Гибридные солнечные станции - особенности и принцип работы

Гибридная солнечная станция – наиболее часто устанавливаемый тип станции. В отличие от автономной данный тип станции имеет возможность подключения стороннего источника энергии. Это может быть городская сеть, бензиновый/дизельный/газовый генераторы и др. В гибридной станции также используются аккумуляторы, но в отличие от автономной, могут быть установлены АКБ по технологии AGM или GEL. Аккумуляторы вступят в работу только в случае отключения сети и недостаточной мощности от солнечных панелей. Все остальное время они находятся в буферном режиме (полностью заряжены, заряд поддерживается) – самом вольготном для любых АКБ. В этом режиме свинцово-кислотные АКБ могут проработать до 10-12 лет, так как не работают в цикличном режиме.

Гибридная станция имеет другой тип инверторов с широким функционалом, встроенным контроллером заряда и большей номинальной мощностью. Инверторы имеют настройки, для управления логикой работы и должны быть установлены после монтажа солнечной электростанции. Каждый гибридный инвертор имеет возможность подключения к компьютеру для мониторинга состояния.

Гибридная станция является в некотором смысле симбиозом всех типов систем и решает несколько задач:

Резервирование энергии
Питание нагрузок напрямую от солнечных панелей
Продажа излишков энергии в сеть
Экономия (незначительная)

Принцип работы (Рис 3): Логика работы гибридной солнечной электростанции настраивается в зависимости от поставленной задачи. Как правило, алгоритм следующий:

Если день и городская сеть присутствует, АКБ заряжены, массива солнечных панелей достаточно чтобы питать нагрузки, вся энергия берется от панелей.
Если солнечной энергии не достаточно, инвертор переходит на питание нагрузок от сети. Или питание нагрузок происходит от панелей и сети одновременно. Если ночь, все питание происходит только от городской сети.
Если отключается сеть и при этом день, нагрузки питаются от солнечных панелей. В случае если солнечной энергии не достаточно, инвертор переходит на питание нагрузок от аккумуляторных батарей. Или питание нагрузок происходит от солнечных панелей и АКБ одновременно.
Если отключается сеть и при этом ночь, вся нагрузка питается от аккумуляторных батарей до появления либо сети, либо наступления светлого времени суток для появления генерации.

Имеется возможность установки приоритета источника питания нагрузки, приоритета источника зарядки аккумуляторов, которые необходимо установить при монтаже.

Рис 3. Принцип работы гибридной солнечной электростанции

Аккумуляторная ёмкость подбирается из потребности клиента в необходимости обеспечения питанием резервной группы потребителей. Для расчета необходимо понимать какое количество часов, и при какой нагрузке необходимо будет питать потребители от одних только аккумуляторов.

Отличительной особенностью гибридных инверторов является:

Способность у некоторых моделей продажи сгенерированных и не потребленных излишков в городскую сеть;
Иметь функцию прямого подмешивания. Недостающая энергия в момент питания от солнечных панелей подмешивается из городской сети;
Возможность работы без аккумуляторных батарей по принципу сетевого инвертора у некоторых моделей;
Возможность сборки солнечных панелей по высокому напряжению или по высокому току в зависимости от типа встроенного контроллера.

Вопрос экономии и возврата инвестиций в случае установки гибридной солнечной электростанции весьма индивидуален. В состав системы входят сменные компоненты - аккумуляторные батареи, которые рано или поздно неизбежно потребуют замены, а значит, станция потребует дополнительных вложений. Успеет ли клиент в течение того количества лет, что ему будет служить одна аккумуляторная группа до замены, поиметь разницу между сгенерированной и потребленной энергией от солнечной электростанции и тем же объемом электроэнергии, потребленном из сети по своему тарифу, что в денежном эквиваленте будет превышать стоимость аккумуляторов, то экономия будет. Клиент может дополнительно минимизировать расходы на электроэнергию, путем регистрации объекта микрогенерации, если инвертор имеет функцию продажи в сеть. В этом случае не придется платить за потребленные из сети киловатты, если они равны переданным в сеть в рамках отчетного периода, либо путем сальдирования переданных и потребленных киловатт, при ежемесячных расчетах. Как это работает можно изучить в постановлении Правительства РФ 299 от 02.03.2022.

В случае установки гибридного инвертора номиналом ниже, чем подведенная мощность к объекту, чтобы не урезать возможности нужно создавать отдельную группу потребителей, где суммарная нагрузка будет не более номинальной мощности инвертора.

Причины установки гибридной солнечной электростанции:

частые отключения электросети;
желание стать менее зависимым от городской сети используя свою аккумуляторную группу для питания в темное время суток;
создание неотключаемой группы потребителей – систем поддержания жизнеобеспечения дома.