7621
9
1
Недавно я рассказывал о солнечной электростанции, способной обеспечить энергией производственный цех. На этот раз я расскажу о ещё более мощной и интересной солнечной электростанции: достаточно сказать, что пиковая выдаваемая мощность составляет 120 кВт, а за месяц она вырабатывает до 9 мВт*ч!
Начну с того, что расскажу немного об истории создания этой СЭС. Территориально объект находится в Краснодарском крае, где сама природа располагает пользоваться энергией солнца. Кроме того, в Краснодарском крае существует проблема с электропитанием в летние месяцы: из-за жары все начинают усиленно пользоваться кондиционерами и холодильными установками, тем самым повышая нагрузку на электросети. А сами электростанции тоже находятся в тяжелых условиях: повышенная нагрузка, да плюс высокие температуры - вот и случаются аварии и временные отключения.
Итак, собственник решил обезопасить свой дом и приусадебное хозяйство от таких перебоев с электроэнергией. Была поставлена задача обеспечить автономное электроснабжение на период до 3 часов. Практика показывала, что энергетики, как правило, за такой срок успевали провести все работы и восстановить подачу напряжения.
Шаг 1. Резервируем питание
Таким образом, было решено установить автономные инверторы с аккумуляторами. Расчет велся на полноценное резервирование всей усадьбы в полном объеме на период 3 часа. Так как этот период мог быть больше, было решено добавить к автономным инверторам дизель-генератор.
Итак, собственник решил обезопасить свой дом и приусадебное хозяйство от таких перебоев с электроэнергией. Была поставлена задача обеспечить автономное электроснабжение на период до 3 часов. Практика показывала, что энергетики, как правило, за такой срок успевали провести все работы и восстановить подачу напряжения.
Шаг 1. Резервируем питание
Таким образом, было решено установить автономные инверторы с аккумуляторами. Расчет велся на полноценное резервирование всей усадьбы в полном объеме на период 3 часа. Так как этот период мог быть больше, было решено добавить к автономным инверторам дизель-генератор.
Шаг 2. Пользуемся энергией солнца
Вполне логично, что после установки автономных инверторов, следующим шагом было добавление солнечных панелей. Таким образом, можно было, без оглядки на отсутствие внешней сети, пользоваться электроэнергией. Наверное, пришло время технической информации.
Вполне логично, что после установки автономных инверторов, следующим шагом было добавление солнечных панелей. Таким образом, можно было, без оглядки на отсутствие внешней сети, пользоваться электроэнергией. Наверное, пришло время технической информации.
Технические характеристики
Солнечные модули: Микроморфные, Pramac (Швейцария) 125Вт х 360шт.
Установленная мощность солнечных модулей: 45кВт
Солнечные контроллеры: КЭС DOMINATOR MPPT 200/100 200В 100А х 9шт.
Инверторы: MAP DOMINATOR 20кВт х 6шт (3-х фазная система по 2 МАП на фазу)
Суммарная мощность инверторов: 120кВт
Аккумуляторы: Панцирная сборка 8PzS960 960Ач 48В с пробками рекомбинации водорода х 6шт
Общая емкость АКБ: 5760Ач, 276кВт*ч
Дизель-генератор: JCB G115QS 90кВт с автоматическим управлением.
Как это работает?
Микроморфные Солнечные батареи имеют одну особенность: КПД у них чуть больше 9%, но при этом они захватывают инфракрасную часть спектра, а значит, способны давать большее энергии на восходе, закате и во время облачности. Кроме того, каждая солнечная батарея выдает до 100В напряжения и обладает мощностью 125 Вт. Благодаря этому была решена задача отказоустойчивости: все панели соединены параллельно и разделены на 18 сегментов. Соответственно, в каждом сегменте получилось 20 панелей, отдающих 2,5 кВт мощности. Так как панели расположены в два ряда, то получились приличные по длине магистрали. Здесь пригодился СИП провод, который обладает достаточным сечением при доступной цене. и при выходе из строя одной панели, остальные 19 продолжают работать. А если произойдет перебой магистрали, то из работы выпадет только один из 20 сегментов, так что потери будут несущественны.
Солнечные модули: Микроморфные, Pramac (Швейцария) 125Вт х 360шт.
Установленная мощность солнечных модулей: 45кВт
Солнечные контроллеры: КЭС DOMINATOR MPPT 200/100 200В 100А х 9шт.
