Czym jest grid forming?
Grid forming (ang. formowanie sieci) to funkcja falownika umożliwiająca mu inicjowanie i stabilizowanie pracy sieci elektroenergetycznej – choćby wtedy, gdy brak jest zewnętrznego źródła odniesienia. Tego typu inwertery same ustalają napięcie i częstotliwość, działając jak wirtualne generatory synchroniczne.
Jak działa inwerter grid forming?
Inwerter GFM działa jako napięciowe źródło z własnym zegarem częstotliwości, dostosowując swoją moc do warunków sieci poprzez mechanizmy takie jak:
- Droop control (sterowanie opóźnione),
- Regulacja napięcia i częstotliwości,
- Synchronizacja z innymi źródłami (np. innymi GFM).
Dzięki temu system zyskuje na stabilności, elastyczności i możliwości pracy wyspowej (islanded mode).
Zastosowania technologii grid forming
Grid forming znajduje zastosowanie w wielu scenariuszach, w tym:
- Mikrosieci lokalne – osiedla, zakłady przemysłowe, bazy wojskowe,
- Farmy PV i wiatrowe – wspomaganie pracy przy dużym udziale OZE,
- Systemy off-grid – zasilanie autonomiczne, awaryjne, mobilne,
- Magazyny energii – kontrola napięcia i częstotliwości w trybie samodzielnym.
Porównanie: Grid Forming vs Grid Following
| Tworzenie napięcia | Tak | Nie |
| Praca bez sieci zewnętrznej | Tak (praca wyspowa) | Nie |
| Stabilizacja sieci | Aktywna | Pasywna |
| Wymagana synchronizacja | Nie (możliwość synchronizacji) | Tak |
| Typowe zastosowania | Mikrosieci, farmy PV+storage | Domowe PV, instalacje prosumenckie |
Inwertery grid forming – przewodnik techniczny
Cechy techniczne:
- Źródło napięciowe z regulacją wewnętrzną,
- Obsługa pracy wyspowej (black start, off-grid),
- Sterowanie mocą czynną i bierną (w oparciu o droop control),
- Możliwość współpracy wielu inwerterów GFM w jednej sieci.
Wymagania:
- Współpraca z magazynami energii,
- Zaawansowane zabezpieczenia i monitoring parametrów,
- Integracja z systemami zarządzania energią (EMS).
Producenci i modele inwerterów GFM
| SMA | Sunny Central UP | Farmy PV, magazyny energii |
| FIMER | PVS980 GFM | Projekty przemysłowe, usług systemowych |
| Tesla | Powerpack / Powerwall + Gateway | Systemy domowe i przemysłowe |
| Siemens | Hybrid SCU | Projekty wyspowe i hybrydowe |
| GoodWe | ET Plus + EMS | C&I, mikrosieci z PV i magazynem energii |
Przykłady projektów z technologią grid forming
Hornsdale Power Reserve (Australia)
- Magazyn energii Tesla Powerpack (100+ MW)
- Stabilizacja częstotliwości i napięcia w systemie
- Integracja z OZE na skalę regionalną
Blue Lake Rancheria (USA)
- Mikrosieć z falownikami GFM i bateriami
- Praca wyspowa z funkcją black start
- Niezależność energetyczna regionu
Trysilfjell (Norwegia)
- System energetyczny dla ośrodka górskiego
- PV + magazyn energii + inwertery GFM
- Stabilność w warunkach sezonowych
Projekt pilotażowy BayWa r.e. (Niemcy)
- Mikrosieć z OZE, BESS i GFM
- Testy odporności na zakłócenia i stabilności parametrów
