Автономные солнечные электростанции

В нашем динамически развивающемся мире сейчас большую популярность приобретают альтернативные источники энергии, а именно солнечные электростанции. Их можно использовать как главный источник электроэнергии и как источник бесперебойного (резервного) питания. Автономные солнечные электростанции просто незаменимы там, где невозможно подключиться к стационарной электрической сети, но необходим надежный и стабильно работающий источник электропитания: удаленные от сети электропередач производства или фермерские хозяйства, уединенные гостиницы и коттеджи, автозаправочные станции, и т.п.

При всем огромном выборе оборудования и его производителей для солнечных электростанций существует всего два основных типа СЭС:

• Сетевая солнечная электростанция - это самый распространенный вид. Такие станции работают совместно со стационарной электросетью, и у них имеется возможность продажи электроэнергии по "зелёному тарифу".
• Автономная солнечная электростанция. Ее основное преимущество заключается в возможности работы без стационарной электрической сети. По цене автономная фотоэлектрическая станция дороже, но зато она обеспечивает бесперебойную выработку солнечной энергии.

Также есть еще один дополнительный вид фотоэлектрических станций – гибридная СЭС. От автономной ее отличает подключение к линии электропередачи, в результате чего возможна продажа электроэнергии по "зелёному тарифу". Кроме того, гибридная СЭС способна управлять процессом регулирования количества накапливаемой в аккумуляторах и продаваемой электроэнергии по желанию владельца гибридной фотоэлектрической станции.

В каких случаях применяются автономные солнечные электростанции?

Перебои с электроэнергией. Наши стационарные электросети в основном еще советского образца, устаревшие морально и физически. Они не рассчитаны на совокупную нагрузку используемых современных приборов, таких как бойлеры, системы полива, насосы для скважин и отопления, стиральные машины и пр. В результате перегрузки срабатывают автоматы защиты, и ваш дом может быть обесточен.

Полное отсутствие электросети. В тех местностях, где вообще не проложены линии электропередач, а затраты на подключение к стационарной электросети требует значительных финансовых вложений. В этом случае подключение к стационарной электросети может обойтись в существенную сумму и доходить даже до миллиона гривен. В качестве альтернативы наиболее оптимальный вариант с финансовой и практической точки зрения это автономная солнечная электростанция на базе оборудования Victron Energy. Он будет стоить гораздо дешевле, проще и, что немаловажно, «быстрее» в установке, т.к. на ее эксплуатацию не нужно получать разрешение в РЭС, ожидать предоставления ТУ, а после месяцами ждать подключения или повышения мощности.

Нехватка выделенной мощности. Часто предприятиям, фермерским хозяйствам или частным домам, находящимся в отдалении от крупных городов, не хватает выделенной мощности стационарной электросети. В таком случае солнечные батареи в сочетании с автономными инверторами Victron помогут решить эту задачу.

Из чего состоит автономная солнечная электростанция?

Обычно автономная СЭС состоит из трех главных компонентов – это автономный инвертор, солнечные панели, и аккумуляторы. Но у некоторых производителей оборудования контроллер заряда может быть внешним, за счет чего количество солнечных панелей, которые подключаются к инвертору может масштабироваться практически неограниченно. Более подробно о компонентах солнечной автономной электростанции:

• Солнечные батареи, функция которых заключается в преобразовании солнечного света, падающего на рабочую поверхность, в электроэнергию (постоянный ток - DC).
• Инвертор – преобразователь постоянного тока. Постоянный ток (DC), вырабатываемый солнечными панелями, благодаря инвертору (автономному, гибридному или сетевому) преобразовывается в переменный ток 220В (AC). После чего его можно использовать для электропитания любых электроприборов в доме, будь то холодильник, телевизор, стиральная машина и пр.
• Аккумуляторные батареи, функция которых заключается в накоплении электроэнергии: днём солнечная электроэнергия вырабатывается в избыточном количестве и ее излишки аккумулируются в аккумуляторных батареях, подключенных к автономной солнечной электростанции. В вечернее и ночное время, а также в пасмурные дни из-за недостаточного солнечного излучения аккумуляторы выступают в качестве источника резервного или дополнительного питания для объекта.
• Контроллеры заряда. Функция этих устройств заключается в зарядке аккумуляторов. Кроме того, контроллеры в некоторых случаях включают в себя mpp-трекеры для поиска точки максимальной мощности.

Солнечный инвертор, как уже было написано выше, может быть соответственно сетевым или автономным. Два данных вида инверторов довольно существенно отличаются друг от друга как конструкционно, так и функционально. Проще говоря сетевой инвертор является более упрощенной версией автономного или гибридного инвертора.

Сетевой инвертор служит для реализации возможности продажи избытка солнечной электроэнергии по "зелёному тарифу". Сетевой инвертор поднимает напряжение в электросети выше отметки 220 вольт (до 230-240 вольт), и благодаря обратной разнице напряжений солнечная электроэнергия поступает в электросеть для продажи, а не наоборот. Таков принцип работы сетевого инвертора. Хотя есть существенный нюанс в работе сетевого инвертора - это его совместная работа со стационарной электросетью, т.е. сетевой инвертор работает до тех пор, пока есть подключение к стационарной электрической сети (РЭС).

Автономный инвертор имеет более сложный принцип работы. Кроме солнечных панелей к нему подключены аккумуляторы, и он может обеспечивать электропитание дома в резервном режиме. В зависимости от настроек автономного инвертора (пожелания владельца дома) и переизбытка солнечной энергии в первую очередь могут заряжаться аккумуляторы, или же наоборот – солнечная электроэнергия будет идти сразу на обеспечение электропитания дома напрямую, а остатки солнечной электроэнергии будут накапливаться в аккумуляторах.

Если сетевой инвертор не работает без электросети, то автономный инвертор может работать при полном ее отсутствии - это его главное преимущество!

Оборудование Victron Energy для автономных СЭС

Одним из лучших на рынке Европы на сегодняшний день являются инверторы компании Victron Energy, производства Нидерланды. Это премиальное оборудование и лучшее решение по соотношению цена-качество-надежность, применяемое в автономных солнечных электростанциях, которые используются для частных домов, яхт или небольших предприятий.

Следует подчеркнуть, что главным преимуществом инверторов Victron Energy в сравнении с другими производителями является то, что они способны выдерживать существенные перегрузки. К примеру, пятикиловаттный инвертор может выдержать кратковременную перегрузку в 10 кВт на одну фазу. Таким образом, инвертор Victron Energy позволяет увеличить мощность электросети, к которой он подключен, на 5-10 кВ. И время работы в режиме повышено нагрузки такой системы напрямую зависит от емкости аккумуляторов.

Обратите внимание, что инверторы Victron Energy не обязательно использовать вместе с солнечными батареями. Возможна установка инвертора без солнечных панелей и котроллеров заряда, только с аккумуляторами. В таком случае вы получите систему резервного питания для дома, которая заряжается от электрической сети, но в моменты сбоев в электроснабжении эта система будет обеспечивать электропитанием весь ваш дом.