Инверторы: MAP DOMINATOR 20кВт х 6шт (3-х фазная система по 2 МАП на фазу)
Суммарная мощность инверторов: 120кВт
Аккумуляторы: Панцирная сборка 8PzS960 960Ач 48В с пробками рекомбинации водорода х 6шт
Общая емкость АКБ: 5760Ач, 276кВт*ч
Дизель-генератор: JCB G115QS 90кВт с автоматическим управлением.
Как это работает?
Микроморфные Солнечные батареи имеют одну особенность: КПД у них чуть больше 9%, но при этом они захватывают инфракрасную часть спектра, а значит, способны давать большее энергии на восходе, закате и во время облачности. Кроме того, каждая солнечная батарея выдает до 100В напряжения и обладает мощностью 125 Вт. Благодаря этому была решена задача отказоустойчивости: все панели соединены параллельно и разделены на 18 сегментов. Соответственно, в каждом сегменте получилось 20 панелей, отдающих 2,5 кВт мощности. Так как панели расположены в два ряда, то получились приличные по длине магистрали. Здесь пригодился СИП провод, который обладает достаточным сечением при доступной цене. и при выходе из строя одной панели, остальные 19 продолжают работать. А если произойдет перебой магистрали, то из работы выпадет только один из 20 сегментов, так что потери будут несущественны.
Каждые два сегмента панелей, то есть суммарно 5 кВт, обрабатываются одним солнечным контроллером КЭС DOMINATOR MPPT 200/100, последняя цифра 100 обозначает максимальный ток. При напряжении аккумуляторной сборки 48В, такие контроллеры работают на пределе, но хорошее оребрение и дополнительные кулеры позволили решить проблему нагрева.
Далее энергия от солнечных контроллеров поступает на аккумуляторную сборку напряжением 48В. Использованы панцирные аккумуляторы емкостью 960А*ч по 2В с пробками рекуперации водорода. Общая емкость сборки составляет 5760 А*ч, а если перевести в энергию, то это порядка 276 кВт*ч, если разрядить аккумуляторы полностью. Все аккумуляторы подключены к мощным токоведущим шинам и это хорошо видно на фото.
К аккумуляторам подключены инверторы МАП DOMINATOR 48В 20кВт. Их подключено 6 штук в трехфазном исполнении, то есть с каждой фазы можно снимать мощность до 40 кВт. Так как в хозяйстве есть немало трехфазных потребителей, то было поставлено условие обеспечить именно трехфазную сеть : тут и насосы, электроинструмент и даже бытовая мощная электроника. Инверторы работают в режиме подкачки энергии от солнца и соединены по шине I2C с солнечными контроллерами. В результате, хозяйство в полной мере использует энергию солнца, а недостающую мощность добирает от сети.
Есть отдельный распределительный щит, в котором коммутируются все входящие и исходящие линии. Имеется собственная подстанция мощностью 100КВА, дизельный генератор на 90 кВт с системой автозапуска и система коммутации.
На данный момент система работает следующим образом:
1. Используется максимум энергии солнца, а недостающая мощность добирается от внешней сети
2. Если внешняя сеть отключается, незаметно для хозяев, система переходит в автономный режим. Используется энергия солнца и недостаток компенсируется от аккумуляторов.
3. Если внешнее питание не появилось, солнца нет (ночь или пасмурно), а заряд аккумуляторов подходит к заданному пределу, автоматически запускается дизель генератор, который транзитом подает энергию на все хозяйство, а инверторы в это время заряжают аккумуляторы.
4. Как только возвращается внешняя сеть, дизель-генератор отключается и система переходит в стандартный режим работы.
Так как солнца в Краснодарском крае много, генератор запускается крайне редко - хватает мощности солнечных панелей и заряда аккумуляторов.
Удаленное управление
Так как система довольно мощная, могут возникать коллизии, да и мониторить состояние такой системы будет нелишним. В состав инверторов МАП DOMINATOR входит программно-аппаратный комплекс "Малина", который позволяет удаленно мониторить каждый из инверторов и даже вносить изменения в настройки. За время, пока я писал эту статью, был запущен облачный сервис Малина, который позволяет всем владельцам таких инверторов получать актуальную информацию о своей энергосистеме, даже если дом не имеет белого IP - инвертор сам подключается к серверу и отправляет туда данные.
1. Используется максимум энергии солнца, а недостающая мощность добирается от внешней сети
2. Если внешняя сеть отключается, незаметно для хозяев, система переходит в автономный режим. Используется энергия солнца и недостаток компенсируется от аккумуляторов.
3. Если внешнее питание не появилось, солнца нет (ночь или пасмурно), а заряд аккумуляторов подходит к заданному пределу, автоматически запускается дизель генератор, который транзитом подает энергию на все хозяйство, а инверторы в это время заряжают аккумуляторы.
