Сетевые и автономные солнечные системы: определение, особенности и руководство по покупке

Начните с реального вопроса: нужен ли вам аккумулятор?

Владелец пригородного дома с надежными коммунальными услугами хочет снизить ежемесячные счета за электроэнергию. Владельцу хижины в двух километрах от ближайшей линии электропередачи ночью необходимо электричество. Оба человека ищут солнечную энергию, но системы, которые им нужны, принципиально разные. Разница между сетевой и автономной солнечной энергией – это не просто техническая классификация. Он определяет емкость вашей батареи, общий объем инвестиций, возможности резервного копирования и долгосрочную энергетическую стратегию.

Прежде чем сравнивать характеристики, полезно принять решение. Сетевые системы проще и дешевле в пересчете на ватт, но они отключаются при выходе из строя сети. Автономные системы стоят дороже за ватт, но обеспечивают настоящую независимость. Гибридная система, подключенная к сети с помощью аккумулятора, — это средний путь, который сейчас выбирает большинство домовладельцев.

Что такое сетевая солнечная система?

Сетевая (сетевая) солнечная система подключается непосредственно к электросети вашей коммунальной компании. Солнечная батарея генерирует электричество постоянного тока (DC) в дневное время. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный ток (AC) для питания вашей бытовой техники. Любой избыток энергии, который вы не потребляете, экспортируется в сеть, обычно зарабатывая кредиты по соглашению о чистом измерении или по «зеленому» тарифу.

Основные компоненты

• Солнечные панели - Преобразовать солнечный свет в электричество постоянного тока.
• Сетевой инвертор - преобразует постоянный ток в переменный и синхронизирует его с частотой сети (обычно 50 Гц в Европе, 60 Гц в Северной Америке).
• Чистый метр - регистрирует как импортированную, так и экспортированную электроэнергию, поэтому ваше коммунальное предприятие может выставить счет за разницу.
• Монтажная конструкция и проводка - крепится к крыше или земле.

Батарея не требуется. Это основная причина, по которой сетевые системы более доступны по цене. Бытовая система мощностью от 5 до 10 кВт стоит значительно дешевле, чем тот же массив в сочетании с хранилищем.

Есть одно практическое ограничение. При выходе из строя сети сетевой инвертор автоматически отключается от сети. Это мера безопасности, позволяющая предотвратить подачу электроэнергии от ваших панелей в ремонтируемую линию. Ваш дом отключается до тех пор, пока не будет восстановлено коммунальное обслуживание.

Если вы живете в районе со стабильной энергосистемой, сетевая система обеспечит самый быстрый возврат инвестиций. Экономия достигается непосредственно за счет компенсации цен на электроэнергию. Более подробную информацию о том, как ведут себя сетевые инверторы, можно найти в нашем руководстве по сетевые солнечные инверторы .

Что такое автономная солнечная система?

Автономная (автономная) солнечная система полностью независима от коммунальной сети. Он предназначен для удовлетворения всех потребностей объекта в электроэнергии, используя только солнечную энергию, улавливаемую на месте. Это означает, что каждый потребляемый ватт, в том числе ночью или во время многодневных штормов, должен поступать из вашей собственной генерации и хранилища.

Основные компоненты

• Солнечные панели - источник генерации.
• Банк солнечных батарей - сохраняет энергию для использования в ночное время и в пасмурные периоды.
• Гибридный или автономный инвертор - управляет зарядкой от солнечной батареи, разрядкой аккумулятора и выходом переменного тока. Многие современные модели оснащены встроенными контроллерами заряда MPPT.
• Резервный генератор - необязательно, но часто встречается в периоды продолжительной плохой погоды.
• Система управления аккумулятором - защищает аккумулятор от перезаряда и чрезмерного разряда.

Определение размеров вне сетки более требовательно, чем определение размеров в сети. Вы должны рассчитать не только среднесуточное потребление, но и наихудшие сценарии: зимнее производство солнечной энергии, скачки запуска приборов и дни автономной работы. Система, рассчитанная на 75% ваших пиковых потребностей, в конечном итоге заставит вас нормировать электроэнергию или запустить генератор.

Выбор батареи является наиболее важным решением. Низковольтные литий-железо-фосфатные системы (LiFePO4) с батареями напряжением 48 В являются основным выбором в жилых домах. Они предлагают проверенный баланс безопасности, срока службы и стоимости. Для небольших установок может быть достаточно аккумулятора емкостью от 5 до 10 кВтч. Для полного домохозяйства с тепловым насосом или электромобилем типично от 15 до 20 кВтч или более. Чтобы увидеть, как взаимодействуют компоненты, прочитайте нашу разбивку как работает автономная солнечная система .

