Разновидности автономных станций на солнечных батареях

Так уж сложилось, что часто задаваемые вопросы побуждают к размышлениям, а иногда и к действиям. Примелькавшийся вопрос о полной автономии за счёт солнечной электростанции, мотивировал написать данную статью, в которой будут рассмотрены три типа автономных станций.

Для начала некоторые мысли и факты почему достаточно сложно добиться полной автономии электроснабжения в уже существующих домах при помощи фотоэлектрических модулей.

  1. Солнечная станция работает за счёт солнечной радиации, то есть чем чище небо над головой, тем больше электричества вырабатывает станция и наоборот, если много туч на небе объём солнечных лучей достигающих земли падает в разы. Особенно не благоприятными месяцами для нашего региона считаются 4 месяца: ноябрь и 3 зимних.
  2. Наши дома слишком много потребляют энергии, свет (далеко не все перешли на LED освещение), холодильники, телевизоры, стиральные машинки в большинстве домов не то что класса А+++, они даже не дотягивают до В или С класса. Не говоря уже об отоплении и приготовлении горячей воды, хотя эти два показателя берут на себя до 70% затрат энергии. В этом никто не виноват, пока ресурсы были дешёвыми мы даже не задумывались о том, какие приборы сколько потребляют электричества. Но время идёт и подходы меняются.
  3. Даже если бы мы жили в стране где нет суровых зим и солнце светит довольно часто, возникает вопрос, а что делать вечером, как запасти достаточное количество энергоресурсов для использования в ночное время. Ведь именно в вечерние часы происходит самый большой отбор электричества. На сегодняшний день аккумуляторные батареи стоят достаточно дорого, к примеру, бюджетный свинцово-кислотный АКБ ёмкостью 250 Ампер часов, способный выдать в лучшем случае 2,1 кВт*час стоит порядка 500 долларов США, а профессиональный накопитель на 2,5 кВт*час с гарантией 10 лет будет стоять около 2500 тысяч долларов.
  4. Многие видят в солнечной станции источник экономии средств, да это правда, только вопрос какой ценой. Если поставить станцию для продажи электричества по «зелёному тарифу» то, такая станция окупит себя за 5-7 лет и будет приносить не только экономию, но и стабильный доход, но если в комплектации вашей станции появляются аккумуляторы (АКБ) то вопрос окупаемости либо вообще не уместен, либо сроки составят от 15 до 20 лет.

Размышляя над выше приведённой информацией решил разделить автономные солнечные станции на 3 основных типа:

  1. Резервные – используются только в тех случаях, когда пропадает электроэнергия в центральной энергосети.
  2. Универсальные – могут работать как резервный источник энергии, а также могут питать дом электричеством в режиме реального времени, есть солнце на улице дом питается от солнечных батарей без использования аккумулирующих устройств. Нет солнца, дом работает от центральной энергосети или отбирает энергию из аккумуляторных батарей или комбинированно, часть забирает из АКБ недостающую часть из сети.
  3. Моно-автономные солнечные станции – проектируются исключительно под конкретную задачу, к примеру орошение сада или газона, освещение улиц.

Начнём с последнего варианта, моно-автономные станции, они как правило имеют упрощённый набор оборудования. Для станции, работающей на орошение, потребуются солнечные батареи, частотный преобразователь и конечно же кабеля, чтобы соединить схему. Станция для освещение включает в себя: солнечные панели, контроллер заряда, АКБ, плюс кабеля для соединения. Этот тип станции не сможет питать бытовые приборы работающее в основной своей массе на переменном токе.

raznovidnosti-avtonomnyh-stancij-2

Резервные солнечные станции по комплектации ничем не отличаются от универсальных автономных станций, в набор оборудования включают: фотоэлектрические преобразователи (солнечные батареи), контроллер заряда, инвертор, аккумуляторы и обвязка в виде проводов. Для таких станций характерны две особенности: 1) используются более простые и доступные АКБ (разработанные по технологии AGM или GEL), такие которые рассчитаны на небольшое количество циклов 400-800 зарядов/разрядов, если использовать такие аккумуляторы ежедневно срок службы составит от 12 до 24 месяцев при температуре эксплуатации 20-25 °С, с глубиной разряда 50-70%. Поэтому станцию лучше держать на экстренные случае, чтобы не пришлось менять дорогостоящие компоненты, 2) функционал инвертора ограниченный, он не может напрямую передавать ток от солнечных батарей к прибору, он в той или иной мере задействует АКБ, что приводит к уменьшению циклов заряда/разряда. Такая автономная станция, которую вы можете купить у нас мощностью 4 кВт и запасом 6 кВт*часов, обойдётся в 6,5-7 тысяч долларов. Такие станции обязательно  подключаться к резервному источнику питания, так как долгий период простоя аккумулирующих батарей технологии AGM или GEL  без заряда, в случае отсутствия солнца, могут привести к быстрому выходу из строя.

raznovidnosti-avtonomnyh-stancij

Универсальные солнечные автономные электростанции, только по самому названию, можно сделать вывод, что они могут всё. Да это так, однако есть одно но, они не могут сбрасывать излишки солнечной энергии в общую энергосеть. Основная комплектация абсолютно идентична, предшествующему варианту. Для них нет проблем питать дом в режиме «онлайн», они могут подмешивать электричество из сети и ток из АКБ, они могут в резервном режиме ожидать отключения света в центральной сети. Также они рассчитаны на работу в более экстремальных условиях, - температурные режимы могут быть на уровне 5-10 °С, глубина разряда аккумуляторов может достигать 98% без проблем для жизни устройства, гарантия на такие АКБ оставляет 10 лет. При всех плюсах таких станций есть маленький минус – это стоимость первоначальных инвестиций в такую станцию. Цена станции с учётом работ по монтажу мощностью в 4 кВт и с запасом 5 кВт*час в АКБ составит от 13 до 14 тысяч долларов. Разница с резервной станцией в два раза. А если предположить, что дом в месяц потребляет 300 кВт*час, тогда для нормального функционирования нам потребуется запас электричества около 10 кВт*час, соответственно нам придётся добавить ещё аккумулирующих устройств и цена может достичь 18-20 тысяч долларов. Редко, но иногда такая станция единственный нормальный вариант, если до дома нет возможности провести стационарную сеть.

При покупке солнечной электростанции очень важно понимать, как вы планируете её эксплуатировать, какие задачи она должна выполнять, только с таким подходом вы избежите ненужных затрат и «зелёная» электрическая станция будет приносить пользу и радость.