Солнеч­ная элек­тро­станция в Варне #2

В авгу­сте 2019 года мы постро­или вторую гибрид­ную сол­неч­ную элек­тро­стан­цию в Варне. Цель заказ­чика — умень­шить счета за элек­три­че­ство и полу­чить запас энер­гии для ава­рий­ных ситу­а­ций.

Клиент захо­тел уста­но­вить сол­неч­ные панели на крыше неболь­шого тех­ни­че­ского поме­ще­ния. К сожа­ле­нию, азимут и угол наклона поверх­но­сти не опти­мальны, а часть про­стран­ства уже занята сол­неч­ным кол­лек­то­ром для нагрева воды.

Учитывая доступ­ную пло­щадь и выде­лен­ный бюджет, мы при­няли реше­ние уста­но­вить 9 поли­кри­стал­ли­че­ских моду­лей Trina Solar TSM-PE05H Splitmax по 280 ватт каждый. Общая инстал­ли­ро­ван­ная мощ­ность соста­вила 2.52 kWp.

Энергия от сол­неч­ных моду­лей посту­пает на кон­трол­лер Victron Energy BlueSolar MPPT, кото­рый посто­янно регу­ли­рует ток и напря­же­ние, обес­пе­чи­вая мак­си­мально воз­мож­ную мощ­ность для кон­крет­ных погод­ных усло­вий.

Далее эта энер­гия направ­ля­ется на акку­му­ля­тор­ные бата­реи и гибрид­ный инвер­тор Victron Energy MultiPlus-II. Инвертор пре­об­ра­зо­вы­вает посто­ян­ный ток от акку­му­ля­то­ров и сол­неч­ных пане­лей в пере­мен­ный, направ­ляя его потре­би­те­лям.

Кроме соб­ствен­ной мощ­но­сти 2.4 kW, инвер­тор может транс­ли­ро­вать около 7 kW из сети. Чтобы не огра­ни­чи­вать мощ­ность потре­би­те­лей суммой этих зна­че­ний, мы под­клю­чили инвер­тор не после­до­ва­тельно, а парал­лельно с сетью, исполь­зуя датчик тока.

Схема под­клю­че­ния элек­тро­стан­ции

Таким обра­зом, инвер­тор направ­ляет сол­неч­ную энер­гию как на кри­ти­че­ские потре­би­тели, кото­рые должны рабо­тать всегда (осве­ще­ние, сиг­на­ли­за­ция, видео­на­блю­де­ние), так и на некри­ти­че­ские, кото­рые рабо­тают только при нали­чии напря­же­ния во внеш­ней сети. А датчик тока следит за тем, чтобы энер­гия от инвер­тора не ухо­дила в общую сеть.

Если же соб­ствен­ник элек­тро­стан­ции заклю­чит дого­вор на про­жаду лишней сол­неч­ной энер­гии в сеть, то датчик тока поз­во­лит системе знать, какая часть энер­гии была направ­лена на соб­ствен­ное потрб­ле­ние, а сколько было экс­пор­ти­ро­вано в общую сеть.

Всю элек­тро­нику и предо­хра­ни­тели мы раз­ме­стили в проч­ном метал­ли­че­ском кор­пусе, чтобы обес­пе­чить надёж­ность, без­опас­ность и эсте­ти­че­ский вид системы.

Предва­ри­тель­ная сборка элек­тро­стан­ции

После сборки мы обно­вили про­грамм­ное обес­пе­че­ние всех ком­по­нен­тов элек­тро­стан­ции до послед­них версий и скон­фи­гу­ри­ро­вали систему.

Обновле­ние бата­рей­ного мони­тора

Обновле­ние кон­трол­лера заряда

В собран­ном виде элек­тро­стан­ция поме­ща­ется в лег­ко­вой авто­мо­биль, что уско­ряет доставку до места уста­новки. Также пред­ва­ри­тель­ная сборка и тести­ро­ва­ние элек­тро­стан­ции эко­но­мят время на объ­екте.