4. Как только возвращается внешняя сеть, дизель-генератор отключается и система переходит в стандартный режим работы.
Так как солнца в Краснодарском крае много, генератор запускается крайне редко - хватает мощности солнечных панелей и заряда аккумуляторов.
Удаленное управление
Так как система довольно мощная, могут возникать коллизии, да и мониторить состояние такой системы будет нелишним. В состав инверторов МАП DOMINATOR входит программно-аппаратный комплекс "Малина", который позволяет удаленно мониторить каждый из инверторов и даже вносить изменения в настройки. За время, пока я писал эту статью, был запущен облачный сервис Малина, который позволяет всем владельцам таких инверторов получать актуальную информацию о своей энергосистеме, даже если дом не имеет белого IP - инвертор сам подключается к серверу и отправляет туда данные.
Особенности эксплуатации
Команда проектировщиков применила несколько интересных решений, которые сходу не кажутся очевидными, но которые позволили неплохо сэкономить. Например, вся система собрана в небольшом утепленном вагончике, который летом все-таки неплохо нагревается. Что удивительно, но оказалось экономически выгоднее организовать приточно-вытяжную вентиляцию, которая работает по принципу аэротрубы, нежели ставить систему кондиционирования.
Команда проектировщиков применила несколько интересных решений, которые сходу не кажутся очевидными, но которые позволили неплохо сэкономить. Например, вся система собрана в небольшом утепленном вагончике, который летом все-таки неплохо нагревается. Что удивительно, но оказалось экономически выгоднее организовать приточно-вытяжную вентиляцию, которая работает по принципу аэротрубы, нежели ставить систему кондиционирования.
Заключение
Данная солнечная гибридная электростанция спроектирована с хорошим запасом мощности. На данный момент выработка от солнечных панелей может составлять до 300 кВт*ч в день, а усадьба потребляет всего 200 кВт*ч в день. То есть имеется запас в целую треть - это позволяет, как добавить потребителей без внесения каких-либо изменений, так и на довольно продолжительный период отказаться от внешней электросети - энергии от солнечных панелей хватит для того, чтобы компенсировать постоянное потребление и зарядить подсевшие за ночь аккумуляторы. К сожалению, стоимость энергии из аккумуляторов выше сетевой, так как количество их циклов ограничено, поэтому пока выгоднее ночью питаться от внешней электросети (да и ночной тариф выгоднее дневного). И приятно, что большинство составляющих этой энергосистемы произведено в России: значит, не все пропало, если даже такие системы строятся на наших комплектующих.
Если интересна тематика солнечных электростанций, то я также могу рассказать про менее мощные "дачные" решения. Рад любым комментариям и до встречи!
Данная солнечная гибридная электростанция спроектирована с хорошим запасом мощности. На данный момент выработка от солнечных панелей может составлять до 300 кВт*ч в день, а усадьба потребляет всего 200 кВт*ч в день. То есть имеется запас в целую треть - это позволяет, как добавить потребителей без внесения каких-либо изменений, так и на довольно продолжительный период отказаться от внешней электросети - энергии от солнечных панелей хватит для того, чтобы компенсировать постоянное потребление и зарядить подсевшие за ночь аккумуляторы. К сожалению, стоимость энергии из аккумуляторов выше сетевой, так как количество их циклов ограничено, поэтому пока выгоднее ночью питаться от внешней электросети (да и ночной тариф выгоднее дневного). И приятно, что большинство составляющих этой энергосистемы произведено в России: значит, не все пропало, если даже такие системы строятся на наших комплектующих.
Если интересна тематика солнечных электростанций, то я также могу рассказать про менее мощные "дачные" решения. Рад любым комментариям и до встречи!
Новости партнёров
реклама
Да, не очень хорошо смотреть в чужой карман, только вот целесообразность таких конструкций (я уж молчу про занимаемую площадь) именно деньгами и определяются и выкладки нужно начинать именно с финансовой части.
И не покидает ощущение, что всю эту усадьбу у хозяина сотни лямов нашлись, а на подключение стабильного источника энергии - нет. Не иначе как на подобные гектары тоже накопил сдавая алюминиевые банки и за автобусом пешком бегал - экономил.
Желательно так:
Аккумуляторы, включая инверторы, другое оборудование, установку и интеграцию в систему: столько-то
Солнечная электростанция, включая её панели, инверторы, другое оборудование, установку и интеграцию в систему: столько-то
Дизель-генератор, включая ...... : столько-то
Всего : столько-то
Ни хрена себе цена?!
