Оффтоп Алексей Шуваев
4 567

120 кВт резервной энергии или Как запитать усадьбу от энергии солнца

Хочу рассказать читателям о мощной и интересной солнечной электростанции, с которой мне довелось столкнуться. Достаточно сказать, что пиковая выдаваемая мощность составляет 120 кВт, а за месяц она вырабатывает до 9 МВт*ч!

В закладки

Начну с того, что расскажу немного об истории создания этой СЭС. Территориально объект находится в Краснодарском крае, где сама природа располагает пользоваться энергией солнца. Кроме того, в Краснодарском крае существует проблема с электропитанием в летние месяцы: из-за жары все начинают усиленно пользоваться кондиционерами и холодильными установками, тем самым повышая нагрузку на электросети. А сами электростанции тоже находятся в тяжелых условиях: повышенная нагрузка, да плюс высокие температуры - вот и случаются аварии и временные отключения.

Итак, собственник решил обезопасить свой дом и приусадебное хозяйство от таких перебоев с электроэнергией. Была поставлена задача обеспечить автономное электроснабжение на период до 3 часов. Практика показывала, что энергетики, как правило, за такой срок успевали провести все работы и восстановить подачу напряжения.

Шаг 1. Резервируем питание

Таким образом, было решено установить автономные инверторы с аккумуляторами. Расчет велся на полноценное резервирование всей усадьбы в полном объеме на период 3 часа. Так как этот период мог быть больше, было решено добавить к автономным инверторам дизель-генератор.

Шаг 2. Пользуемся энергией солнца

Вполне логично, что после установки автономных инверторов, следующим шагом было добавление солнечных панелей. Таким образом, можно было, без оглядки на отсутствие внешней сети, пользоваться электроэнергией. Наверное, пришло время технической информации.

Технические характеристики

Солнечные модули: Микроморфные, Pramac (Швейцария) 125Вт х 360шт. Установленная мощность солнечных модулей: 45кВт

Солнечные контроллеры: КЭС DOMINATOR MPPT 200/100 200В 100А х 9шт.

Инверторы: MAP DOMINATOR 20кВт х 6шт (3-х фазная система по 2 МАП на фазу) Суммарная мощность инверторов: 120кВт

Аккумуляторы: Панцирная сборка 8PzS960 960Ач 48В с пробками рекомбинации водорода х 6шт Общая емкость АКБ: 5760Ач, 276кВт*ч

Дизель-генератор: JCB G115QS 90кВт с автоматическим управлением.

Как это работает?

Микроморфные Солнечные батареи имеют одну особенность: КПД у них чуть больше 9%, но при этом они захватывают инфракрасную часть спектра, а значит, способны давать большее энергии на восходе, закате и во время облачности. Кроме того, каждая солнечная батарея выдает до 100В напряжения и обладает мощностью 125 Вт. Благодаря этому была решена задача отказоустойчивости: все панели соединены параллельно и разделены на 18 сегментов. Соответственно, в каждом сегменте получилось 20 панелей, отдающих 2,5 кВт мощности. Так как панели расположены в два ряда, то получились приличные по длине магистрали. Здесь пригодился СИП провод, который обладает достаточным сечением при доступной цене. и при выходе из строя одной панели, остальные 19 продолжают работать. А если произойдет перебой магистрали, то из работы выпадет только один из 20 сегментов, так что потери будут несущественны.

Каждые два сегмента панелей, то есть суммарно 5 кВт, обрабатываются одним солнечным контроллером КЭС DOMINATOR MPPT 200/100, последняя цифра 100 обозначает максимальный ток. При напряжении аккумуляторной сборки 48В, такие контроллеры работают на пределе, но хорошее оребрение и дополнительные кулеры позволили решить проблему нагрева.

Далее энергия от солнечных контроллеров поступает на аккумуляторную сборку напряжением 48В. Использованы панцирные аккумуляторы емкостью 960А*ч по 2В с пробками рекуперации водорода. Общая емкость сборки составляет 5760 А*ч, а если перевести в энергию, то это порядка 276 кВт*ч, если разрядить аккумуляторы полностью. Все аккумуляторы подключены к мощным токоведущим шинам и это хорошо видно на фото.