Deye SE-F16 Низковольтная аккумуляторная батарея LiFePO4 мощностью 16 кВтч для жилых помещений Эта низковольтная литий-железо-фосфатная батарея мощностью 16 кВтч подходит для больших домов с тепловыми насосами или зарядкой электромобилей, предлагая расширяемую емкость и надежную ежедневную циклическую работу для резервного питания или собственного потребления. Посмотреть продукт →

В сети и вне сети: прямое сравнение

В таблице ниже приведены наиболее важные различия. Используйте его в качестве краткого справочника при обсуждении вариантов с установщиком или поставщиком.

Гибридные солнечные системы: практическая золотая середина

Гибридная система подключена к сети, но также включает в себя аккумуляторную батарею. Он может экспортировать излишки энергии в течение дня и получать ее из сети, когда это необходимо. Когда сеть выходит из строя, она отключается и переключается на питание от батареи, поддерживая работу критически важных приборов.

Гибридные инверторы предназначены для этой двойной роли. Они сочетают в себе солнечные входы MPPT, двунаправленное преобразование переменного/постоянного тока и управление батареями в одном устройстве. На многих рынках гибридный инвертор в сочетании с литиевой батареей стал выбором по умолчанию для новых жилых установок, поскольку он повышает устойчивость за относительно небольшую надбавку по сравнению с системой, подключенной только к сети.

Рассмотрим практический пример бытового фотоэлектрического комплекта мощностью 10 кВт. Чистая сетевая версия будет охватывать дневную нагрузку и экспортировать остальную часть. Тот же массив с гибридным инвертором и аккумулятором емкостью 10 кВтч обеспечивает электроснабжение дома в вечерние часы пик и при коротких отключениях электроэнергии. Это компромисс, на который готовы пойти большинство домовладельцев.

Трехфазный гибридный инвертор Deye SUN-8K-SG04LP3-EU для систем 48 В Этот трехфазный гибридный инвертор поддерживает несбалансированный выход, связь по переменному току и до 10 параллельных блоков, что делает его гибким выбором для жилых или небольших коммерческих хранилищ с потребностями в резервном копировании. Посмотреть продукт →

Как выбрать правильную систему

Правильный ответ зависит от трех переменных: качества вашей сети, вашего бюджета и вашего желания ее обслуживать.

1. Надежность сети определяет решение

Если ваша коммунальная сеть выходит из строя чаще, чем несколько раз в год, или если отключения обычно длятся более двух часов, сеть не является надежным партнером. В этом случае система, работающая только в сети, оставит вас в неведении, когда сеть выйдет из строя. Гибридная система с аккумулятором покрывает как минимум основные нагрузки. Автономное питание необходимо только тогда, когда сеть вообще недоступна.

2. Бюджет определяет масштаб системы

Сетевые системы имеют самую низкую стоимость за киловатт. Автономные системы имеют самую высокую стоимость за киловатт, поскольку аккумуляторная батарея является обязательным и дорогостоящим компонентом. Если вы сравниваете систему мощностью 6 кВт с аккумулятором и без него, батарея может добавить от 30% до 50% к общей цене. Эта разница имеет значение, когда срок окупаемости является вашим основным критерием.

3. Сертификация и совместимость имеют значение

Не упускайте из виду взаимодействие между компонентами. Гибридный инвертор одной марки может некорректно взаимодействовать с аккумулятором другого производителя. Хотя многие продукты соответствуют стандартам связи CAN или RS485, проблемы совместимости могут привести к снижению емкости или проблемам с зарядкой. Всегда безопаснее купить упакованный комплект, компоненты которого были протестированы вместе, или работать с поставщиком, который может подтвердить интеграцию для вашей конкретной конфигурации.

Заключительная рекомендация

Если у вас есть доступ к сети, начните с гибридной системы. Это дает вам финансовые преимущества работы от сети и гибкость резервного питания от батареи. Если на вашем участке вообще нет подключения к инженерным сетям, автономная система — ваш единственный путь, но запланируйте аккумуляторную батарею правильного размера и подумайте о генераторе, обеспечивающем зимнюю устойчивость.

Когда вы будете готовы указать компоненты, найдите поставщика, который предлагает проверенные комбинации, а не отдельные детали, брошенные в корзину. Правильная интеграция системы убережет вас от ошибок связи и проблем с производительностью, которые сложно устранить после установки.

Фотоэлектрический комплект мощностью 10 кВт с накопителем емкостью 10 кВтч для полноценных домашних систем Готовый к установке комплект солнечной энергии мощностью 10 кВт в сочетании с накопителем мощностью 10 кВтч обеспечивает проверенную комбинацию для выработки энергии в дневное время и использования в вечернее время, уменьшая проблемы с интеграцией после установки. Посмотреть продукт →