Электросчетчик для солнечных батарей

Энергосайт

Подключение солнечных батарей к сети в России

Несмотря на то, что солнечные батареи в России становятся все более популярными, их применение в частном секторе сдерживается отсутствием нормативной и технической базы для подключения солнечных батарей к местным энергосетям.

На настоящий момент договор присоединения к электрическим сетям не предусматривает для частного лица возможности генерации электроэнергии в сеть. Разрешено только потребление. Более того, даже для организация и индивидуальных предпринимателей процедура и условия подключения к сетям генераторов электрической энергии являются такими, что оформление и поставка энергии от солнечных батарей в сеть становится бессмысленной.

Формально подключение солнечных батарей к сетям не запрещено. Необходимо пройти процедуру технологического подключения к местным энергосетям и заключить договор о поставке электроэнергии в сеть. Стоимость технологического подключения к сетям составляет десятки или даже сотни тысяч рублей. Покупать электроэнергию от генератора сети будут, скорее всего, по оптовым ценам рынка электроэнергии, которые меньше розничной цены на электроэнергию примерно в 3 раза. Но продажа электроэнергии от солнечных батарей в сеть на таких условиях бессмысленна. Во всех странах, где мы наблюдаем развитие солнечной энергетики, действуют различные механизмы, стимулирующие применение фотоэлектрических генераторов. К числу основных таких мер и механизмов относятся:

1. Обязательное подключение солнечных и ветровых электростанций к сетям (т.е. сети обязаны принимать от таких электростанций энергию)
2. Компенсация стоимости технологического подсоединения — сети или подключают бесплатно, или стоимость этого подключения компенсируется из специальных фондов поддержки
3. Специальные повышенные закупочные тарифы на электроэнергию от солнечных батареи и ветрогенераторов. Такой механизм популярен в Европе, он оказался наиболее эффективным — мы видим взрывной рост количества установленных солнечных и ветровых генераторов в странах, где этот механизм был принят — Германия, Испания, Италия, Великобритания и т.д.
4. Net metering — принятие генерируемой солнечными батареями электроэнергии в зачет потребленной. Счетчик электроэнергии может быть реверсивным или двунаправленным. Обычно баланс считается за год, количество отданной электроэнергии в сеть вычитается из количества потребленной от сетей и заявленной к оплате электроэнергии. Таким образом, фактически сети выкупают обратно часть электроэнергии по розничной цене. Такой механизм принять в США и некоторых других странах. Он также показывает свою эффективность.
5. Различные «зеленые сертификаты», субсидии, государственные программы — мы их здесь не рассматриваем, так как это не рыночные механизмы
6. Налоговые льготы и т.п. — они также действуют как дополнительные меры поддержки, но для России их введение маловероятно.

В России для частных лиц не действует ни один из перечисленных выше механизмов поддержки. Солнечные батареи устанавливают в России не «благодаря», а «вопреки». Немалым стимулом служит ненадежность электроснабжения от местных энергосетей, изношенность электрических сетей низкого напряжения, низкое качество электроэнергии (напряжение в розетке может падать до 120-140 В, а при перекосе фаз может и подниматься более 260 В), постоянный рост цены на электроэнергию.

В последние годы надежность и доступность электроэнергии от местных энергосетей понемногу растет, что снизило заинтересованность в массовой установке своих источников электроэнергии в доме — солнечных батарей, ветряков и т.п. Но инициативы федеральных и местных властей по введению социальных норм на потребление электроэнергии вызвали взрывной рост интереса населения к автономным и местным источникам электроэнергии.

Особенно интересны теперь становятся солнечные батареи для тех, у кого для нагрева воды или отопления/охлаждения используется электричество (электрические водонагреватели, котлы, тепловые насосы, кондиционеры и т.п.) . В таких домах социальная норма очень быстро расходуется, и приходится платить в основном по повышенным тарифам сверх социальной нормы. Здесь применение солнечных батарей, соединенных с сетью, является экономически выгодным (не говоря уже о приобщении к экологически чистой энергетике и заботе о защите окружающей среды)

Какие есть способы предотвращения отдачи излишков солнечной электроэнергии в сеть?

Как можно избежать «накрутки» счетчика при работе солнечных батарей? Существуют несколько путей и мы их перечислим ниже.

1. Не подключать систему с солнечными батареями к сети. Фактически, это означает установку автономной системы с аккумуляторами, в которой аккумуляторы будут заряжаться и разряжаться каждый день. Глубина разряда может быть существенной. Циклические режимы работы аккумуляторов с периодическими или постоянными глубокими разрядами резко сокращают срок службы аккумуляторов. Полностью отключать от сети даже часть нагрузки при наличии надежного централизованного электроснабжения неразумно. Такой вариант годится только в качестве эксперимента.
2. Подключить систему к сети через гибридный батарейный инвертор, который может давать приоритет для солнечных батарей при питании нагрузки. Этот вариант возможен и работоспособен. До недавнего времени это был единственный способ при наличии сети обеспечить использование энергии от солнечных батарей не только во время аварий на сетях, но и тогда, когда сеть есть. Недостаток данной организации электроснабжения — необходимость наличия в системе аккумуляторов, гибридного батарейного инвертора, контроллера заряда для солнечных батарей. Достоинство — вы получаете резервную систему электроснабжения, которая может снабжать вашу нагрузку при авариях в энергосетях.
   Нужно учитывать, что не все гибридные инверторы могут запрещать передачу излишков электроэнергии от солнечных батарей в сеть. Если такой функции запрета нет, то энергия может проходить через счетчик обратно в сети.
3. Использовать сетевой фотоэлектрический инвертор и двунаправленные счетчики электроэнергии. Этот вариант наиболее оптимальный и надежный. Электроэнергия от солнечных батарей преобразовывается в переменный ток с максимальной эффективностью и потребляется в момент генерации. Нет потерь на заряд-разряд аккумуляторов. Такой метод применяется там, где за отданную в сеть электроэнергию платят по повышенному тарифу или учитывают в общем балансе потребления (т.е. фактически принимают обратно по розничной цене за кВт*ч). Счетчики могут быть многотарифными.
   До появления WATTrouter это был единственный способ не «попасть на деньги» при отдаче излишков электроэнергии в российские электросети. Двунаправленные счетчики учитывают отданную электроэнергию в отдельном регистре и не прибавляют ее к потребленной. Фактически, излишки электроэнергии дарятся местным электрическим сетям. Однако и в этом случае может возникнуть проблема — если на группу домовладений установлен общий однонаправленный счетчик электроэнергии, нужно, чтобы соседи потребляли излишки, генерируемые солнечными батареями. В противном случае показания общего счетчика не совпадут с суммой показаний отдельных домовых счетчиков.
4. Использовать двунаправленный индукционный счетчик, который может крутиться в обратную сторону, если идет отдача электроэнергии в сеть. На настоящее время разрешен к применению в России только один такой счетчик — СО-505. Но и он уже снят с производства и в новых или модернизируемых домах/квартирах его установить уже невозможно.
5. Использовать систему с отдачей электроэнергии в сеть совместно с WATTrouter. Излишки электроэнергии могут поступать как от гибридных инверторов с разрешенной отдачей в сеть, так и от фотоэлектрических инверторов. В отличие от всех вышеперечисленных случаев, электроэнергия от солнечных батарей используется полностью и с максимальной эффективностью, отдачи электроэнергии в сеть нет. Это является наилучшим вариантом организации электроснабжения с солнечными батареями. Можно использовать практически любые счетчики.
6. Последние пару лет появилась еще одна возможность не отдавать энергию от солнечных батарей в сеть — это сетевые фотоэлектрические инверторы с датчиком тока, устанавливаемым сразу после счетчика и регулировкой генерации в зависимости от наличия излишков. Такие сетевые инверторы имеют возможность подключения отдельного блока, отслеживающего излишки, и дающего команду инвертору снизить генерацию. Есть несколько вариантов решения этой задачи. Например, немецкие инверторы Steca требуют кроме специального инвертора и устройства слежения за излишками еще и специальный счетчик. Инверторы SMA также требуют специальную систему мониторинга. При этом немецкие инверторы не могут полностью ограничить отдачу в сеть, т.к. у них нет такой задачи, и время регулирования у них довольно большое.
   Есть китайские инверторы — как дешевые, так и более дорогие (Sofarsolar, Growatt)
   Это решение, хотя и предотвращает отдачу энергии в сеть, имеет большой недостаток — неполное использование энергии от солнечных батарей. При наличии излишка генерации снижается выработка от солнечных батарей. Да и стоит комплект сетевого инвертора и дополнительного контроллера дороже, чем просто сетевой инвертор.

Использование контроллера WATTRouter позволяет максимально использовать энергию солнца и направлять излишки по умному алгоритму на нагрев и другие второстепенные нагрузки.

Источник

Счетчики электроэнергии

На этой странице не будет рассмотрен принцип действия счетчиков электроэнергии и не будет советов как их остановить с целью воровства электроэнергии. Мы рассмотрим особенности работы счетчиков электроэнергии в России при подключении после счетчика сетевых фотоэлектрических инверторов, работающих от солнечных батарей.

Как оказалось, подавляющее большинство счетчиков, применяемых в России, — однофазных и трехфазных, — считают активную энергию, проходящую через счетчик, по модулю, то есть без учета направления движения энергии. Исключение составляют только так называемые двунаправленные счетчики, которые могут вести раздельный учет по потребленной и переданной в сеть электроэнергии. Ни один из электронных счетчиков не имеет возможности вычитать переданную в сеть электроэнергию из потребленной.

До 2015 года выпускалась всего одна модель счетчика, которая может «минусовать» переданную в сеть электроэнергию из потребленной — это индукционный счетчик СО-505 с индексом 20 (без обратного стопора). Он пользуется заслуженной популярностью у солнечных энергетиков, так как позволяет «скручивать» счетчик за счет передачи излишков энергии от солнечных батарей в сеть. Однако и он имеет существенный недостаток — индукционный счетчик не может быть многотарифным, поэтому владельцам солнечных батарей приходится выбирать — или ставить многотарифный электронный счетчик, или «старый» однотарифный индукционный счетчик с возможностью обратного вращения. С 2015 года их выпуск прекращен, поэтому установка их на новых объектах и при замене запрещена по российскому законодательству (можно устанавливать только счетчики, которые имеют действующий сертификат, а снятые с производства счетчики такого сертификата не имеют).

