Автономная солнечная электростанция для дома

В наше время все больше и больше людей начинает задумываться над автономной солнечной электростанцией и в большей мере это связано не с мыслями об экологии или популярностью “Зеленой” энергетики, а в плохом обслуживании электросетей в нашей стране. Частые перебои, завышенное или заниженное напряжение сети (отдельная тема стабилизаторов) или просто длительное реагирование поставщика не те или иные проблемы, особенно в частных домах. Именно поэтому многие люди начинают задумываться именно над автономной солнечной электростанцией.

Принципы работы, преимущества автономных СЭС и отличия аккумуляторных батарей

Автономная СЭС может снабжать Ваш дом электроэнергией, когда количество генерируемой солнечными панелями электроэнергии достаточно для всех включенных электроприборов и нет необходимости «добирать» энергию из общей сети. В ночное время или в дни со слабой солнечной инсоляцией, инвертор будет брать энергию от внешней электросети или от аккумуляторных батарей. В плане инверторов Victron, “домешивание” может происходить и с АКБ, но об этом поговорим чуть дальше и разберем подробнее. Принцип работы сетевой СЭС схож с автономной солнечной электростанцией, а именно снабжать Ваш дом электроэнергией, но основное отличие – это невозможность работы сетевой станции при отсутствии внешней сети, т.к. в них не предусмотрены аккумуляторы, станция рассчитана на максимальную продажу энергии без её накопления.

Victron Energy – оборудование для автономных солнечных станций

Оборудование, которое предлагает наша компания для сборки автономных солнечных станции – это инвертора и все обвесное к ним оборудование нидерландской фирмы Victron Energy.

Victron – это премиальное и одно из самых надежных оборудований на мировом рынке, компания работает с 1975г. Одно из многих преимуществ Victron, на которое сразу хочется обратить внимание это умение увеличивать ограниченную мощность общей сети за счет аккумуляторов. Происходит это следующим образом, инвертор видит, что нагрузка на выходе (электроприборы в доме) 9 кВт, а мощность сети, например 5 кВт, в этот момент инвертор возьмет дополнительные 4 кВт из аккумуляторов.

Так же отличная опция присутствует в серии инверторов Quattro, а именно дополнительный вход для подключения генератора, следовательно, Вам не требуется ставить дополнительное устройство АВР (автоматический ввод резерва), чтобы переключение при пропадании сети, как следует из названия, происходило автоматически.

Следующее, что хочется отметить — это возможность выдерживать кратковременный “пиковый” перегруз в два раза больше номинала самого инвертора. Последнее, что на сегодня хочется сказать об инверторах Victron – возможность продавать сгенерированную электроэнергию в сеть по “Зеленому тарифу”.

Аккумуляторные батареи для автономных СЭС

После проведения довольно большого количества монтажей автономных солнечных станций, естественно были моменты требующие обслуживания, один из таких моментов — это быстрый приход в «неликвидное» состояние свинцовых (AGM или GEL) АКБ. Поэтому, мы остановили свой выбор на литиевых (LiFePO4) АКБ. Для сравнения, у свинцовых АКБ количество циклов заряда/разряда 600-700 раз, это порядка 5 лет работы, данные АКБ имеют степень разряда порядка 50% (что практически вдвое уменьшает номинал всего массива АКБ), в то время когда у литиевых АКБ количество циклов заряда/разряда свыше 6000, по времени их службы порядка 15-20 лет работы и самое главное – порог разряда 80-90%. Т.е. с массива свинцовых АКБ общей емкости 5 кВт Вы сможете “достать” 2,5 кВт, а с литиевого массива 4,5 кВт. Да, многие сразу начинают указывать на цену, т.к. логично что аккумулятор который по всем параметрам лучше должен стоит дороже и это так и есть, но все начинают углубляться в экономику.

Разница между свинцовыми литий-ионными аккумуляторами с математической точки зрения

Средняя стоимость одного свинцового аккумулятора емкостью 2,4 кВт приблизительно 500 USD.
2,4 емкость АКБ * 700 кол-во циклов заряда/разряда = 1680 кВт может сохранить в себе этот АКБ за всю жизнь. Далее 500 USD стоимость / 1680 = 0,297 USD, это практически 8,00 грн за 1 кВт.

Теперь рассмотрим литиевые АКБ. Средняя стоимость одного литиевого аккумулятора емкостью 2,4 кВт - 1400 USD. Точно таким же способом узнаем стоимость 1 кВт энергии за весь период эксплуатации:
2,4*6000 кол-во циклов заряда/разряда = 14 400 кВт может сохранить в себе этот АКБ за всю жизнь.
1400 USD стоимость / 14 400 = 0,097 USD, что эквивалентно 2,6 грн. за 1 кВт энергии при курсе 27,00 грн.

Из представленной математики очевидно, что литиевые АКБ изначально дороже, но, если мы рассматриваем эксплуатацию на протяжении всей их жизни, литий выходит более чем в 3 раза экономичнее.

Так же хочется напомнить про степень разряда свинца в 50%, что еще удорожит 1 кВт энергии.

И не забывайте, что свинцовых АКБ Вам необходимо минимум 4 шт., т.к. свинцовые АКБ 12 вольтовые, а в основном большинству автономных инверторов требуется 48 Вольт, в то время, когда 1 литиевый АКБ имеет напряжение сразу 48 Вольт.

Сколько энергии можно перекрыть за счет автономной солнечной электростанции

По наблюдениям нашей компании автономные станции вполне реально могут перекрывать от восьми до девяти месяцев в году. Как несложно догадаться оставшиеся три месяца, это зимний период. В этот период все солнечные станции, неважно автономная или сетевая, работают приблизительно на 15-20% от своей номинальной мощности, это обусловлено коротким световым днем, большим количеством рассеянного света и недостаточным углом солнечных лучей в 17°. Так что без внешних сетей никак не обойтись. Но бывают моменты, когда на участок даже сети не подходят, как правило, это новые коттеджные городки или отдельно стоящие дома в пригородах и в этот момент нам поможет генератор (как выбрать генератор и какой фирмы, это также тема, которая заслуживает отдельной статьи). К сожалению, как многие люди думают, даже довольно мощной солнечной электростанцией, невозможно перекрыть 100% всего потребления в доме. Делайте правильный выбор оборудования при конструировании автономной или сетевой солнечной станции.