Спасибо, Илон Маск, но Тесла мне даже даром не нужна!
Я по-старинке на бензиновой покатаюсь.
Расскажете детали? Какое оборудование используете, сколько и каких аккумуляторов?
Как так получилось, что самая дешёвая и доступная электроэнергия от электростанций стала настолько недоступно, что стало проще генерировать электроэнергию самым уродским и варварским способом?
Следующий шаг, это дружины и удельные княжества?
Технари конечно молодцы, но их успех это позор государства.
В целом игрушка для богатых)))
Вот когда 10квт да за сто тысяч. Вот это дело.
предполагаю что под 2 млн, не менее
По примерным прикидкам, это будет стоимость небольшой квартиры.
2. Не забывайте о том, что оборудование из списка "не китайское", панели швейцарские, генератор английский, а там на экологию не забивают.
3. Как правильная утилизация тех же акб может наносить экологический ущерб?
ОК, мощность установки 120 кВт, в сутках 24 часа, в месяце 30 дней.
Перемножаем 120 х 24 х 30 = 86.4 МВтч. Вот столько установка выдавала бы, если бы солнышко светило 24 часа в сутки.
9 МВтч от 86.4 МВтч - это 10,4 процента. Т.е. практически 90 процентов установленной мощности устройства НЕ используется в работе.
Вот и вся "эффективность" или КПД.
:)
А по факту Вы эти 120 выдать от одного лишь солнца не сможете. Вам нужен еще дополнительный источник энергии, чтобы заряжать аккумуляторы. А солнышко Вам и 45 кВт в течение всего дня обеспечить неспособно. Ввиду изменения характеристик солнечного излучения в течение дня.
"Солнечные" 45 кВт установка даст лишь в пике, т.е. по факту час-два в день.
Усе. Всю остальную энергию придется все равно качать из сети или раскочегарив дизель- генератор.
И не забудьте упомянуть, что пока заряжается аккумулятор, потребитель энергию, идущую на его зарядку НЕ получает.
Обещанные 120 кВт от аккумуляторов означают при заявленой же месячной выдаче 9 МВтч, что 120 кВт может быть выдано максимум
9000 кВтч / 120 кВт / 30 дней = 2.5 часа в день.
Что соответствует необходимой энергии для зарядки аккумуляторов в 120 кВтч х 2.5 ч = 300 КВтч которую нужно ежедневно откуда-то взять , чтобы потом отдать ее потребителю. На потери при зарядке наплюем.
ОК. Включаем рекламируемую солнечную батарею с пиковой мощностью в 45 кВт и заявленным КПД в 9 процентов.
45 кВт х 24 часа х 0.09 = 97,2 кВтч в день - это максимум энергии, которую способна выработать солнечная панель в заявленных условиях эксплуатации.
97.2 это меньше 300, на всякий случай напоминаю.
:)
Т.е. даже обеспечить ежедневный заряд аккума до обещанного рекламой ежедневного уровня выдачи электроэнергии (2.5 часа х 120 кВт ) солнечная панель оказывается НЕ в состоянии.
Вопрос, а зачем она тогда вообще нужна?
Я просто напомню Вам Ваш же график выдачи мощности солнечной панели, который Вы дали в предыдущем посте для панели с установленной мощностью в 27 кВт.
Из графика видно, что эту самую установленную мощность 27 кВт панель выдает лишь пару часов за весь солнечный 12-часовой день (с 6 утра до 18 часов вечара). Все остальное время панель пыхтит и тужится на значениях от нуля и меньших, чем заявленные 27 кВт.
Согласно Вашим же данным, за месяц та панелька произвела аж 3,5 МВтч э/э. Хотя могла бы произвести 0.027 МВт х 24 часа х 30 дней = 19.44 МВтч.
Т.е. ее реальный КПД составил 3.5/19.44 х 100 % = 18 процентов.
Надеюсь, теперь Вы поняли, почему нужно умножать установленную мощность панели на КПД?
:)
Да из-да того, что солнышко светит неравномерно в течение дня.
:)
Охотно допускаю, что в текущем посте Вы в качестве КПД (9 процентов) поименовали не отношение производимой энергии к максимально теоретически возможной, а просто долю от упавшей на панель солнечной энергии, сконвертированной в электрическую. По факту этот параметер мало кому интересен, окромя производителей батареи.
Ну да ладно, примем в качестве реальной КПД Вашей 45-кВтной панельки аж 20 процентов (с запасом возьмем).
Считаем - 45 кВт х 24 часа х 0.2 = 216 кВт.
Снова - не хватает! До 300 кВт не дотягивает.