К аккумуляторам подключены инверторы МАП DOMINATOR 48В 20кВт. Их подключено 6 штук в трехфазном исполнении, то есть с каждой фазы можно снимать мощность до 40 кВт. Так как в хозяйстве есть немало трехфазных потребителей, то было поставлено условие обеспечить именно трехфазную сеть : тут и насосы, электроинструмент и даже бытовая мощная электроника. Инверторы работают в режиме подкачки энергии от солнца и соединены по шине I2C с солнечными контроллерами. В результате, хозяйство в полной мере использует энергию солнца, а недостающую мощность добирает от сети.

На данный момент система работает следующим образом:

1. Используется максимум энергии солнца, а недостающая мощность добирается от внешней сети

2. Если внешняя сеть отключается, незаметно для хозяев, система переходит в автономный режим. Используется энергия солнца и недостаток компенсируется от аккумуляторов.

3. Если внешнее питание не появилось, солнца нет (ночь или пасмурно), а заряд аккумуляторов подходит к заданному пределу, автоматически запускается дизель генератор, который транзитом подает энергию на все хозяйство, а инверторы в это время заряжают аккумуляторы.

4. Как только возвращается внешняя сеть, дизель-генератор отключается и система переходит в стандартный режим работы.

Так как солнца в Краснодарском крае много, генератор запускается крайне редко - хватает мощности солнечных панелей и заряда аккумуляторов.

Удаленное управление

Так как система довольно мощная, могут возникать коллизии, да и мониторить состояние такой системы будет нелишним. В состав инверторов МАП DOMINATOR входит программно-аппаратный комплекс "Малина", который позволяет удаленно мониторить каждый из инверторов и даже вносить изменения в настройки. За время, пока я писал эту статью, был запущен облачный сервис Малина, который позволяет всем владельцам таких инверторов получать актуальную информацию о своей энергосистеме, даже если дом не имеет белого IP - инвертор сам подключается к серверу и отправляет туда данные.

Особенности эксплуатации

Команда проектировщиков применила несколько интересных решений, которые сходу не кажутся очевидными, но которые позволили неплохо сэкономить. Например, вся система собрана в небольшом утепленном вагончике, который летом все-таки неплохо нагревается. Что удивительно, но оказалось экономически выгоднее организовать приточно-вытяжную вентиляцию, которая работает по принципу аэротрубы, нежели ставить систему кондиционирования.

Заключение

Данная солнечная гибридная электростанция спроектирована с хорошим запасом мощности. На данный момент выработка от солнечных панелей может составлять до 300 кВт*ч в день, а усадьба потребляет всего 200 кВт*ч в день. То есть имеется запас в целую треть - это позволяет, как добавить потребителей без внесения каких-либо изменений, так и на довольно продолжительный период отказаться от внешней электросети - энергии от солнечных панелей хватит для того, чтобы компенсировать постоянное потребление и зарядить подсевшие за ночь аккумуляторы. К сожалению, стоимость энергии из аккумуляторов выше сетевой, так как количество их циклов ограничено, поэтому пока выгоднее ночью питаться от внешней электросети (да и ночной тариф выгоднее дневного). И приятно, что большинство составляющих этой энергосистемы произведено в России: значит, не все пропало, если даже такие системы строятся на наших комплектующих.

Если интересна тематика солнечных электростанций, то я также могу рассказать про менее мощные "дачные" решения. Рад любым комментариям и до встречи!

Материал опубликован пользователем. Нажмите кнопку «Написать», чтобы поделиться мнением или рассказать о своём проекте.

Написать
{ "author_name": "Алексей Шуваев", "author_type": "self", "tags": [], "comments": 18, "likes": 20, "favorites": 1, "is_advertisement": false, "subsite_label": "flood", "id": 42907, "is_wide": false, "is_ugc": true, "date": "Tue, 31 Jul 2018 10:45:13 +0300" }
{ "id": 42907, "author_id": 190113, "diff_limit": 1000, "urls": {"diff":"\/comments\/42907\/get","add":"\/comments\/42907\/add","edit":"\/comments\/edit","remove":"\/admin\/comments\/remove","pin":"\/admin\/comments\/pin","get4edit":"\/comments\/get4edit","complain":"\/comments\/complain","load_more":"\/comments\/loading\/42907"}, "attach_limit": 2, "max_comment_text_length": 5000, "subsite_id": 199791 }

18 комментариев 18 комм.