Доставка элек­тро­стан­ции на объект

Мы уста­но­вили всю элек­тро­нику и акку­му­ля­торы мак­си­мально близко к сол­неч­ным моду­лям, чтобы мини­ми­зи­ро­вать потери энер­гии в кабе­лях.

Монтаж элек­тро­стан­ции

Четыре 12-воль­то­вые бата­реи Victron Energy AGM Super Cycle по 125 A·h мы соеди­нили после­до­ва­тельно для полу­че­ния 48 вольт. При допу­сти­мой глу­бине раз­ряда до 20% полез­ный запас энер­гии в них состав­ляет 4.8 kW·h.

Обезжи­ри­ва­ние клемм акку­му­ля­то­ров

Девять сол­неч­ных моду­лей Trina Solar мы раз­де­лили на 3 стринга по 3 модуля. При мак­си­маль­ной мощ­но­сти общее напря­же­ние пане­лей состав­ляет 93.8 V, а ток — 26.85 A. Контрол­лер заряда пони­жает напря­же­ние до уровня, необ­хо­ди­мого для заряда 48-воль­то­вых бата­рей, про­пор­цио­нально повы­шая ток и сохра­няя общую мощ­ность.

Монтаж сол­неч­ных моду­лей на крыше

Солнеч­ные панели выхо­дят за пре­делы крыши слева и справа, чтобы мак­си­мально эффек­тивно исполь­зо­вать доступ­ное для мон­тажа про­стран­ство.

Батареи мы уста­но­вили под лест­ни­цей. Многочис­лен­ные кабели скрыли в кабель­ных кана­лах и гофрах. На дверце элек­тро­стан­ции уста­но­вили мони­тор бата­рей, пока­зы­ва­ю­щий основ­ные пара­метры.

Контрол­лер и инвер­тор при работе на полной мощ­но­сти нагре­ва­ются, поэтому в кор­пусе элек­тро­стан­ции мы преду­смот­рели боль­шие вен­ти­ля­ци­он­ные отвер­стия. Темпера­тура акку­му­ля­тор­ных бата­рей и воз­духа внутри кор­пуса элек­тро­стан­ции кон­тро­ли­ру­ется спе­ци­аль­ными дат­чи­ками.

Металли­че­ский корпус не только пре­красно выгля­дит, но и зна­чи­тельно сни­жает шум от инвер­тора. Также он надёжно защи­щает элек­тро­нику от пыли, влаги и меха­ни­че­ских повре­жде­ний.

После запуска элек­тро­стан­ции мы настро­или уда­лён­ный мони­то­ринг всех пара­мет­ров системы. Владелец уста­новки может кон­тро­ли­ро­вать её работу в реаль­ном вре­мени, а также видеть подроб­ную ста­ти­стику про­из­вод­ства и потреб­ле­ния энер­гии. Мы, в свою оче­редь, можем дистан­ци­онно менять любые настройки системы по просьбе кли­ента, а также пери­о­ди­че­ски диа­гно­сти­ро­вать систему, не выез­жая на объект.

Пример мони­то­ринга в реаль­ном вре­мени

В сен­тябре элек­тро­стан­ция обес­пе­чила 32.7% всего энер­го­по­треб­ле­ния в доме. Учитывая, что фото­воль­та­и­че­ская система про­из­во­дит энер­гию в свет­лое время суток, когда дей­ствует доро­гой днев­ной тариф, счёт за элек­три­че­ство в этом месяце будет при­мерно в два раза ниже обыч­ного.

Статистика за 30 дней

Заказчик очень дово­лен резуль­та­том и уже меч­тает о рас­ши­ре­нии своей элек­тро­стан­ции. Предла­гаем посмот­реть корот­кий видео­ро­лик о том, как мы постро­или эту гибрид­ную сол­неч­ную систему: