Солнечные батареи синхронизация с сетью

Альтернативная энергия Альтернативная энергетика, возобновляемые источники энергии, энергетические ресурсы планеты.

Солнечная автономия в глубинке. 3 часть

Подключить дом к сетевому электричеству — на практике довольно хлопотное занятие, требующее знания некоторых нюансов. Мой дом, например, подключили всего лишь спустя два года после положенного. О том, как это делается, а также о дополнительной экономии с помощью солнечных батарей, и пойдет речь в этой статье.

В первой главе рассказывается о том, как вынудить сотрудников энергетической компании подключить дом к сети. Во второй – советы по использованию автономной системы вместе с общей энергетической инфраструктурой.

Глава 1. О решении проблем с энергетической компанией

Теоретически подключение к электрическим сетям не предполагает особых трудностей. П.3 Постановления правительства РФ № 861 от 27.12.2004г. (в редакции постановления правительства РФ от 21.04.2009 N 334) гласит о том, что энергетическая компания, которая обслуживает ваш территориальный участок, должна не позже, чем через 6 месяцев заключить договор с вами и выполнить его. Стоимость присоединения составит 550 рублей и дополнительно – определенное количество времени и нервов, которые вам придется потратить прежде, чем вы получите и согласуете технические условия. Первой возможной ошибкой, которую лучше не допускать, будет быстрое подписание договора и ТУ в офисе компании. Следует воспользоваться правом изучить документы дома, вы можете сделать это в течении 7 дней. За это время вы можете узнать на соответствующем форуме, какие дополнительные проблемы могут появиться у вас из-за согласия с предложенными условиями. Если нет желания, например, добровольно принять обязательство поставить столбы за собственный счет – лучше прочитать все внимательно, а при необходимости потребовать изменить ТУ.

После согласования и подписания документов начинается ожидание. У меня эта стадия затянулась на период более двух лет, в течение которых периодически приходилось игнорировать намеки на то, что начальник компании не откажется от конверта. По прошествии одного года я стал отсылать требования о подключении заказными письмами с уведомлениями о доставке, которые оставались без ответа. После этого пришлось начать писать в Федеральную Антимонопольную Службу (ФАС), требуя разобраться в данной ситуации (Именно ФАС контролирует работу энергосетевой компании ЭСК). Это не помогло, так как ФАС только выдала предписание, но не вынудила ЭСК выполнить договор. Далее я обратился прямо в суд, минуя прокуратуру (каждого ответа от любой гос.структуры приходилось ожидать 20-40 дней). В данном случае при подаче иска не нужно платить за рассмотрение дела.

При этом полезно знать следующее:

1. Переписку нужно вести исключительно заказными письмами с уведомлениями о доставке.
2. Все чеки необходимо сохранять.
3. В случае вынужденного приобретения дизельного или бензинового генератора и пользования им в течение этого времени – храните чеки и на генератор, и на топливо к нему. Паспорт генератора также нужно хранить, его вы предоставите в суде, доказывая количество понадобившегося топлива.
4. Возмещать расходы по делу следует возложить на ответчика, так как дела о подключениям рассматриваются в пользу истца.

После суда моя цель была достигнута: дом начали безотлагательно подключать. К моменту подключения у вас должен быть собран щит со счетчиком и вводными автоматами. Кроме этого необходимо отослать заказным письмом уведомление о том, что вы выполнили свои обязанности по ТУ и подготовились к подключению. При отсутствии этого письма процесс подключения может затянуться еще. Закончив подключение к сети, автономную энергетическую систему можно как оставить ее для резерва, так и начать экономить с помощью имеющихся ветряка или солнечных батарей.

Глава 2. Как собрать гибридную систему, чтобы использовать солнечную энергию по максимуму

Схема автономного энергоснабжения ранее имела следующий вид:

После обьединения альтернативного (ветер, солнце, вода) источника энергии и классической энергосети схема изменилась, и понадобилось соединить эти источники в единое целое.

Вместо того, чтобы к имеющемуся инвертору присоединить, например, бойлер (как я подумал вначале), я решил использовать гибридный инвертор.