Далеко не любой многотарифный электронный счетчик можно без проблем использовать вместе с солнечными батареями. Счетчик обязательно должен быть двунаправленным, чтобы не плюсовать отданную электроэнергию к потребленной. На настоящее время двунаправленных однофазных счетчиков фактически на рынке нет, хотя в 2015-2016 годах некоторые производители заявили об их появлении в ассортименте. Пока в продаже их нет и в списке разрешенных для использования электрическими сетями их тоже нет, — производители связывают задержки именно со сложностями и длительностью сертификации.

Есть двунаправленные трехфазные счетчики. Некоторые их модели приведены здесь. Это так называемые «4-квадрантные счетчики», которые могут вести раздельный учет активной и реактивной энергии с учетом направления передачи энергии (потребление или генерация). Для владельцев сетевых фотоэлектрических инверторов это является половинчатым решением, которое позволяет не платить сетям за отданную им солнечную электроэнергию.

Во всех остальных случаях за отданную в сеть электроэнергию придется заплатить, так как счетчики считают активную энергию по модулю без учета направления передачи энергии. Или использовать контроллер WATTrouter для того, чтобы самому полностью использовать всю генерируемую солнечными батареями энергию и не «попасть на деньги» при отдаче излишков электроэнергии в сеть.

Что с законодательством и порядком подключения солнечных батарей к сетям?

В этом отношении пока в России совсем «кисло». В соответствии с договором подключения к сетям физические лица не имеют права подключать генерирующие мощности.

О продаже излишков солнечной электроэнергии в сеть речи вообще не идет — юридически это предпринимательская деятельность, и для ее ведения нужно зарегистрироваться в налоговом органе как индивидуальный предприниматель или коммерческая организация. Со всеми вытекающими из этого последствиями — сдача отчетности, оплата налогов и т.д. и т.п. Естественно, никакой здравомыслящий человек из-за копеек, которые может быть дадут за отданную в сеть электроэнергию местные энергосети, на это не пойдет. Итак,

1. Раздельно могут считать только двунаправленные счетчики. Обычно они 3-фазные, с учетом реактивной составляющей и встроенными фишками, которые обычному смертному не нужны. Но на сегодняшний день это наиболее дешевый способ не «попасть на деньги» при отдаче энергии в сеть.
2. По существующему законодательству частные лица не могут продавать электроэнергию сетям, поэтому лучший вариант (без применения дополнительных устройств) — это просто подарить излишки сетям. Это возможно только при использовании двунаправленных счетчиков.
3. Все однонаправленные счетчики считают по модулю, т. е. плюсуют отданное к потребленному. Это не техническая проблема, они специально запрограммированы таким образом «для исключения воровства электроэнергии при ошибочной фазировке подключения» счетчиков. Просить производителей перепрограммировать счетчики бесполезно, т. к. данная операция незаконна.
4. Известные модели двунаправленных счетчиков приведены здесь.
5. Варианты исключения отдачи электроэнергии в сеть приведены здесь.
6. Если энергия в сеть не отдается, то местные энергосети в принципе не против подключения СБ к сети. Примеры ответов от сетей здесь.

Как решается вопрос подключения к сетям солнечных батарей, принадлежащих частным лицам, в других странах?

Почти во всех развитых странах владельцам солнечных батарей разрешено отдавать энергию от солнечных батарей в сеть. До недавнего времени в Европе и некоторых азиатских странах даже действовал специальный повышенных тариф на солнечную электроэнергию — т.е. владельцам солнечных батарей платили за отданную электроэнергию больше, чем за они платили потребленную энергию. Такие тарифы действовали в Европе на протяжении более, чем 10 лет, что привело к мощному скачку масштабов применения солнечных батарей в странах, где такие тарифы действовали.

В последнее время эти повышенные тарифы постепенно отменяются, так как задача поддержки фотоэлектрических станций практически решена: стоимость солнечных батарей снизилась раз в 10 за последние 20 лет, силовая электроника шагнула далеко вперед и стоимость ее также снизилась.

В США можно отдавать излишки электроэнергии от СБ в сеть по розничной цене, т.е. фактически «хранить» эти излишки в сети. Это называется «net metering», есть разрешенные к использованию модели счетчиков, которые считают в обе стороны.

Для России net metering был бы идеальным вариантом. У нас есть сертифицированные двунаправленные счетчики, которые могут отдельно считать потребление и генерацию. Осталось дело за малым — предусмотреть в договоре на поставку электроэнергии возможность учитывать во взаиморасчетах количество отданной в сеть электроэнергии. К сожалению, пока до этого очень далеко, и работающие параллельно с сетью солнечные батареи нужно снабжать контроллером WATTRouter.

Источник