Интернет журныл о промышленности в Украине

З акумуляторами або без? Підтримка мережі сонячними батареями

  1. Сонячні фотоелектричні системи, з'єднані з мережею
  2. Системи з'єднані з мережею з акумуляторами
  3. Вітроелектричні системи, з'єднані з мережею
  4. висновки

Якщо ви плануєте систему електропостачання з сонячними батареями, у вас є вибір - зробити її без акумуляторів, або з акумуляторами. Для правильного вибору необхідно відповісти на наступні 3 питання:

У більшості місць, де мережі нові, перерви в електропостачанні бувають рідко і ненадовго. Виняток становлять зношені мережі, сільські мережі, а також віддалені райони з протяжними мережами. У цих випадках ймовірність пошкодження ліній електропередач (ЛЕП) і аварій на лініях різко зростає. Причинами можуть бути як перевантаження устаткування, так і природні явища - бурі, урагани, крижані дощі, мокрий сніг і т.п. У віддалених місцях мереж потрібно більше часу, щоб усунути неполадки. Більш того, електромережі зазвичай в першу чергу лагодять неполадки на ділянках, які живлять багато споживачів, а якщо ваша ділянка ЛЕП живить тільки кілька будинків і вони розташовані досить далеко - ви можете чекати ремонту досить довго.

  1. Як часто у мене бувають перерви в електропостачанні?
  2. Як довго бувають типові аварії в електромережах?
  3. Наскільки аварії в мережах впливають на моє життя?

Більш важливо враховувати тривалість перерв в електропостачанні, ніж їх частоту. При перервах, скажімо, менше 15 хвилин, зазвичай нічого страшного не відбувається - вам тільки потрібно мати бесперебойник для свого комп'ютера, щоб не втратити дані. Якщо ж перерви в електропостачанні розтягуються на півдня-день і більше, то вам необхідно встановити акумуляторну систему безперебійного електропостачання, яка забезпечить вам енергію для системи опалення, насосів, освітлення та інших важливих споживачів. Бажано мати в складі такої системи і сонячні батареї або вітроустановку. Якщо ж перерви в електропостачанні перевищують кілька днів, то вам обов'язково потрібен додаткове джерело енергії - сонячні батареї і / або вітрогенератор, - а також резервний рідкопаливний генератор.

Звичайно, дуже важливо, як сильно впливають перерви в електропостачанні на ваш стиль життя. Якщо мережа пропадає кілька разів на рік на кілька хвилин і перевстановити годинник не є для вас великою проблемою - то Безакумуляторна система сонячного електропостачання - якраз те, що вам потрібно. Більш того, деякі люди розглядають нечасті перерви в електропостачанні як розвага - можна влаштувати раз-два на рік вечерю при свічках замість того, щоб протягом всього року піклуватися про стан акумуляторної батареї.

З точки зору продуктивності, Безакумуляторна система виробляє більше електроенергії, ніж акумуляторна З точки зору продуктивності, Безакумуляторна система виробляє більше електроенергії, ніж акумуляторна. По-перше, частина енергії буде губитися на заряд-розряд акумулятора (до 20%), частина енергії втрачається в менш ефективних батарейних инверторах і контролерах заряду. Див. Докладніше тут . Однак, внаслідок того, що в сонячних акумуляторних з'єднаних з мережею системах акумулятори рідко сильно розряджаються, то виграш в порівнянні з акумуляторними системами може бути не більше, ніж 5-10%. А ось вітряні з'єднані з мережею системи можуть значно перевершувати у виробленні батарейні системи - див. Нижче.

Якщо Безакумуляторна система - це те, що вам потрібно, то наступне питання - яке джерело енергії використовувати - сонце, вітер або поточну воду?

Сонячні фотоелектричні системи, з'єднані з мережею

У порівнянні з батарейним з'єднаними з мережею системами, Безакумуляторна система може бути дешевше на 40-50% за рахунок відсутності акумуляторів і пов'язаних з ними частин системи. Крім істотних капітальних вкладень при установці батарейній системи, потрібно міняти акумулятори приблизно кожні 7-8 років. Це ще більше знижує привабливість з'єднаних з мережею батарейних систем. Більш того, дуже важко передбачити вартість АКБ через 7-8 років, тому що вартість свинцю за останні кілька років зросла в 3 рази (після її падіння під час кризи 2008 року ціна постійно зростає і зараз вона перевищила передкризовий рівень).

Більш того, дуже важко передбачити вартість АКБ через 7-8 років, тому що  вартість свинцю за останні кілька років зросла в 3 рази (після її падіння під час кризи 2008 року ціна постійно зростає і зараз вона перевищила передкризовий рівень)

Типова схема з'єднаної з мережею фотоелектричної системи електропостачання

Безакумуляторна мережеві системи зазвичай розраховані на високу напругу. Це істотно знижує вимоги до перетину проводів і, відповідно, зменшує їх ціну. Можна підвищити ефективність батарейних систем за рахунок застосування MPPT контролерів, а також заборони на підзаряд акумуляторів в нічний час (без цієї функції АБ будуть заряджатися вночі від мережі). Інший варіант - використовувати мережеві інвертори замість контролерів заряду спільно зі спеціальними батарейним инверторами, які можуть заряджати АБ з виходу ( Xtender , SMA Sunny Island , Rich Electric , МАП Енергія Гібрид - див. Інвертори для більш докладної інформації про ці инверторах).

Системи з'єднані з мережею з акумуляторами

Більшість акумуляторних з'єднаних з мережею систем мають в своєму складі відносно маленькі акумулятори. При визначенні необхідної ємності АКБ тут потрібно орієнтуватися тільки на потреби в енергії під час перерви в електропостачанні - а вони можуть бути невеликі, так як під час аварій на ЛЕП можна істотно знизити енергоспоживання в будинку. В з'єднаних з мережею системах можна використовувати дешевші AGM акумулятори. Герметичні АКБ не вимагають обслуговування, що теж може знизити вартість експлуатації вашої резервно-мережевий сонячної системи.

