Komponenty do instalacji energetyki odnawialnej

Energia elektryczna stale drożeje przez co opłacalność budowy instalacji odnawialnych stale się poprawia. Komponenty wykorzystywane w instalacjach są też coraz tańsze i lepsze, bo na przestrzeni lat zostały one dopracowane w szczegółach i są wytwarzanie masowo. Pojawiły się też nowe podzespoły półprzewodnikowe dużej mocy, które zapewniły w tym obszarze większą funkcjonalność, w tym głównie wyraźnie lepszą sprawność, dzięki czemu falowniki są mniejsze, a więc też tańsze. Ceny spadły także dlatego, że rynek znacznie się poszerzył, bo ekologiczne zasilanie jest dzisiaj trendem istotnym w skali całego świata. Efektem jest znaczne poszerzenie się oferty rynku w zakresie specjalizowanych rozwiązań przeznaczonych do pracy w takich instalacjach.

Nasz kraj przyjął przed laty na siebie zobowiązania do tego, aby część wytwarzanej energii elektrycznej pochodziła ze źródeł ekologicznych, bo UE jest liderem w zakresie technologii źródeł odnawialnych na świecie, a Polska, będąc członkiem wspólnoty musi się dostosować do uzgodnionych progów i udziałów. Nasze zobowiązania są podwaliną biznesu dla wielu krajowych firm zajmujących się tą tematyką. Nawet jeśli w tym zobowiązaniu większością są źródła bazujące na biomasie lub elektrownie wodne, to i tak w jakimś ułamku zostaje miejsce na te technologie bliższe elektronice.

Za rozwój rynku OZE w dużej części odpowiadają programy wspierające rozwój za pomocą dotacji, pożyczek preferencyjnych na inwestycje oraz ułatwienia w zakresie formalnym. Jest to ważne szczególnie w zakresie tzw. mikroinstalacji, bo dla inwestorów indywidualnych (głównie właścicieli domów jednorodzinnych) wielotysięczny wydatek związany z budową jest dużym kosztem. Jest to szczególnie ważne w Polsce, gdzie energetyka odnawialna jest solą w oku lobby węglowego i źródłem tarć politycznych. Źródła OZE wymagają stabilności prawnej i biznesowej a każda niestabilność, czego przykładem może być ustawa o regulacji lokalizacji farm wiatrowych, przez lata odbija się negatywnie na sprzedaży. Szkoda, że po okresie szybkiego rozwoju rynku jest duża szansa, że nadchodzące nowe prawo może ten rozwój wyhamować.

Ważne i poszukiwane produkty związane z instalacjami energii odnawialnej #1

 

Listę najbardziej istotnych z punktu widzenia dystrybutorów produktów z obszaru PV otwierają oczywiście panele fotowoltaiczne, ale trzeba dostrzec, że drugim istotnym produktem w obszarze energii odnawialnej są kable połączeniowe, złącza oraz sprzęt elektroinstalacyjny, głównie zabezpieczenia. Falowniki, akumulatory i kontrolery instalacji uplasowały się wyraźnie niżej, zapewne z powodu silniejszej konkurencji, mniejszej marży handlowej oraz także ograniczonej dostępności. Panele i falownik tworzą sztywny rdzeń projektu, nierzadko narzucony ekonomicznie, w reszcie jest większa elastyczność wyboru.

Komponenty dedykowane

Na rynku dystrybucji jest coraz więcej komponentów specjalizowanych, a więc zaprojektowanych specjalnie pod kątem pracy w instalacjach energii odnawialnej. Głównie chodzi tutaj o wersje dla instalacji fotowoltaicznych (PV), do których potrzebne są przewody o dużym przekroju i odpornej na wpływ środowiska izolacji po to, aby zapewnić małe straty mocy, małe upływy (a więc bezpieczeństwo) podczas wielu lat pracy. Kolejny element, gdzie widoczna jest specjalizacja aplikacyjna, to złącza o minimalnych stratach, łatwe w montażu itd. Są to złącza kabel-kabel o dużej odporności na czynniki środowiskowe. Złącza solarne mają specjalną konstrukcję mechaniczną, bo instalato rzy wykonują swoją pracę często w niewygodnych warunkach (np. na dachu). Stąd ważna jest jak najmniejsza liczba operacji wymaganych do wykonania połączenia. Oczekiwana jest także możliwość łączenia za pomocą tego samego elementu przewodów o dość szerokim zakresie przekrojów (np. 2,5‒6 mm2).

