energiforsks studiosamtal om EU-kommissionens förslag för att reformera elmarknaden.

12 maj 2023


Syrgasens användningsområden kartlagda i ny rapport

Miljoner ton syrgas kommer att produceras som en biprodukt varje år om expansionen av vätgasproduktion från elektrolysörer fortsätter att öka. Men kunskapsläget om syrgasens marknadsförutsättningar är lågt inom branschen.

11 maj 2023 - Energisystem


Nyhetsarkiv

Om rapporten

Rapportnummer

2015:130

Författare

Daphne Schwanz, Math Bollen, Sarah Rönnberg