Солнечная электростанция 15 кВт. Куда девать лишнюю электроэнергию? (11 фото)

В данном посте, хочу показать Вам обзор дома в Сочи, где установлена Сетевая Солнечная Электростанция мощностью 15 кВт. Данная система оснащена контроллером избытка мощности, который нагревает воду системы ГВС и отопления за счет избытка вырабатываемого от солнечных панелей электричества.
И так, мы имеем классическую сетевую солнечную электростанцию - это солнечные батареи и сетевой инвертор (преобразователь).

Сетевой солнечный инвертор 15 кВт Fronius SYMO 15.0-3-M 3-фазы

Сетевая солнечная электростанция подключается параллельно входящей сети после прибора учета и добавляет выработанную электроэнергию во внутреннюю сеть, из промышленной сети берется только недостающая мощность, поэтому абсолютно не важно какую мощность Вы включите, хоть 100 кВт и с ней ничего не случится. Благодаря отсутствию аккумуляторов, данный тип солнечных электростанций очень быстро окупается (3-5 лет), не требует обслуживания, а доказанный срок службы составляет более 35 лет.
А теперь давайте рассмотрим пример ситуацию, с которой столкнулись многие люди после установки солнечной электростанции.
Представим, что потребление нашего дома 10 кВт, а солнечная электростанция вырабатывает 15 кВт, соответственно имеем лишние 5 кВт.

Есть несколько способов:
1. Отдавать излишки в сеть. Когда это разрешено и есть "зеленый тариф" (т.е. выработанная солнечной электростанцией электроэнергия покупается по цене дороже, чем продается сетевая) – то это выгодно. В нашей стране на данный момент отдача в сеть запрещена. К тому же во многих странах, некогда высокие цены на зеленых тарифах опустились ниже продажных и стало выгоднее излишки использовать, чем продавать в сеть.
2. 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 и очень большой срок окупаемости, так как люди не используют все, что им дает солнечная электростанция.
3. 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 так же некуда девать. Сетевые солнечные электростанцииработают без АКБ.
4. Использование контроллера избытков. Это самый эффективный путь. Имея такой контроллер, можно направить избыток на дополнительные нагрузки, что позволит продолжать использовать солнце на максимум. Есть много вариантов таких устройств – это 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 ее на резистивную нагрузку – это как правило ТЭНы, теплый пол, тепловые завесы и т.п. – т.е. превращая ее в тепло).
Австрийская компания Fronius выпустила чрезвычайно эффективное устройство именно такого типа – Контроллер избытков Ohmpilot. Он полностью управляется инвертором, который всегда имеет точную информацию сколько потребляется и сколько есть избытка – и задействует Ohmpilot таким образом, чтобы он весь был эффективно использован. Данный контроллер позволяет плавно регулировать мощность от 0 до 3 кВт в однофазной конфигурации и от 0 до 9 кВт в трехфазной, таким образом используя ровно столько избытка мощности, сколько есть на данный момент.

Наиболее типичный вариант использования контроллера Ohmpilot – это нагрев воды. Цели могут быть разные – горячее водоснабжение, отопление (электрический теплый пол, тепловой насос и т.п.) или подогрев бассейна.
Контроллер имеет вход для датчика температуры (тип – PT1000) и позволяет производить нагрев до заданной температуры.
На фото показано классическое использование контроллера для нагрева воды в баке аккумуляторе (ГВС и отопление). К данному баку, так же подключен газовый котел, который включается по датчику температуры, когда тот показывает температуру воды ниже 35 градусов, что бывает крайне редко.

Встроенная в инвертор система мониторинга позволяет удаленно контролировать все параметры системы из любого места с компьютера, планшета или мобильного телефона, и в случае необходимости сообщает об отслеживаемых событиях.

Так же ведется полная аналитика по выработке солнечной энергии и потреблению, работе контроллера OhmPilot и температуре воды за любой период. На графике показана статистика по выработке и потреблению за день. Видно как с 6:00 утра постепенно начинается выработка от солнца, в 7:00 утра уже плавно начинает свою работу контроллер OmhPilot, примерно с 9:30 объект полностью использует энергию солнца включая наш контроллер, который греет воду в баке для ГВС и начинается отдача лишней электроэнергии в промышленную сеть. Отдача электроэнергии осуществляется на основании договорных отношений внутри кооператива.

График выработки по месяцам за 2018 год.

Графики показывают статистику выработки по месяцам. Серый цвет показывает сколько электроэнергии от солнца потребил непосредственно сам объект, Синим цветом показано сколько излишков электроэнергии направлено на нагрев воды, а зеленым цветом показана отданная электроэнергия в сеть кооператива.Система была запущена в конце августа 2018 года.

График потребления объекта за 2018 год.

На данных Графиках мы видим статистику по потреблению объекта. Серым цветом показано сколько мы потребили от солнца, а красным цветом сколько потребили от промышленной сети. Учет потребленной и отданной электроэнергии между объектом и кооперативом осуществляет многофункциональный двунаправленный счетчик ПСЧ-4ТМ.05МД.21

Данные об излишках электроэнергии инвертор получает от дополнительно установленного умного счетчика Fronius Smart Meter 50kA-3.

Трехфазный двунаправленный цифровой счётчик электроэнергии со скоростным обменом данных через интерфейс Modbus RTU, который используется дополнительно к электросчётчику, установленному вашей энергоснабжающей организацией. Благодаря умному счетчику Smart Meter 50кA-3 инвертор всегда имеет точную информацию силе тока и его направлении. Эта информация понадобится, если необходимо ограничить или сделать полный запрет на отдачу выработанной электроэнергии в сеть, или например, для управления контролером избытков OhmPilot, который позволяет значительно повысить эффективность использования солнечной энергии.

Данный счетчик предназначен для больших систем и использует внешние трансформаторы тока, позволяя учитывать токи до 50000А (трансформаторы тока не входят в комплект и приобретаются отдельно, исходя из конкретного диапазона токов на объекте).

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 тд., но зато экономия составляет в совокупности от 65 до 90% своих средств.
На последок хочется сказать: "Пользуйтесь солнцем, это бесплатно!"

Солнечные модули: Поликристалл Seraphim Eclipse 300Вт – 50шт
Солнечные контроллеры: MPPT х 2 шт, встроенные в инвертор
Сетевой инвертор Fronius SYMO 15.0-3-M 3-фазы – 1шт
Мощность инвертора: 15 кВт
Счетчик 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
Цена основного оборудования - 1.070.000 руб.
Система крепления на наклонную крышу, PV-кабель, МС-коннекторы, многоуровневая система защиты и др. расходные материалы - 130.000 руб.,
Прогнозируемая годовая выработка - 21.775 кВт*ч