Сучасний світ динамічно розвивається і все більшої популярності набувають альтернативні джерела енергії, а саме сонячні електростанції. Їх можна використовувати як головне джерело електроенергії і як джерело безперебійного (резервного) живлення. Автономні сонячні електростанції просто незамінні там, де неможливо підключитися до стаціонарної електричної мережі, або необхідне надійне джерело електроживлення, яке надійно працює: віддалені від мережі електропередач виробництва або фермерські господарства, відокремлені готелі і котеджі, автозаправні станції, і т.п.
При всьому величезному виборі обладнання та його виробників для сонячних електростанцій існує всього два основних типи СЕС:
- Мережева сонячна електростанція - це найпоширеніший вид фотоелектричних станцій. Такі станції працюють від стаціонарної електромережі, і у них є можливість продажу електроенергії за "зеленим тарифом".
- Автономна сонячна електростанція. Її основна перевага полягає в можливості роботи без підключення до стаціонарної електричної мережі. За ціною автономна фотоелектрична станція дорожче, проте вона забезпечує безперебійну роботу за будь-яких обставин.
Також є ще один додатковий вид фотоелектричних станцій – гібридна СЕС. Від автономної її відрізняє підключення до лінії електропередачі, внаслідок чого можливий продаж електроенергії за "зеленим тарифом". Крім того, гібридна СЕС здатна керувати процесом регулювання кількості електроенергії в акумуляторах, що накопичується, та електроенергії, що продається за "зеленим тарифом" в залежності від побажань власника гібридної фотоелектричної станції.
В яких випадках застосовуються автономні сонячні електростанції?
Перебої з електроживленням. Наші стаціонарні електромережі в основному ще радянського зразка, застарілі морально і фізично. Вони не розраховані на сукупне навантаження використовуваних сучасних приладів, таких як бойлери, системи поливу, насоси для свердловин і опалення, пральні машини та ін. В результаті перевантаження спрацьовують автомати захисту, і ваш будинок може бути знеструмлений.
Повна відсутність електромережі. У тих місцевостях, де взагалі не прокладені лінії електропередач, а витрати на підключення до стаціонарної електромережі вимагають значних фінансових вкладень. У цьому випадку підключення до стаціонарної електромережі може обійтися в суттєву суму і доходити навіть до мільйона гривень чи більше. В якості альтернативи найбільш оптимальний варіант з фінансової та практичної точки зору це автономна сонячна електростанція на базі обладнання Victron Energy. Такий варіант буде коштувати дешевше, простіше і, що важливо, «швидше» в установці, бо для експлуатації автономної СЕС не потрібно отримувати дозвіл в РЕМ, очікувати надання ТУ, а після того місяцями чекати підключення або підвищення потужності.
Нестача виділеної потужності. Часто підприємствам, фермерським господарствам або приватним будинкам, що знаходяться на віддалі від великих міст, не вистачає виділеної потужності стаціонарної електромережі. В такому випадку сонячні батареї в поєднанні з автономними інверторами Victron допоможуть вирішити цю задачу.
З чого складається автономна сонячна електростанція?
Зазвичай автономна СЕС складається з трьох головних компонентів - це автономний інвертор, сонячні панелі, і акумулятори. Але у деяких виробників обладнання контролер заряду може бути зовнішнім, за рахунок чого кількість сонячних панелей, які підключаються до інвертору може збільшуватись майже необмежено. Більш докладно про складові сонячної автономної електростанції:
- Сонячні батареї, функція яких полягає в перетворенні сонячного світла, що падає на робочу поверхню, в електроенергію (постійний струм – DC).
- Інвертор – перетворювач постійного струму. Постійний струм (DC), що виробляється сонячними панелями, завдяки інвертору (автономному, гібридному або мережевому) перетворюється в змінний струм 220В (AC). Після чого його можна використовувати для електроживлення будь-яких електроприладів в будинку, будь то холодильник, телевізор чи пральна машина та ін.
- Акумуляторні батареї, функція яких полягає в накопиченні електроенергії: вдень сонячна електроенергія виробляється в надмірній кількості і її надлишки акумулюються в акумуляторних батареях, підключених до автономної сонячної електростанції. У вечірній і нічний час, а також в похмурі дні через недостатнє сонячного випромінювання акумулятори виступають в якості джерела резервного або додаткового електроживлення для об'єкта.
- Контролери заряду. Функція цих пристроїв полягає в зарядці акумуляторів. Крім того, контролери в деяких випадках включають в себе mpp-трекери для пошуку точки максимальної потужності.
Сонячний інвертор, як вже було написано вище, може бути відповідно мережевим або автономним. Два даних виду інверторів досить суттєво відрізняються один від одного як конструкційно, так і функціонально. Простіше кажучи мережевий інвертор є більш спрощеною версією автономного або гібридного інвертора.
Мережевий інвертор використовується для реалізації можливості продажу надлишків сонячної електроенергії за "зеленим тарифом". Мережевий інвертор піднімає напругу в електромережі вище позначки 220 вольт (до 230-240 вольт), і завдяки зворотній різниці напруг сонячна електроенергія надходить в електромережу для продажу, а не навпаки. Такий принцип роботи мережевого інвертора. Хоча є суттєвий нюанс в роботі мережевого інвертора - це його спільна робота зі стаціонарною електромережею, тобто мережевий інвертор працює до тих пір, поки є підключення до стаціонарної електричної мережі (РЕМ).
Автономний інвертор має більш складний принцип роботи. Крім сонячних панелей до нього підключені акумулятори, і він може забезпечувати електроживлення будинку в резервному режимі. Залежно від налаштувань автономного інвертора (побажання власника будинку) і надлишку сонячної енергії в першу чергу можуть заряджатися акумулятори, або ж навпаки – сонячна електроенергія буде йти відразу на забезпечення електроживлення будинку безпосередньо, а залишки сонячної електроенергії будуть накопичуватися в акумуляторах.
Якщо мережевий інвертор не працює без електромережі, то автономний інвертор може працювати при повній її відсутності - це його головна перевага!
Обладнання Victron Energy для автономних СЕС
Одними з кращих на ринку Європи на сьогоднішній день є інвертори компанії Victron Energy, виробництва Нідерланди. Це преміальне обладнання і краще рішення по співвідношенню ціна-якість-надійність, що застосовується в автономних сонячних електростанціях, які використовуються для приватних будинків, яхт або невеликих підприємств.
Слід підкреслити, що головною перевагою інверторів Victron Energy в порівнянні з іншими виробниками є те, що вони здатні витримувати істотні перевантаження. Наприклад, п'ятикіловатний інвертор може витримати короткочасне перевантаження в 10 кВт на одну фазу. Таким чином, інвертор Victron Energy дозволяє збільшити потужність електромережі, до якої він підключений, на 5-10 кВ. Час роботи в режимі підвищеного навантаження такої системи безпосередньо залежить від ємності акумуляторів.
Зверніть увагу, що інвертори Victron Energy не обов'язково використовувати разом з сонячними батареями. Можлива установка інвертора без сонячних панелей і котролера заряду, тільки з акумуляторами. В такому випадку ви отримаєте систему резервного живлення для будинку, яка заряджається від електричної мережі, але в моменти збоїв в електропостачанні ця система буде забезпечувати електроживленням весь ваш будинок.
