Что такое СЭС для дома и как работает солнечная электростанция

Один из наших объектов в Киевской области: на крыше десять панелей по 625 Вт, в доме гибридный инвертор на 6 кВт и батарея на 5 кВт·ч. Летом к обеду батарея уже полная, дом живёт от солнца, а сеть нужна разве что вечером. В декабре картина другая: панели дают меньше, и большую часть работы берут на себя сеть и аккумулятор. Обе картины правдивы, и про обе стоит знать до того, как заказывать СЭС для дома.

СЭС — солнечная электростанция. Ниже разбираем, из чего она состоит, какие бывают схемы и что домашняя станция реально даёт в Украине, где отключения света стали частью календаря.

Из чего состоит солнечная электростанция

Солнечные панели превращают свет в постоянный ток. Мы работаем с монокристаллическими панелями LONGi мощностью от 480 до 650 Вт. Панели ставят на крышу или на землю, на отдельные конструкции.

Инвертор превращает постоянный ток панелей в обычные 230 В для розеток и управляет тем, куда идёт энергия: в дом, в батарею или в сеть. Для дома мы ставим гибридные инверторы Deye.

Аккумулятор хранит излишек дневной генерации на вечер и на случай блэкаута. Для дома это батареи LiFePO4 Deye.

Сеть дополняет станцию, когда солнца мало, и заряжает батарею, когда нужно.

К этому добавляются крепления, кабель, защитные автоматы и заземление. Их подбирают под конкретную крышу и щиток.

Сетевая, гибридная или автономная СЭС

Схем три, и разница между ними заметнее всего именно во время отключений:

• Сетевая. Панели и сетевой инвертор, без батареи. Пока есть сеть, станция уменьшает счета. Когда свет пропадает, сетевой инвертор выключается, даже в солнечный день: он не имеет права питать линию без напряжения в ней. При отключениях такая станция не помогает.
• Гибридная. Панели, гибридный инвертор, батарея и сеть. Когда свет есть, дом живёт от солнца и сети. Когда пропадает, инвертор за считанные миллисекунды переходит на батарею и панели. Это наш выбор для большинства домов.
• Автономная. Станция без подключения к сети: дача без линии, удалённый объект. Здесь батарей нужно больше, и на зиму часто оставляют генератор, потому что других источников нет.

Мы продаём и устанавливаем гибридные системы. В украинских условиях они закрывают и экономию, и резервное питание.

Как энергия ходит в течение дня

Утром панели начинают генерировать, и инвертор сначала отдаёт их энергию в дом. Когда генерация превышает потребление, излишек идёт в батарею. Днём, в ясную погоду, батарея заряжается и дом почти ничего не берёт из сети.

Вечером солнце садится, и дом переходит на батарею. Когда она разрядилась до заданного уровня, инвертор снова берёт сеть. Ночью батарея может заряжаться от сети, если так настроено.

Приоритеты задают в инверторе: что заряжать первым, когда брать сеть, в какие часы держать батарею полной. Гибридные инверторы Deye имеют настройки по временным периодам и позволяют ограничить мощность, которую станция отдаёт в сеть. Следить за генерацией и состоянием батареи можно с телефона через Wi-Fi.

Что СЭС даёт во время отключений

Если свет пропадает днём в солнечную погоду, дом работает от панелей и батареи, а батарея ещё и может заряжаться. Это лучший сценарий, и летом он случается часто.

Если отключение вечером или ночью, дом живёт тем, что батарея набрала за день. Здесь всё решает ёмкость аккумулятора, а не мощность панелей.

И ещё одно: станция работает не только в дни отключений. Каждый киловатт-час, который дом взял от панелей, — это киловатт-час, который не пришлось брать из сети. Насколько это заметно в счетах, зависит от вашего потребления и тарифа, поэтому мы считаем это под конкретный дом, а не обещаем общих цифр.

Зимой солнца мало, дни короткие, панели бывают под снегом. Генерация заметно падает. Честно говорим клиентам: в декабре СЭС для дома не сделает вас независимыми от сети. Зимой главную работу во время отключений выполняет батарея, которую между отключениями заряжает сеть. Об этом подробно — в статье как пережить зиму без света.

Сколько нужно панелей

Количество зависит от крыши, её ориентации, тени, вашего потребления и входных параметров инвертора. Например, однофазный Deye SUN-6K-SG05LP1-EU ↗ принимает до 9,6 кВт панелей на два независимых MPPT-входа. Два входа позволяют поставить панели на два ската крыши с разной ориентацией.

Для ориентира, наши реальные проекты: 10 панелей по 625 Вт с инвертором на 6 кВт, 15 панелей по 585 Вт с инвертором на 8 кВт, 16 панелей по 300 Вт с инвертором на 5 кВт. Фото и состав каждой станции — на странице примеры работ.

Подробнее о том, как панели соединяют в стринги и почему инвертору важно их напряжение, — в статье инвертор и солнечные панели: как выбрать.

Что проверить на крыше до монтажа

Панели стоят на крыше много лет, поэтому сначала смотрим на саму крышу. Если кровлю скоро менять, лучше сделать это до монтажа: снимать и ставить станцию второй раз — лишние расходы.

Второе — тень. Дерево, дымоход или соседний дом, которые затеняют часть панелей в определённые часы, заметно уменьшают генерацию всего стринга. Третье — ориентация. Южный скат даёт больше всего, но восточный и западный тоже работают, особенно если у инвертора есть отдельные MPPT-входы для каждого. Если крыша не подходит, панели ставят на землю, на отдельные конструкции.

Почему панели и кабель считаем отдельно

Гибридные инверторы Deye, батареи и аксессуары есть в каталоге как отдельные товары. Панели LONGi и кабель у нас идут через расчёт сметы. Количество панелей, схема соединения, крепления под ваш тип кровли, длина и сечение кабеля зависят от объекта. Коробочная цена здесь мало что скажет. Мы сначала собираем данные о крыше и щитке, а потом считаем всю станцию.

С чего начать

Если главная цель — пережить отключения, начните с ИБП: гибридного инвертора и батареи. Панели к гибридному инвертору можно добавить позже, когда созреет бюджет. Если же вы уже знаете, что хотите и резерв, и меньшие счета летом, лучше сразу считать полную СЭС: так инвертор подберём под будущие панели.

Что такое ИБП и как он работает, мы рассказали в отдельной статье. Инверторы и батареи смотрите в каталоге ↗.

Мы проектируем и монтируем солнечные электростанции в Киеве и Киевской области. Напишите, какая у вас крыша и сколько вы потребляете в месяц ↓, и мы посчитаем станцию под ваш дом.