Поддержка сети солнечными батареями

Очень часто нам задают вопрос — насколько эффективно и нужно ли вообще использовать солнечные батареи, если уже есть подключение к сети. Ответ на это вопрос зависит от многих факторов. Ниже рассмотрены некоторые типичные случаи и даны рекомендации по применению солнечных батарей в этих случаях.

1. Сеть есть, качество электроэнергии отличное, перерывов в электроснабжении не бывает.

Вы счастливчик! В этом случае экономического эффекта от применения солнечных батарей, скорее всего, сразу не будет. Стоимость электроэнергии, генерируемой от солнечных батарей, в настоящее время выше, чем при покупке от местных энергосетей. Поэтому возможна только экономия потребляемой электроэнергии, но не денег.

Точнее, стоимость электроэнергии выше, если брать срок окупаемости 10 лет. Если разделить затраты на покупку солнечных батарей на весь их срок службы, то стоимость 1 кВт*ч будет примерно равна той цене, которую мы имеет сейчас от сетей — 2,5-3 рубля за кВт*ч. Поэтому, на самом деле, солнечные батареи, вопреки распространенному мифу, уже сегодня не убыточны. Этот миф возник около 20 лет назад, когда стоимость солнечных батарей была в разы больше, а стоимость электроэнергии от сетей — в разы дешевле.

Учитывая стремительный рост тарифов на электроэнергию после реформы РАО ЕЭС, вполне возможно, что экономический эффект от соединенной с сетью солнечной электростанции станет положительным в ближайшие годы. Если вспомнить, что срок службы кремниевых фотоэлектрических модулей составляет как минимум 30 лет, то вполне возможно, что ваша фотоэлектрическая станция принесет вам существенную прибыль в течение времени ее эксплуатации.

Если вы решаете поставить солнечную батарею у себя в доме даже при наличии надежного централизованного электроснабжения, наиболее оптимальный вариант — это соединенная с сетью система, состоящая из:

·         солнечных фотоэлектрических панелей необходимой мощности

·         сетевых инверторов соответствующей мощности.

·         опционально можно поставить дополнительные счетчики электроэнергии (если такая функция не встроена в инвертор)

Все! Больше ничего не нужно для того, чтобы вы начали вырабатывать свою экологически чистую и, в каком-то смысле, бесплатную электроэнергию. Стоимость электроэнергии от соединенных с сетью фотоэлектрических станций гораздо ниже, чем в автономных системах, за счет того, что:

1.   Нет необходимости в аккумуляторах — сеть является бесплатным аккумулятором практически бесконечной емкости. Она принимает излишки энергии когда есть избыток солнечного электричества, и дает энергию, если солнечной энергии не хватает

2.   Сетевые инверторы дешевле батарейных

3.   В сетевой системе гораздо меньше элементов, чем в батарейной — не нужно аккумуляторов, соединителей аккумуляторов, контроллеров заряда, защитных устройств постоянного тока и т.п.

4.   Соединения на стороне переменного тока также проще — не нужно выделять в щитке нагрузку, которую нужно резервировать, не нужно заботиться о соответствии мощностей нагрузки и инвертора и т.д. Вы просто подключаете выход сетевого инвертора к щитку.

5.   Обслуживание практически не требуется

Все вышеперечисленное объясняет, почему во всем мире самыми распространенными системами являются соединенные с сетью.

Поэтому, для исключения претензий со стороны местных энергосетей, нужно обеспечить потребление всей электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями.

Справедливости ради нужно сказать, что в последнее время стало все больше таких объектов — люди просто хотят иметь у себя на крыше солнечные батареи. Тем самым они показывают, что заботятся о сохранении окружающей среды, думают о том, что они оставят своим детям после себя. К счастью, иметь солнечные батареи у себя дома становится даже модным! Это подтверждает в очередной раз известный закон развития рынка — на первом этапе новые технологии применяют «продвинутые» люди, которые уловили тенденции развития техники, и которые пользуются этими новыми технологиями несмотря на то, что они пока еще дороже традиционных решений.

2. Сеть есть, но выделенной мощности не хватает. Есть кратковременные перерывы в электроснабжении.