Популярные

По порядку

Написать комментарий...
2

У них окупаемость сверх долгая (больше 10 лет) и за это время некоторые элементы сети могут выйти из строя (аккумуляторы работают 5 лет), придется закупать новые и тем самым увеличивая срок окупаемости. Да и еще, показатели по добыче энергии с одной панели будут объективными лишь в первый год, через год они будут давать меньше (тем самым еще увеличивая срок окупаемости). Но по мимо этого всего, Вам придется следить за чистотой панелей, любое напыление или снег снижает добычу энергии.
В общем: Если вы не организатор подпольной лаборатории и у вас есть доступ к государственной сети, вам не нужна альтернативная энергетика.

Ответить
2

В общем: Если вы не организатор подпольной лаборатории и у вас есть доступ к государственной сети, вам не нужна альтернативная энергетика.

Вы, по-моему, никогда на селе не жили, когда отключение на весь день электричества скорее норма, чем ЧП.

Ответить
0

Не жил. Да вы правы, те у кого электричество отключают часто, им было бы здорово иметь альтернативный источник энергии.

Ответить
0

У нас это хоть и не так часто, но бывает крайне досадно, что в течение 6 часов нет электричества. Всё на него у нас завязано: вода, электроинструмент.

Ответить
2

Сергей, тут с Вами полностью согласен. Я себе первую солнечную электростанцию собрал именно поэтому- не хотели подключать дом без взятки.
А теперь эта солнечная электростанция радует питанием, когда во всей деревне отключают электроэнергию. Несмотря на все законы и договоры, питание могут отключить и на 3 часа и на сутки. Если пропадает питание после 15 часов, то ремонтная бригада выезжает только на следующий день. Так что собственный мощный ИБП, СЭС или генератор в собственном хозяйстве просто необходимы. От него питается не только холодильник, но бойлер, насосная станция, система видеонаблюдения, да и вообще все электрохозяйство частного дома.
У соседей твердотопливный котел с циркуляционным насосом. Так когда зимой электричество отключается, им приходится срочно дрова и угольки из котла доставать, чтобы систему отопления не разорвало. Возможно, сейчас уже поставили ИБП на насос, но вопрос электроснабжения в частном секторе стоит остро.

Ответить
0

У меня сейчас всё в стадии строительства. По-началу закладываю реверсивный переключатель для быстрого подключения генератора. Дом остывает долго, да и небольшой. Времени на запуск хватит. Плюс ещё, думаю, потом поставлю аккумуляторы.

Ответить
0

Приведу статистику от своей небольшой солнечной электростанции:
за последние двое суток из сети было потреблено 13.42 кВт*ч, от солнца было потреблено 7,39 кВт*ч. То есть на данный момент, моя солнечная электростанция покрывает треть потребления в режиме "всё включено". В режиме отключения внешней сети, перестаем пользоваться микроволновкой, утюгами, фенами и прочими жрущими электроприборами. Еда готовится и греется на газовой плите и тогда энергии хватает впритык. Крыши крыльца хватит для установки еще киловатта солнечных панелей.

Ответить
0

А сколько всего у вас панелей?

Ответить
0

Сейчас 8 панелей по 100 Вт

Ответить
0

Спасибо. 800 Вт/ч и в нашей полосе это 0,5... 400 Ватт час...

Ответить
1

Вот статистика выработки за воскресенье. Видно, что ветер периодически гнал облака. Панели выдавали до 700 Вт.