Існують 2 основних способи побудови резервно-мережевий фотоелектричної системи.

  1. З використанням контролерів заряду постійного струму і батарейних інверторів, які можуть направляти надлишки сонячної електрики в мережу, якщо акумулятори повністю заряджені. До таких інверторів відносяться останні моделі інверторів Outback (з буквою G в назві - grid-interactive), інвертори Xantrex XW, SMA, Steca Xtender .
  2. З використанням мережевих фотоелектричних інверторів і спеціальних батарейних інверторів, які можуть не тільки направляти надлишки енергії від АБ в мережу, але і заряджати АБ з виходу інвертора. Тобто мережевий інвертор приєднується до виходу (а не до входу) батарейного інвертора. Це дозволяє істотно знизити втрати в системі і підвищити вироблення енергії. Більш детально - див. На сторінці Автономні та резервні системи електропостачання з з'єднанням на стороні змінного струму

У другому випадку резервна система може бути перетворена з мережевої Безакумуляторна системи. Тобто є можливість спочатку встановити мережеві інвертори і сонячні батареї , А потім, в разі необхідності забезпечувати резервне електроживлення, додати батарейний інвертор з акумуляторами. При цьому не знадобиться міняти проводку і перекомутувати сонячні батареї.

При зникненні напруги в мережі, обидва інвертора відключаються від мережі. Якщо АБ повністю заряджені, такий спеціальний батарейний інвертор відключає мережевий фотоелектричний інвертор для захисту АБ від перезарядження. Також, замість цього можливо використовувати додаткові контакти інвертора для включення додаткового навантаження (наприклад, нагрівачів і т.п.), щоб не втрачати жодного кВт * год від ваших сонячних батарей.

Більш детально по схемотехніці систем електропостачання з сонячними батареями можна почитати в статті « Методи побудови систем «

Вітроелектричні системи, з'єднані з мережею

Сполучені з мережею вітроелектричні установки - це найбільш швидко розвивається сегмент ринку малих вітроустановок. тепер вітроустановки можуть використовуватися не тільки в автономних системах, але і в звичайних, з'єднаних з мережею, будинках.

Ті ж самі аргументи за потребою використання акумуляторів в системі, які були наведені для сонячних систем, можна віднести і до вітроелектричних системам. Більшість вітротурбін, розрахованих на роботу паралельно з мережею, мають вихідну напругу набагато вище, ніж у вітротурбін, розрахованих на роботу з акумуляторами - це зазвичай більш 200В проти 12-48В. Таке високе напруження також дозволяє зменшити перетин сполучних проводів і зменшити їх вартість.

Внаслідок більшої нерівномірності вироблення енергії у вітрогенераторів в порівнянні з фотоелектричними модулями, з'єднаних з мережею вітрогенератори можуть виробити набагато більше енергії, ніж з'єднані з акумуляторами. Також, більшість з'єднаних з мережею вітрогенераторів використовують інвертори зі стеженням за точкою максимальної потужності, що може підвищити вироблення вітроустановки на 20-50%!

Є кілька типів інверторів для з'єднаних з мережею вітроустановок Є кілька типів інверторів для з'єднаних з мережею вітроустановок. Найбільш відомі - SMA Windy Boy, які є модифікацією успішного фотоелектричного інвертора Sunny Boy. Ці модифікації дозволили встигати відслідковувати різкі коливання у виробленні енергії, властиві вітроустановки.

Windy Boy вимагає застосування додаткового пристрою між вітротурбіни і інвертором, яке захищає його від перенапруг. Зазвичай цей пристрій з випрямлячем і контролером навантаження для, які направляє надлишки енергії на нагрівач. Імовірність перенапруги може виникнути якщо вітер сильний, а мережа пропала і не може прийняти надлишки енергії. Також, контролер необхідний для запуску вітрогенератора, коли інвертор ще не включений на генерацію в мережу і до досягнення стійкої вироблення використовується ШІМ для підтримки напруги в межах допустимого. Деякі турбіни використовують механічні регулятори для підтримки напруги в межах допустимого.

Деякі турбіни використовують механічні регулятори для підтримки напруги в межах допустимого

Типова схема з'єднаної з мережею вітроелектричної системи електропостачання

висновки

Рішення про тип вашої системі електропостачання повинно прийматися виходячи з ваших конкретних потреб. Звичайно, Безакумуляторна система електропостачання з сонячними батареями і / або вітроустановкою буде істотно дешевше і надійніше, і зажадає набагато менших витрат на технічне обслуговування і підтримку системи в працездатному стані. Однак реалії централізованого електропостачання в Росії такі, що резервне електропостачання необхідно в більшості випадків. Винятком може бути будинок в межах міста, але зазвичай сонячні батареї встановлюють за містом.

Тому, навіть якщо ви встановлюєте систему поєднану з мережею, резервне електропостачання все одно вам буде необхідно. Наші фахівці допоможуть розрахувати вам оптимальну систему і підібрати обладнання, яке за мінімальні гроші забезпечить вам як економію електроенергії, так і електропостачання під час аварій в електричних мережах. Заповніть форму заявки « Підберіть мені обладнання »І отримаєте кваліціфірованное комерційну пропозицію в найкоротші терміни.

Як часто у мене бувають перерви в електропостачанні?
Як довго бувають типові аварії в електромережах?
Наскільки аварії в мережах впливають на моє життя?
Якщо Безакумуляторна система - це те, що вам потрібно, то наступне питання - яке джерело енергії використовувати - сонце, вітер або поточну воду?