Com instal·lar mesuradors de potència anti-revers (zero-export) en sistemes fotovoltaics: una guia completa

Introducció

A mesura que l'adopció de la fotovoltaica (FV) s'accelera, s'enfronten més projectesrequisits de zero exportacionsLes companyies elèctriques sovint prohibeixen que l'excés d'energia solar torni a la xarxa, especialment en zones amb transformadors saturats, propietat poc clara dels drets de connexió a la xarxa o normes estrictes de qualitat de l'energia. Aquesta guia explica com instal·larmesuradors de potència antirevers (exportació zero), les solucions principals disponibles i les configuracions adequades per a diferents mides i aplicacions de sistemes fotovoltaics.

1. Consideracions clau abans de la instal·lació

Escenaris obligatoris per a l'exportació zero

• Saturació del transformadorQuan els transformadors locals ja funcionen a alta capacitat, la corrent inversa pot causar sobrecàrregues, disparades o fallades de l'equip.

• Només autoconsum (no es permet l'exportació a la xarxa)Els projectes sense aprovació d'injecció a la xarxa han de consumir tota l'energia generada localment.

• Protecció de la qualitat de l'energiaLa potència inversa pot introduir components de corrent continu, harmònics o càrregues desequilibrades, cosa que redueix la qualitat de la xarxa.

Llista de comprovació prèvia a la instal·lació

• Compatibilitat del dispositiuAssegureu-vos que la capacitat nominal del comptador coincideixi amb la mida del sistema fotovoltaic (monofàsic ≤8 kW, trifàsic >8 kW). Comproveu la comunicació de l'inversor (RS485 o equivalent).

• Medi ambientPer a instal·lacions a l'aire lliure, prepareu carcasses resistents a la intempèrie. Per a sistemes amb diversos inversors, planifiqueu el cablejat del bus RS485 o concentradors de dades Ethernet.

• Compliment i seguretatConfirmeu el punt de connexió a la xarxa amb la companyia elèctrica i comproveu que el rang de càrrega coincideixi amb la generació fotovoltaica prevista.

2. Solucions bàsiques d'exportació zero

Solució 1: Limitació de potència mitjançant el control de l'inversor

• PrincipiEl comptador intel·ligent mesura la direcció del corrent en temps real. Quan es detecta un flux invers, el comptador es comunica mitjançant RS485 (o altres protocols) amb l'inversor, cosa que redueix la seva potència de sortida fins que l'exportació = 0.

• Casos d'úsZones saturades de transformadors, projectes d'autoconsum amb càrregues estables.

• AvantatgesSimple, de baix cost, resposta ràpida, sense necessitat d'emmagatzematge.

Solució 2: Absorció de càrrega o integració d'emmagatzematge d'energia

• PrincipiEl comptador controla el corrent al punt de connexió a la xarxa. En lloc de limitar la sortida de l'inversor, l'excés d'energia es desvia a sistemes d'emmagatzematge o càrregues de descàrrega (per exemple, escalfadors, equips industrials).

• Casos d'úsProjectes amb càrregues molt variables o on la maximització de la generació fotovoltaica és una prioritat.

• AvantatgesEls inversors romanen en mode MPPT, no es malgasta energia i hi ha un retorn de la inversió del sistema més elevat.

3. Escenaris d'instal·lació per mida del sistema

Sistemes d'un sol inversor (≤100 kW)

• Configuració1 inversor + 1 comptador intel·ligent bidireccional.

• Posició del comptadorEntre la sortida de CA de l'inversor i l'interruptor principal. No s'ha de connectar cap altra càrrega entremig.

• Ordre de cablejat: Inversor fotovoltaic → Transformadors de corrent (si s'utilitzen) → Comptador intel·ligent d'energia → Interruptor principal → Càrregues locals / Xarxa.

• LògicaEl mesurador mesura la direcció i la potència i, a continuació, l'inversor ajusta la sortida per adaptar-la a la càrrega.

• BeneficiCablejat fàcil, baix cost, resposta ràpida.

Sistemes multiinversor (>100 kW)

• ConfiguracióMúltiples inversors + 1 comptador intel·ligent d'energia + 1 concentrador de dades.

• Posició del comptadorAl punt d'acoblament comú de la xarxa (totes les sortides de l'inversor combinades).

• CablejatSortides de l'inversor → Barra colectora → Comptador bidireccional → Concentrador de dades → Interruptor principal → Xarxa/Càrregues.

• LògicaEl concentrador de dades recopila dades del comptador i distribueix ordres a cada inversor de manera proporcional.

• BeneficiControl escalable i centralitzat, configuració de paràmetres flexible.

4. Instal·lació en diferents tipus de projectes

Projectes només d'autoconsum

• RequisitNo es permet l'exportació de la quadrícula.

• Posició del comptadorEntre la sortida de CA de l'inversor i l'interruptor de càrrega local. No s'utilitza cap interruptor de connexió a la xarxa.

• ComprovarProva a plena generació sense càrrega: l'inversor hauria de reduir la potència a zero.

Projectes de saturació de transformadors

• RequisitConnexió a xarxa permesa, però alimentació inversa estrictament prohibida.

• Posició del comptadorEntre la sortida de l'inversor i l'interruptor de connexió a la xarxa.

• LògicaSi es detecta alimentació inversa, l'inversor limita la sortida; com a còpia de seguretat, els interruptors es poden desconnectar per evitar tensions al transformador.

Projectes d'autoconsum tradicional + exportació a la xarxa

• Requisit: Exportació permesa, però limitada.

• Configuració del comptadorComptador antirevers instal·lat en sèrie amb el comptador de facturació bidireccional de la companyia elèctrica.

• LògicaEl comptador antirevers impedeix l'exportació; només en cas d'avaria el comptador de la companyia elèctrica registra la injecció.

5. Preguntes freqüents

P1: El comptador en si mateix atura el flux invers?
No. El mesurador mesura la direcció de la potència i l'informa. L'inversor o controlador executa l'acció.

P2: Amb quina rapidesa pot reaccionar el sistema?
Normalment en 1 o 2 segons, depenent de la velocitat de comunicació i del firmware de l'inversor.

P3: Què passa durant una fallada de xarxa?
La comunicació local (RS485 o control directe) garanteix una protecció contínua fins i tot sense Internet.

P4: Aquests comptadors poden funcionar en sistemes de fase dividida (120/240 V)?
Sí, alguns models estan dissenyats per gestionar configuracions de fase dividida que s'utilitzen a Amèrica del Nord.

Conclusió

El compliment de la normativa d'exportació zero s'està convertint en obligatori en molts projectes fotovoltaics. Instal·lant comptadors intel·ligents d'energia antirevers a la ubicació correcta i integrant-los amb inversors, càrregues de descàrrega o emmagatzematge,EPC, contractistes i promotorspot oferir sistemes solars fiables i que compleixin amb la normativa. Aquestes solucions no nomésprotegir la xarxaperò tambémaximitzar l'autoconsum i el retorn de la inversióper a usuaris finals.