Види сонячних електростанцій для дому та відмінності між ними

У даній статті ми розглянемо основні види домашніх сонячних електростанцій, визначимо їх переваги та недоліки. А так же постараємося розібратися яку сонячну електростанцію краще вибрати для свого будинку. До речі, в Україні сонячні електростанції можна придбати в компанії ЕКО ЕНЕРГІЯ ®, яка знаходиться за адресою: м.Івано-Франківськ, вул.Гетьмана Мазепи, 72.

Всі домашні сонячні елетростанціі умовно, можна розділити на три види:

• автономні системи;
• мережеві системи;
• мережеві з функцією резервування (гібридні).

Автономная система

Являє собою систему, яка складається із сонячних модулів, контролера заряду і акумуляторні батареї. Якщо споживачеві необхідна змінна напруга 220 В, то в цей ланцюжок додається ще й інвертор.

Принцип роботи

Сонячні панелі заряджають акумуляторну батарею і одночасно живлять навантаження, підключене через інвертор або контролер. При нестачі електроенергії від сонячних модулів (сонце зайшло за хмаринки) вона добирається від акумуляторів, після відновлення електричної потужності від сонячних батарей - акумулятори знову починають заряджатися. Тобто в даному випадку акумулятори працюють як буфер для рівномірного живлення навантаження. Вночі, коли сонячна енергія недоступна, живлення навантаження проводиться тільки за допомогою збереженої в акумуляторах енергії. Зранку вони знову заряджаються і процес повторюється.

Переваги:

• Повна енергонезалежність власника;
• Можливість монтажу в будь-якому зручному місці;
• Можливість використання без наявності суспільної мережі;
• Можливість створення мобільних, пересувних станцій.

Недоліки:

• Висока вартість акумуляторів і їх швидкий знос. Для забезпечення електроенергією в нічний час необхідно акумуляторне поле великої місткості - вартість акумуляторів для такого роду станцій може бути більшою вартості всіх інших комплектуючих. До того ж всі АКБ розраховані на певну кількість циклів заряду / розряду - значить при активному використанні їх вистачить на 5 - 8 років (в щадному режимі - розряд не більше 30 %);
• Труднощі з підбором потужності станції через різне вироблення електроенергії взимку і влітку. Так як продуктивність станції в літній період в кілька разів вище продуктивності в зимовий, а споживання якраз навпаки, то підібравши станцію по зимовій продуктивності - матимемо величезний надлишок енергії в літній період - що є не раціонально. Якщо ж підберемо по річній продуктивності - то матимемо істотну нестачу в зимовий період - що є неприйнятно, особливо в разі відсутності інших джерел електроенергії;
• Високі втрати. Велика кількість комплектуючих - завжди веде до збільшення втрат. Так само в ланцюгах постійного струму даних видів станцій, мають місце втрати пов'язані з високими значеннями струму. Тому, що найчастіше в таких станціях використовується низьковольтне напруга постійного струму.

Мережева система

Складається з сонячних модулів і мережевого сонячного інвертора. Спеціальний адаптер (сонячний інвертор) завдяки синхронізації з громадською мережею має можливість передавати електроенергію прямо в мережу.

Принцип роботи

Мережевий сонячний інвертор видає сигнал аналогічний громадській мережі, але з трохи завищеною напругою. Через це все домашнє навантаження в першу чергу споживає електроенергію від інвертора (сонячних батарей), а в разі її нестачі буде домішувати енергію від мережі. Якщо потужність, що виробляється сонячною електростанцією вище ніж потужність споживана навантаженням, то струм через прилад обліку починає «перетікати» в мережу (на навантаження вашого сусіда). При підключенні до державної програми «зелений тариф» (підписання договору та встановлення спеціального приладу обліку електроенергії), можливий продаж надлишків електроенергії за спеціально встановленими і закріпленим законодавчо тарифами.

Переваги

• Порівняно низька вартість. Мінімальна кількість комплектуючих і невисока вартість обладнання;
• Можливість заробляти на продажу електроенергії;
• Максимальне використання всієї встановленої потужності. На відміну від автономної - ця станція весь час виробляє електроенергію: якщо немає споживання в домогосподарстві, то енергія передається в мережу;
• Мінімальні втрати. У таких станціях найчастіше використовується висока напруга на стороні постійного струму (до 1000 В) завдяки чому, струм в ланцюзі маленький і відповідно, втрати мінімальні.

Недоліки

• Залежність від зовнішньої електромережі. Спорудження станції можливо тільки при наявності можливості підключення до загальної мережі. І в разі відключення електроенергії в загальній мережі - станція теж не працює. В першу чергу, це пов'язано з безпекою - на лінії в яку ви передаєте електроенергію, можуть вестися ремонтні роботи;
• При підключенні за «зеленим тарифом» - необхідно дотримуватися постанови. Згідно із законодавством приватну електростанцію при підключенні за зеленим тарифом можна розміщувати на дахах будівель, госп. будівель, фасадах і огороджувальних конструкціях занесених на план домогосподарств. Так само обмежена потужність станції, що підключається (не більше 30 кВт).

Гібридна система

Оптимальним рішенням для тих, хто хоче бути максимально незалежним і в той же час раціонально використовувати всю встановлену потужність сонячної електростанції є мережева система з функцією резервування (гібридна сонячна електростанція).

Принцип роботи

Дана система об'єднує в собі кращі якості двох попередніх видів сонячних електростанцій. Вона як і автономна, може накопичувати заряд в акумуляторних батареях і так само як мережева - віддавати вироблювану електроенергію в мережу. Найбільш раціональним принципом використання даної станції є установка мінімально необхідного акумуляторного поля, яке потрібне для підтримки найнеобхіднішого обладнання в аварійному режимі (освітлення, холодильник, зарядка портативної техніки, автоматика для опалювального обладнання і т. д.). Тобто при наявності електроенергії в мережі все навантаження живиться тільки від сонячної станції і загальної мережі. Станція паралельно віддає всю електроенергію в мережу. У разі виникнення аварії на лінії - інвертор перемикається в автономний режим (перестає віддавати в мережу) і працює тільки на домашнє навантаження, підібране за умовою першої необхідності. За рахунок цього можна істотно знизити вартість системи (зменшити кількість АКБ і збільшити їх термін служби, адже вони будуть використовуватися тільки в аварійних ситуаціях)

Недоліки

• Порівняно висока ціна. В порівнянні з мережевими станціями - гібридні інвертори коштують дорожче, ніж звичайні мережеві. Звідси і більш тривалий термін окупності при підключенні за зеленим тарифом. Але все ж дані станції гарантують незалежність від перебоїв з електропостачанням.

Висновки

Яку станцію вибрати залежить вже від конкретної ситуації і побажань самого майбутнього власника. Якщо у нього немає можливості підключення до громадської мережі (заміський будинок, дача і т. д.), тоді для нього підходить тільки автономна станція. Якщо ж є підключення до мережі - однозначно мережева або гібридна. Все залежить від частоти перебоїв з електропостачанням і критичності таких перебоїв для об'єкта і мешканців - якщо рідко і не критично, то можна і мережеву станцію. Якщо ж для господаря сонячної електростанції в першу чергу є комфортне проживання або може, перебої є неприпустимими (будь-яке виробництво, медустанова або ін.) - тоді гібридну.