В этом случае есть достаточные основания рассмотреть введение в систему электроснабжения солнечных батарей и аккумуляторов. Очень часто выделяемой мощности электрических сетей недостаточно для питания всей нагрузки в доме. Это бывает связано как с лимитом на выделяемые мощности (например, в садовом товариществе ставят трансформаторную подстанцию определенной мощности, и каждому участку достается максимум 3 кВт), или с прогрессивной стоимостью подключения мощности сверх лимитированной (например, до 5 кВт одна цена, а все, что свыше 5 кВт — в 10 раз дороже).

Система в качестве основных элементов будет включать в себя блок бесперебойного питания (ББП), аккумуляторы, солнечные батареи. Инверторно-аккумуляторная система будет обеспечивать покрытие пиковых нагрузок. Солнечные батареи будут питать электрические потребители в доме, когда светит солнце, а если есть излишки электроэнергии от солнца — заряжать аккумуляторы. Далее возможны варианты, связанные с тем, как будет «обвязываться» система — по постоянному или по переменному току.

Мы предлагаем различные комплекты систем резервного электроснабжения с поддержкой солнечными батареями и ветроустановками, с обвязкой как по переменному току, так и по постоянному.

Эти комплекты позволяют обеспечить резервное электроснабжение в доме при пропадании энергии в сети, а также уменьшить потребление электроэнергии от сети за счет солнечной энергии. Система работает параллельно с сетью централизованного электроснабжения в полностью автоматическом режиме.

Для того, чтобы обеспечить электроснабжение во время аварий в сетях централизованного электроснабжения в системе применены аккумуляторы. Их емкость зависит от количества электроэнергии, которое необходимо обеспечить во время перерывов в централизованном электроснабжении. Наличие аккумуляторов также позволяет перейти при желании на полностью автономную работу; однако в этом случае может потребоваться увеличить емкость аккумуляторов и мощность солнечных батарей.

Работа параллельно с сетью имеет неоспоримые преимущества.

1.   Аккумуляторы должны запасать энергию только в количестве, достаточном для обеспечения нагрузки во время перерывов в электроснабжении. А они, при наличии сети, бывают не часто.

2.   Так как аккумуляторы работают в буферном режиме и при наличии сети практически всегда полностью заряжены, можно применять более дешевые AGM аккумуляторы. Применение аккумуляторов глубокого циклирования позволяет закладывать  допустимый разряд до 80% (изредка такие АБ допускают глубоких разряд).

3.   Выработка энергии солнечными модулями повышается примерно на 15-30% за счет наиболее полного использования солнечной энергии. Солнечные модули работают всегда в точке максимальной мощности. Энергия потребляется в первую очередь резервируемой нагрузкой, излишки направляются на питание других потребителей в доме. Если ваш счетчик может учитывать электроэнергию, поставленную в сеть (т.е. считать в обратную сторону), то можно «отматывать» счетчик в периоды, когда генерация энергии солнечными батареями больше потребления нагрузкой в доме. Этот режим является настраиваемым и может быть запрещен или разрешен настройками блока бесперебойного питания (ББП).

4.   Система при необходимости может добавлять мощность от солнечных батарей и от ББП к мощности сети. Это бывает необходимо при недостаточной подключенной мощности централизованной сети. 

5.   Возможно ограничить потребление от сети настройками ББП. Если в системе применен ББП Xtender, можно также динамически ограничивать потребление от сети в зависимости от падения напряжения в сети — это очень полезно, если сеть «плохая» и напряжение просаживается при подключении мощной нагрузки. Это также полезно при питании от генератора небольшой мощности.

6.   В предлагаемой системе солнечные батареи работают через сетевой фотоэлектрический инвертор. Это позволяет повысить эффективность работы солнечных батарей на 20-30%.

Состав системы

1.   Солнечный фотоэлектрический инвертор мощностью 2-5 кВт

2.   Фотоэлектрический модуль общей мощностью от 2 до 5 кВт.

3.   Блок бесперебойного питания на 6 кВт

4.   Устройство защитного отключения (автоматы постоянного и переменного тока, предохранители и т.п.)

5.   Солнечный провод (специальный, с двойной изоляцией и стойкий к ультрафиолету) — для соединения солнечных панелей между собой и с коммутационным боксом

6.   Коннекторы для присоединения к модулями и инверторам

7.   Дополнительное электромонтажное оборудование (провода, кабельные наконечники, боксы, байпас и т.д.)