Ответить
0

Если отключают ненадолго, то рекомендую поставить нормальный инвертор, через который транзитом идет питание: он сам и зарядит аккумуляторы, и будет их поддерживать и перехватит резервное электроснабжение, если внешняя сеть отключится. Ну а когда сеть вернется, просто переключится обратно. А вот если надолго, то инвертор, акб и генератор.
А там, может, дорастёте и до солнечной электростанции :)

Ответить
0

Увы, но так... Еще если делать все по закону, то еще и часть энергии ты должен отдавать государству, если коммерческие объекты, там вообще швах

Ответить
4

Можете показать такой закон, который обязывает отдавать часть генерируемой энергии государству?
У нас все никак не могут протолкнуть закон, который позволит продавать генерируемую СЭС энергию частными лицами.

Ответить
0

Не могу ) Давно изучали (лет 5 назад), помню, что у коммерческих предприятий надо что-то около 25% отдавать государству за какие-то копейки (типа тарифа на бирже минус что-то там), но это не относилось к дачам
Возможно его уже нет, возможно как-то изменили, точно не могу сказать, но окупаемость была какая-то запредельная, что-то лет 14, в РФ на 15 лет никто не инвестирует )

Ответить
1

Тут вопрос скорее не в сроке окупаемости, а в стоимости комфорта. Собственник хотел бесперебойное питание круглый год, независимо от наличия внешней сети. Дизель-генератору для запуска требуется 1-5 минут для выхода на рабочий режим, а это время усадьба будет без электроэнергии. Собственно, я причины организации именно этой электростанции указал в самом начале.
Что касается срока эксплуатации панелей: через 30 лет они потеряют 20% своей мощности, но продолжат работу.
Тяговые свинцово-кислотные аккумуляторы рассчитаны на 1500 циклов заряд-разряд. При правильной настройке оборудования и неглубоких разрядах, аккумуляторы спокойно проживут более 10 лет.

Ответить
1

Они под видом оборудования еще и свою майнинг ферму в вагончик поставили в тихую ! (см. последнюю фотку)

Ответить
0

Боюсь даже подумать чья это усадьба, а то тов. майор позвонит

Ответить
0

Прямой эфир

[ { "id": 1, "label": "100%×150_Branding_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox_method": "createAdaptive", "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "ezfl" } } }, { "id": 2, "label": "1200х400", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "ezfn" } } }, { "id": 3, "label": "240х200 _ТГБ_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fizc" } } }, { "id": 4, "label": "240х200_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "flbq" } } }, { "id": 5, "label": "300x500_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "ezfk" } } }, { "id": 6, "label": "1180х250_Interpool_баннер над комментариями_Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "bugf", "p2": "ffyh" } } }, { "id": 7, "label": "Article Footer 100%_desktop_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fjxb" } } }, { "id": 8, "label": "Fullscreen Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fjoh" } } }, { "id": 9, "label": "Fullscreen Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fjog" } } }, { "id": 10, "disable": true, "label": "Native Partner Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyb" } } }, { "id": 11, "disable": true, "label": "Native Partner Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyc" } } }, { "id": 12, "label": "Кнопка в шапке", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "bscsh", "p2": "fdhx" } } }, { "id": 13, "label": "DM InPage Video PartnerCode", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox_method": "createAdaptive", "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "bugf", "p2": "flvn" } } }, { "id": 14, "label": "Yandex context video banner", "provider": "yandex", "yandex": { "block_id": "VI-223676-0", "render_to": "inpage_VI-223676-0-1104503429", "adfox_url": "//ads.adfox.ru/228129/getCode?pp=h&ps=bugf&p2=fpjw&puid1=&puid2=&puid3=&puid4=&puid8=&puid9=&puid10=&puid21=&puid22=&puid31=&puid32=&puid33=&fmt=1&dl={REFERER}&pr=" } }, { "id": 15, "label": "Плашка на главной", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byudx", "p2": "ftjf" } } }, { "id": 16, "label": "Кнопка в шапке мобайл", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byzqf", "p2": "ftwx" } } }, { "id": 17, "label": "Stratum Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fzvb" } } }, { "id": 18, "label": "Stratum Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fzvc" } } }, { "id": 19, "label": "Тизер на главной", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "cbltd", "p2": "gazs" } } } ]
Нейронная сеть научилась читать стихи
голосом Пастернака и смотреть в окно на осень
Подписаться на push-уведомления