W tej grupie zawierają się ponadto przekaźniki i styczniki umożliwiające przełączanie obwodów stałoprądowych o dużej mocy. W dalszej kolejności są to komponenty sieciowe, elementy systemów pomiarowych (mierniki mocy, układy akwizycji danych, rejestratory napięć i prądów) i podobne. Łącznie całość tworzy bardzo szeroki asortyment produktów, w których pojawia się też wiele nowości.

Instalacje energii odnawialnej integrują w sobie wiele urządzeń technicznych, a jeśli skala inwestycji jest duża, jak w farmach, to także o zaawansowanej funkcjonalności. To dlatego, że duże obiekty są zarządzane i obsługiwane zdalnie za pomocą modułów i układów pomiarowych połączonych w sieć. Konieczne są do tego elementy systemów pomiarowych i urządzenia wykonawcze, urządzenia infrastruktury sieciowej w różnych standardach, konwertery protokołów, kontrolery. Takich urządzeń jest bardzo dużo, a wiele ponadto ma uniwersalny charakter i pasuje do wielu aplikacji.

Częścią instalacji PV są też komponenty zabezpieczające, głównie chodzi o ograniczniki przepięć. Następny ważny element to falownik, który zawsze był elementem specjalizowanym, ale lista zawiera też elementy drobne, niemniej cały czas wykorzystywane, jak chociażby przetwornice DC-DC małej mocy o odpornej na przebicie izolacji wykorzystywane do zasilania wydzielonych obwodów, np. tych związanych z komunikacją lub monitoringiem stanu.

Istotne nowości rynku produktów do OZE #2

 

Za istotne nowości rynku produktów związanych z instalacjami energii odnawialnej pytanie w ankiecie specjaliści uznali produkty specjalizowane (dedykowane) do takich aplikacji. Kolejne pozycje nie wybijają się aż tak bardzo w zestawieniu, poza rozwiązaniami dla domu, a więc kompletami produktów składających się na całość mikroinstalacji na dach domu jednorodzinnego.

Zapewnienie jakości jest kluczowe

Opłacalność inwestycji w instalację energii odnawialnej jest zwykle definiowana w długim horyzoncie czasowym sięgającym 20‒25 lat. Dla sprzętu, który w tym czasie musi pracować na zewnątrz jest to spore wyzwanie jakościowe, bowiem wpływ środowiska w tak długim czasie jest destrukcyjnie silny. Promieniowanie ultrafioletowe pochodzące od słońca, wilgoć i rosa, duże zmiany temperatury w cyklu dzień–noc, wszechobecny kurz, a nawet obecność zwierząt, które są w stanie zębami zniszczyć izolację przewodów, tworzą trudne warunki eksploatacji wymagające użycia produktów o gwarantowanej jakości. W tym obszarze jest to zagadnienie kluczowe, bo inwestorzy są zainteresowani zyskami przy planowej konserwacji, a nie wiecznym serwisowaniem uszkodzeń.

Najważniejsze zjawiska pozytywne dla rozwoju rynku komponentów do energii odnawialnej #3

 

Dwa najważniejsze czynniki sprzyjające rozwojowi rynku energii odnawialnej, w tym komponentów służących do budowy instalacji, to rosnące ceny energii elektrycznej ze źródeł tradycyjnych oraz wsparcie finansowe dla inwestorów. Dość wysoko ulokowała się w zestawieniu świadomość ekologiczna klientów oraz to, że duża funkcjonalność urządzeń zapewnia łatwość instalacji i użytkowania takich instalacji. Coraz wyższe rachunki za prąd przesuwają granicę opłacalności instalacji i ustalają na nowo wiele wskaźników używanych do szacowania zwrotu z inwestycji. Jest to czynnik tak samo ważny, jak niska cena takich produktów.

Wysokie napięcie stałe to duże niebezpieczeństwo

Instalacje fotowoltaiczne są w dużej części instalacjami stałoprądowymi. Oznacza to, że ich zabezpieczenie nadprądowe, zwarciowe i przepięciowe jest trudniejsze niż wymagają tego równoważne pod względem mocy obwody prądu przemiennego. Powodem jest trudność w gaszeniu łuku elektrycznego powstającego na stykach, bo nie ma tutaj zjawiska jego samoczynnego wyłączenia przy przejściu sinusoidy przez zero. W efekcie styczniki, bezpieczniki i przekaźniki muszą mieć specjalną konstrukcję, np. z magnesami wydmuchującymi zjonizowaną plazmę do komór gaszeniowych i inne sprytne rozwiązania, które mają wpływ na ich cenę. Duże znaczenie zabezpieczeń przepięciowych dla instalacji PV to z kolei wynik tego, że panele są elementami półprzewodnikowymi, a więc z natury elementami podatnymi na przebicie napięciowe.