Друзья сегодня поговорим о резервных системах питания дома на базе солнечных панелей и аккумуляторов. Наша недавняя поездка на подписание контракта с заказчиком вдохновила нас на эту статью. Несмотря на детальное технико-коммерческое предложение и неоднократное обсуждение его составляющих, по приезду оказалось, что заказчик все же не правильно понял возможности предложенного комплекта оборудования. Покупая трех-килловаттную резервную систему питания люди думали, что она обеспечит работу электрических приборов отопления в течение всей зимы. К сожалению, это невозможно. Так что контракт не состоялся, мы проконсультировали людей и вернулись.
Как обеспечить резервное питание критически важных потребителей при отключении сети?
Когда речь идет о необходимости резервного питания в случае отключения сети, мы должны понимать два главных условия:
- суммарную мощность потребления в таком режиме;
- необходимое время резерва.
Рассмотрим типичную ситуацию, при отключении электроэнергии вам нужно обеспечить работу критически важных потребителей:
- насос системы отопления и автоматика твердотопливного котла;
- холодильник;
- освещение;
- возможность зарядки телефонов и ноутбука.
На все это в сутки необходимо минимум 4 киловатт-часа. Это будет базовое условие для демонстрации возможности солнечных систем обеспечить резерв питания вашего дома. Также договоримся, что Вы установили у себя дома аккумуляторы общей емкостью 5 кВт*ч.
Сколько энергии производит солнечная электростанция в зимний период?
Производительность автономных солнечных электростанций определяется также двумя главными параметрами. Это мощность генератора – солнечных панелей и емкость накопителя – аккумулятора. Из опыта наблюдения за работой наших объектов скажем, что с одного киловата солнечных панелей за среднестатистический декабрьский день можно получить до 0,5 кВт*ч. энергии. С этого же киловата фотомодулей за июньский день – от 4,5 до 5,5 кВт*ч. То есть в среднем в 20 раз больше. Чтобы объяснить возможности солнечных электростанций в зимний период, мы покажем статистику их работы с ноября 21- по январь 22-го.
С мониторинга наших объектов мы выбрали три станции:
- Домашняя солнечная электростанция мощностью 5 кВт
- Домашняя солнечная электростанция мощностью 10 кВт
- Домашняя солнечная электростанция мощностью 15 кВт
Статистика генерации за ноябрь 2021 солнечной электростанции мощностью 5 кВт
Как видим, по результатам работы станции в ноябре, в начале и внутри месяца есть дни, когда генерации солнечных панелей недостаточно, чтобы обеспечить 4 киловатт-часа для вашего потребления. В таком случае необходимое дополнительно к генерации панелей количество электроэнергии будет потреблено с аккумулятора. В конце ноября наблюдаем несколько дней подряд дефицит энергии от панелей. В этом случае емкости аккумулятора 5 кВт*ч. хватит всего на два — три дня.
Статистика генерации за ноябрь 2021 солнечной электростанции мощностью 10 кВт
Из графика производства электроэнергии ясно, что 10 кВт солнечных панелей обеспечат ваши критические потребности в течение всего ноября. В конце месяца емкости аккумулятора 5 кВт*ч хватит для обеспечения резерва в течение трех дней. Чтобы иметь гарантированный резерв на 5-6 дней работы, рекомендуем установить аккумулятор емкостью 10 кВт*ч.
Статистика генерации за декабрь 2021 солнечной электростанции мощностью 5 кВт
Как видим, в декабре в течение двух недель генерация 5 кВт-й солнечной электростанции почти равнялась нулю. Из-за погодных условий солнечные панели почти ничего не генерировали. В течение этих двух недель вашему дому необходимо 55 – 60 кВт*ч. электроэнергии. Солнечная станция мощностью 5 кВт произвела всего 4 кВт*ч. Итак, 50 кВт*ч вам нужно взять с аккумуляторов. Конечно, это огромное значение и вряд ли вы установите дома такой огромной емкости АКБ. Его стоимость будет не менее 15000 USD.
Статистика генерации за декабрь 2021 солнечной электростанции мощностью 15 кВт
Статистика работы солнечной электростанции мощностью 15 кВт в декабре 2021 показывает, что в течение двух недель самой низкой генерации у вас будет возникать дефицит энергии в 1,5 — 2 кВт*ч. ежесуточно. При этом в зависимости от емкости аккумулятора длительность вашего резерва будет составлять:
- при емкости АКБ 5 кВт*ч – 2 дня;
- при емкости АКБ 10 кВт*ч – 4 – 5 дней;
- при емкости АКБ 15 кВт*ч – 7 дней
То есть, для гарантированного резерва минимального потребления вашего дома в декабре в течение недели необходимо установить резервную систему питания с номинальной мощностью генерации 15 кВт и емкостью аккумуляторов 15 кВт*ч.
Статистика генерации за январь 2022 солнечной электростанции мощностью 10 кВт
Теперь рассмотрим работу солнечной электростанции в январе 2022 года на примере 10 кВт СЭС. Как видим, погодные условия января также приводят к почти полному отсутствию генерации в течение 10 дней. Как правило, это происходит из-за налипания снега на солнечные панели.
В этот период, при отсутствии сети у вас также будет ежедневный дефицит энергии 3,5 — 4 кВт*ч. Большая мощность солнечных панелей в таком случае не решит проблему ежедневного дефицита электроэнергии. Время автономного питания можно увеличить только наращиванием емкости аккумуляторов.
На что можно рассчитывать зимой с солнечными панелями?
Итак итог. Если случится так, что отключение сети на несколько дней – в неделю придется на пасмурные декабрьские или январские дни, то питание вашей критической нагрузки не обеспечит ни 5 килловаттная, ни 15 килловаттная солнечная станция. Некоторое время резерва можно обеспечить аккумуляторами. Емкость 5 кВт*ч. даст вам возможность продержаться день – полтора. Емкость 15 кВт*ч – три – четыре дня. В другие месяцы года автономка мощностью 5 кВт с запасом энергии 5 киловатт-часов точно справится с задачей обеспечения резерва питания ваших критически важных потребителей.
Будет ли столь долговременное отключение сети и совпадет ли оно с периодом минимальной производительности солнечной станции – какая-то вероятность этого есть. Поэтому советуем подумать о гарантированном источнике питания. Например, о бензиновом генераторе и запасе топлива к нему.
С уважением, компания INTELENG