Ну зачем же так подставляться-то, а?
При том, что в конце прошлого поста Вы все же анонсировали, что
"В следующий раз я расскажу о солнечной электростанции мощностью 120 кВт!"
А по факту - враки.
При производстве и утилизации дизель-генератора, солнечных панелей, аккумуляторов, наконец!
Сколько ресурсов на это было потрачено?
Вопрос утилизации АКБ уже столько раз поднимался - это абсолютно безопасно, если соблюдается техпроцесс. Из курса школьной химии известно, как нейтрализовать кислоту. Свинец идет в переработку. Пластиковый корпус тоже. Ну и т.д.
По сути, если называть его "общественным", то это не соответствует истине.
Это не общественный транспорт, это система которая рубит бабло с населения, не решая его проблем по-сути.
Любое производство наносит экологический ущерб!
Централизованная генерация электроэнергии всегда менее опасна и затратна.
При постройке братской ГЭС себестоимость была где-то в 100 раз ниже чем в среднем по стране.
Если судить с точки зрения макроэкономики, а не ох..уевших барыг, то выгодно для экономики страны ВСЮ инфраструктуру делать безплатной для населения!
Это уже не раз подтверждалось и расчётами и практикой.
Попытки брать плату приводят к дополнительным тратам. и к такой ситуации, что либо плату надо значительно поднимать, вплоть до неподъёмной, либо доплачивать из казны, чтобы содержать контрольно-кассовый аппарат.
Система "платон" уже показала свою (де)"эффективность", когда затраты на ее содержание превысили где-то на 15..20% налоговые сборы.
т.к. происходит дополнительная передача/трансформация энергии с очень низким суммарным КПД, и все это уходи в потери.
И это не учитывая вред от производства и утилизации!
А у трасформаторов, а у преобразователей?
а суммарный КПД как высчитывается? известно?
1. где вы взяли КПД в 9%? у меня получилось чуть больше 8% размер панели 1,1х1,3 метра, мощность 125 Вт, итого: (125/(1,1х1,3))/1000= 0,0874, что и есть 8,7% и это новая не деградировавшая панель. да, такая разница существенна для тонкопленки,а если эта тонкопленка от Хевел, то этот паспортный КПД смело снижаем еще на 1%.
2. тонкопленочные панели (они же микроморфные) действительно лучше работают с рассеянным светом, но КПД то у них низкое, напряжение сильно большое, изменяется тоже в огромных диапазонах, ток никакой! собственн6 по этим причинам от таких панелей весь мир и отказывается, находят они применение в основном в декоративных элементов фасадов и в малых архитектурных формах. лучшее их применение - это часть гетероструктурной панели, вот там тонкопленка получает второй шанс.
3. СИП провод для фотопанелей? вы серьезно? это кабель с алюминиевой жилой для сетей переменного тока, для работы на постоянном токе он не предназначен.
4. как я понял на этой СЭС куча панелей параллельно подключена к одному контроллеру, а у этого контроллера только ОДИН MPPT контроллер. ну да то такое, просто ни слова про предохранители до контроллера нет, а там СИП, вместо нормального кабеля (хотя при тех токах, что можно выжать с тонкопленки за потери переживать не обязательно), а ну как КЗ, я понимаю, что ток КЗ одной панели всего на 4-6% выше номинального, но на место КЗ у вас будет работать минимум 8 панелей, а они у вас стоят почти в луже!
только не говорите, что это "домик рыбака" на ачуевской косе, я консультировал разработчика, там был приличный проект на Шнейдере, а ни это .... блин, слов нет.
на приток фильтра хотяб G4 поставили, ну и жалюзийки на приток в вытяжкой с возвратной пружиной, а то как то не по фэншую
А расскажите мне, чем отличается провод для переменного тока от провода для постоянного тока?
То есть ничего не делаю, но осуждаю?
далее, контроллеров у вас 9, а панелей 360 итого 18 сегмантов по 20 панелей в параллель ..... мать, мать, мать, вот тут я действительно просчитался, когда писал по памяти! у вас все еще хуже, вы на ОДИН контроллер сажаете ДВА сегмента, по Двадцать панелей, итого их СОРОК, соответственно месть КЗ у4 вас питает до 39 панелей и это при полном отсутствии защиты! можете считать что тут я всавил фотку Лаврова.
кабель ... с этим вопросом идите к производителю, который исключил применение данного кабеля в сетях постоянного тока, почему он это сделал - я не знаю, но уверен, что не просто так, возможно это связано с развитием нештатных режимов на постоянном токе, а может что то еще, повторюсь - вам к производителю