Это устройство служит для синхронизации с общей электросетью и подсоединения к мощности сети энергии солнечных батарей. Подходящий инвертор способен добавлять необходимое количество энергии (от аккумуляторов), когда выделенной на дом мощности недостаточно для работы приборов. Если инвертор правильно настроить, он позволит еще и дополнительно использовать энергию альтернативных источников. Например, при потреблении домом 1000Вт энергии, из которых 700-900 Вт поступают от солнечных батарей – аккумуляторы не востребованы и их ресурс сохраняется дольше. Для достижения этой цели далее нужно выбрать технику.

В поисках альтернативы

Приобретая инвертор, я позаботился и о качестве сервиса: хотя само устройство было произведено в Китае, покупал я его в Германии. В итоге надежды на хороший сервис были полностью оправданы: ремонт понадобился дважды и длился с момента возникновения поломки до получения отремонтированного инвертора около трех месяцев. При этом пригодилась также запасная техника.

После подключения к электросети пришло время решать вопрос использования энергии от солнечных батарей, чтобы понизить счета за электроэнергию. Изучив множество информации по этому вопросу, я приступил к выбору подходящего инвертора для подмеса энергии от солнечных батарей к потребляющейся энергии из сети. В России кроме инверторов европейского, американского и китайского производства имеются отечественные. Наиболее широко представлена техника следующих российских компаний: А-Электроника, СибКонтакт, МикроАРТ.

Первые две компании выпускают изделия сходные как по номенклатуре, так и по характеристикам (они образованы в результате разделения одной компании). При этом по характеристикам инверторы Новосибирских компаний нередко опережают западную технику. Я выбрал компанию МикроАРТ.

Процесс выбора инвертора

После этого я приступил к выбору модели инвертора на сайте производителя. Мощность имеющихся у меня солнечных батарей, как я писал ранее, составляет 800 Вт. Напряжение собранной системы составляет 12 В. На сайте сначала мне понравился инвертор вот такой модели (мощность 3кВт).

Но задав несколько вопросов инженерам из МикроАРТ, я выбрал другую модель устройства.

1. Данная мощность обеспечивает слишком большую силу тока. При пике до 5000 Вт получается ток 5000Вт/12В=416А, а при стандартной мощности 3000Вт – 3000/12=250А. при этом имеет значение не только толщина проводов, но и скорость износа аккумуляторов.
2. Переход на 24В упрощается благодаря двум имеющимся у меня аккумуляторам одинаковой емкости.
3. При переходе с напряжения 12В на 24В, при той же мощности аккумуляторы будут обеспечивать вдвое меньшую силу тока.
4. В компании МикроАРТ выбор мощности инверторов на 24В больше, чем на 12В.

В результате я перевел систему на 24В и выбрал инвертор большей мощности. Это дало возможность резервировать одну из фаз в моем доме и добавить энергию от солнечных батарей для обеспечения бытовых приборов. При отключении сетевой электроэнергии имеющаяся нагрузка при этом должна быть полностью обеспечена. Окончательно я остановился на инверторе модели МАП SIN «Энергия» Pro HYBRID v.1 24В: 4.5 кВт HYBRID.

Далее расскажу о преимуществах и недостатках купленного устройства.

1. Есть возможность зарезервировать отдельную фазу для снабжения одного этажа дома.
2. Возможен подмес солнечной энергии в питание фазы, позволяющий снизить затраты на сетевое электричество.
3. Встроенное зарядное устройство.
4. Аккумуляторы могут заряжаться как от сети, так и от генератора. Это полезно в случае, когда питание от сети отсутствует полностью, аккумуляторы разряжены и солнце уже село.
5. Имеется обновляемый софт для ПК и мобильных платформ, позволяющий удаленно следить за режимом работы гибридного инвертора и состоянием батарей.

Недостаток всего один:

Автономную систему пришлось перевести на 24В, что повлекло дополнительную задачу запитывания светодиодного освещения.

Для тех, кому интересны подробности эксплуатации и испытания гибридного инвертора, в следующем материале будет расписан опыт внедрения его в начальную энергосистему, а также настройки инвертора и мои наблюдения.

Источник

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 120-140В, а при перекосе фаз может и подниматься более 260В), 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 потебляли 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