Солнечная электростанция на 15 кВт: куда девать лишнее электричество
Система оснащена контроллером избытка мощности, который нагревает воду системы ГВС и отопления за счёт избытка вырабатываемого от солнечных панелей электричества.
Итак, мы имеем классическую сетевую солнечную электростанцию — солнечные батареи и сетевой инвертор (преобразователь).
Принцип работы: Сетевая солнечная электростанция добавляет выработанную электроэнергию во внутреннюю сеть, из промышленной сети берётся только недостающая мощность. Благодаря отсутствию аккумуляторов этот тип солнечных электростанций очень быстро окупается (три-пять лет), не требует обслуживания, а доказанный срок службы составляет более 35 лет.
Теперь давайте рассмотрим пример ситуации, с которой многие столкнулись после установки солнечной электростанции.
Представим, что потребление нашего дома 10 кВт, а солнечная электростанция вырабатывает 15 кВт. Соответственно, имеем лишние 5 кВт. Куда мы можем их использовать? Есть несколько способов:
- Отдавать излишки в сеть, когда это разрешено и есть «зелёный тариф», выгодно (то есть выработанная солнечной электростанцией энергия покупается по цене дороже, чем продается сетевая). Сегодня в нашей стране отдача в сеть запрещена. К тому же во многих странах некогда высокие цены на «зелёных тарифах» опустились ниже продажных, и излишки стало выгоднее использовать, чем продавать в сеть.
- Ограничить выработку. Это классический путь для России. В таком случае мощность инвертора ограничивается потреблением и все излишки безвозвратно теряются: они просто не вырабатываются. Из-за этого увеличивается срок окупаемости, так как люди не используют всё, что им даёт солнечная электростанция.
- Запасать излишки в аккумуляторных батареях. Этот вариант подходит для гибридных солнечных электростанций, которые имеют в своем составе АКБ. Но он тоже не позволяет эффективно управлять избытками: если АКБ полностью заряжены, избыток также некуда девать. Сетевые солнечные электростанции работают без АКБ.
- Использование контроллера избытков. Это самый эффективный путь. Имея такой контроллер, можно направить избыток на дополнительные нагрузки, что позволит продолжать использовать солнце по максимуму. Есть много вариантов таких устройств — дискретные ваттроутеры (по избытку нагрузка включается с помощью последовательной группы реле, пока весь избыток не будет использоваться) и контроллеры избытков с ШИМ-регуляцией (они умеют плавно регулировать мощность, направляя её на резистивную нагрузку; как правило, это электронагреватели, тёплый пол, тепловые завесы, то есть энергия превращается в тепло).
Австрийская компания Fronius выпустила чрезвычайно эффективное устройство именно такого типа — контроллер избытков Ohmpilot. Он полностью управляется инвертором, который всегда имеет точную информацию об избытках потреблении, и задействует Ohmpilot таким образом, чтобы лишнее использовалось эффективно.
Контроллер позволяет плавно регулировать мощность от 0 до 3 кВт в однофазной конфигурации и от 0 до 9 кВт в трёхфазной. Таким образом используется ровно столько избытка мощности, сколько есть на данный момент.
Наиболее типичный вариант использования Ohmpilot — нагрев воды. Цели могут быть разные: горячее водоснабжение, отопление (электрический тёплый пол, тепловой насос) или подогрев бассейна.
Контроллер имеет вход для датчика температуры (тип PT1000) и позволяет производить нагрев до заданной температуры.
Встроенная в инвертор система мониторинга позволяет удалённо контролировать все параметры системы из любого места с компьютера, планшета или мобильного телефона и в случае необходимости сообщает об отслеживаемых событиях.
Также ведётся полная аналитика по выработке солнечной энергии и потреблению, работе контроллера OhmPilot и температуре воды за любой период.
На графике выше показана статистика по выработке и потреблению за день. Видно как с 6:00 постепенно начинается выработка от солнца, в 7:00 плавно начинает свою работу контроллер OmhPilot, примерно с 9:30 объект полностью использует энергию солнца, включая наш контроллер, греющий воду в баке для ГВС, и начинается отдача лишней электроэнергии в промышленную сеть. Отдача электроэнергии осуществляется на основании договорных отношений внутри кооператива.
Этот график показывает статистику выработки по месяцам. Серый цвет — сколько электроэнергии от солнца потребил непосредственно сам объект, синий — сколько излишков электроэнергии направлено на нагрев воды, зелёный — отданная электроэнергия в сеть кооператива. Система была запущена в конце августа 2018 года.
Тут мы видим статистику потребления. Серым цветом обозначено, сколько мы потребили от солнца, красным — сколько потребили от промышленной сети. Учёт потреблённой и отданной электроэнергии между объектом и кооперативом осуществляет многофункциональный двунаправленный счетчик ПСЧ-4ТМ.05МД.21.
Таким образом, после установки солнечных батарей удалось снизить затраты на электроэнергию и газ. Конечно же, пришлось перестроить свою жизнь в плане использования бытовых приборов и прочего, но зато экономия составляет в совокупности от 65 до 90%.
Напоследок хочется сказать: «Пользуйтесь солнцем, это бесплатно!»
Блоки сетевой солнечной электростанции:
- солнечные модули: Seraphim Eclipse 300 Вт — 50 штук;
- солнечные контроллеры: два MPPT-контроллера, встроенные в инвертор;
- трёхфазный сетевой инвертор Fronius SYMO 15.0-3-M, мощностью 15 кВт;
- счётчик электроэнергии для инвертора: Fronius Smart Meter 50kA-3 с внешними трансформаторами тока (двунаправленный счетчик с интерфейсом Modbus RTU для связи с инвертором);
- контроллер излишков: Fronius OhmPilot;
- вводной счётчик — двунаправленный счётчик ПСЧ-4ТМ.05МД.21 (позволяет считать отдельно потреблённую и отданную в сеть электроэнергию).
Монтаж системы производила компания «Умная Энергия».
Спасибо за статью, сориентируйте пжл по стоимости описанного оборудования.
На сегодняшний день (14.03.19г.) стоимость основного оборудования стоит - 1.070.000 руб., система крепления на наклонную крышу, PV-кабель, МС-коннекторы, многоуровневая система защиты и др. расходные материалы - 75.000 руб., монтажные работы - 10-15% от перечисленного оборудования.
Итого решение "Под ключ" - 1.300.000 руб.
Да, цифр не хватает
без аккумов в деревне в собственном доме?!
постоянно электричество рубят
в перспективе хаос как в венесуэле
строить так автономку как на подводной лодке
использовать по максимуму 12 вольт - меньше потерь на преобразование и оборудование на 12 вольт копейки стоит
ну да, в перспективе как в венесуэле, а потом в перспективе и солнце погаснет.
если раньше небиру не придет.
Ага, а если потребитель на несколько киловатт, то какой ток будет, 250 ампер? Сгорит проводка нафиг.