Un sito commerciale o industriale può generare una resa solare tecnicamente impeccabile e tuttavia non rispettare il proprio accordo di interconnessione – o pagare una penalità ricorrente – per una singola specifica trascurata: il fattore di potenza. Ecco cosa devono sapere i team di approvvigionamento e progettazione prima che venga emesso l'ordine dell'inverter.
Cosa misura effettivamente il fattore di potenza
Il fattore di potenza è il rapporto tra la potenza reale (kW), la potenza che svolge lavoro utile, e la potenza apparente (kVA), la potenza totale che l'impianto elettrico deve trasportare. Il divario tra i due è la potenza reattiva (kVAR), consumata o fornita da carichi induttivi come motori, trasformatori e compressori HVAC e dall'impedenza lato rete di alimentatori lunghi. Un fattore di potenza pari a 1,0 significa che tutta la potenza erogata sta svolgendo un lavoro utile; un fattore di potenza di 0,85 significa che il sistema trasporta circa il 15% di corrente in più rispetto a quella necessaria per quella potenza reale, il che si manifesta come perdite aggiuntive, carico aggiuntivo del trasformatore e spesso una penalità sulla bolletta.
Perché questo è più importante sui siti Solar e BESS
Prima dell'arrivo dell'energia solare, il fattore di potenza di un sito C&I veniva impostato quasi interamente dai propri carichi e da eventuali banchi di condensatori installati per correggerli. Una griglia legata inverter solare cambia questo quadro perché può fornire o assorbire attivamente potenza reattiva nel punto di interconnessione, diventando di fatto un altro dispositivo controllabile sulla rete elettrica del sito, nel bene e nel male se non è configurato correttamente. Le utility se ne sono accorte: i moderni accordi di interconnessione specificano sempre più un intervallo di fattore di potenza che l’impianto solare deve mantenere nel punto di accoppiamento comune, a volte richiedendo un supporto attivo fino a 0,90 in anticipo o in ritardo piuttosto che il vecchio e più flessibile standard 0,95.
Come gli inverter Sungrow gestiscono la potenza reattiva
Quello di Sungrow piattaforme inverter commerciali e di utilità supporta diverse modalità di controllo della potenza reattiva configurabili tramite firmware: fattore di potenza fisso, kVAR fisso e curve di tensione-potenza reattiva a circuito chiuso (Volt-VAR) che regolano automaticamente l'uscita in base alla tensione di rete misurata. La maggior parte degli inverter di stringa è in grado di fornire un supporto di potenza reattiva fino a circa 0,8 in anticipo/in ritardo all'interno della potenza apparente nominale senza hardware aggiuntivo e l'impostazione viene generalmente configurata una volta durante la messa in servizio per soddisfare i requisiti di interconnessione dell'utilità. Per i siti che necessitano di un supporto continuo di potenza reattiva pesante, come impianti con grandi carichi di motori o servizi pubblici che impongono una rigorosa conformità Volt-VAR. Unità BESS PCS possono integrare gli inverter solari poiché le batterie sono spesso disponibili per fornire potenza reattiva anche di notte o quando la produzione solare è bassa.
| Fattore di potenza | ca. Assorbimento di potenza reattiva | Conseguenza tipica |
|---|---|---|
| 1.00 | 0% | Nessuna penalità; completamente ottimizzato |
| 0.95 | ~33% della potenza reale | Soddisfa la maggior parte degli accordi di interconnessione standard |
| 0.90 | ~48% della potenza reale | Codici di rete più severi; potrebbe richiedere una correzione attiva |
| 0.80 | ~75% della potenza reale | Probabile sanzione di utilità; azione correttiva necessaria |
Quando invece ti serve un banco di condensatori
Non tutti i problemi relativi al fattore di potenza dovrebbero essere risolti dall'inverter. Se i carichi non solari di un sito assorbono già più potenza reattiva di quella che il margine di potenza apparente rimanente della flotta di inverter può compensare (comune in siti con grandi motori a induzione, apparecchiature di saldatura o compressori HVAC più vecchi) un banco di condensatori dedicato dimensionato per la domanda reattiva del carico è solitamente la soluzione più conveniente. La regola generale: utilizzare il controllo della potenza reattiva basato su inverter per la conformità al codice di rete nel punto di accoppiamento comune e utilizzare banchi di condensatori per correggere il fattore di potenza lato carico interno del sito, poiché mescolare i due senza un attento coordinamento può causare problemi di risonanza su alcuni alimentatori.
Differenze nei codici di rete regionali: cosa vedono gli EPC sul campo
I requisiti del fattore di potenza variano da un mercato all’altro più di quanto si aspetta la maggior parte dei team di procurement. Le società di servizi pubblici del Golfo spesso specificano un fattore di potenza in ritardo fisso di 0,95 a piena potenza senza requisiti Volt-VAR dinamici, che la maggior parte degli inverter di stringa soddisfa immediatamente. Gli operatori di rete della CSI, in particolare sugli alimentatori di distribuzione più deboli in Asia centrale, richiedono sempre più curve dinamiche Volt-VAR simili ai codici europei, con l'inverter che regola automaticamente la potenza reattiva in uscita quando la tensione misurata si sposta al di fuori di una banda definita. Le utility del Sud-Est asiatico si collocano nel mezzo, spesso applicando tariffe di penalizzazione del fattore di potenza piuttosto che rigidi requisiti di interconnessione, il che sposta la conversazione dalla conformità alla semplice economia del rimborso. Poiché Econo Solar spedisce apparecchiature in tutte e tre le regioni, configuriamo la modalità di controllo della potenza reattiva in fabbrica o durante la messa in servizio in modo che corrisponda al codice di rete di destinazione anziché spedire un valore predefinito unico e valido per tutti: un dettaglio che vale la pena confermare esplicitamente in qualsiasi ordine di apparecchiature transfrontaliere.
Specifica del supporto del fattore di potenza in un pacchetto di approvvigionamento
Quando emettono una richiesta di offerta o una specifica tecnica, gli acquirenti devono dichiarare esplicitamente:
- L'intervallo del fattore di potenza richiesto nel punto di accoppiamento comune (ad esempio da 0,90 induttivo a 0,90 induttivo)
- Se è necessario il supporto di potenza reattiva continuo o intermittente e in quali condizioni operative (solo giorno o 24 ore su 24, 7 giorni su 7)
- Se una curva Volt-VAR è obbligatoria dal codice di rete locale e i suoi punti di interruzione specifici
- Se il supporto della potenza reattiva deve continuare di notte o durante i periodi di bassa irraggiamento, che in genere richiede BESS o un dispositivo STATCOM separato
Inserire questi dettagli nel preventivo iniziale dell'apparecchiatura evita lo scenario comune e costoso di scoprire un deficit del fattore di potenza durante i test di messa in servizio, quando riprogettare la strategia di potenza reattiva è molto più costoso che specificarla correttamente la prima volta. Una breve voce nell'allegato tecnico (riferimento del codice di rete, intervallo PF richiesto e se è previsto il supporto BESS al di fuori dell'orario solare) è solitamente sufficiente affinché il produttore confermi la conformità prima della spedizione dell'apparecchiatura.