Вітаю глядачів каналу! Нарешті представляю давно обіцяне відео про історію розвитку моєї системи електропостачання. Багато хто цікавився, чому моя система має таку конфігурацію, і я сподіваюся, що це відео прояснить усі питання. Ця історія буде цікавою не лише власникам великих систем, а й тим, хто тільки починає свій шлях у світі сонячної енергетики. Нехай вас не лякає розмір моєї поточної системи — я теж не одразу до цього прийшов.
Якщо говорити конкретно про електростанцію в Івано-Франківську, то вона почала свій розвиток ще в Луцьку. З початком війни я демонтував інвертори зі свого будинку в Луцьку і перевіз їх до Івано-Франківська. Тут вони були встановлені та налаштовані вже в зовсім іншій конфігурації.
Основною метою побудови сонячної системи для більшості українців є забезпечення незалежного електропостачання, особливо в умовах, коли російські атаки зруйнували нашу енергосистему. Зима 2022-2023 року була особливо складною, з кількома тижнями перебоїв з електроенергією. Спочатку я використовував генератор, потім додав інвертор та акумуляторні батареї, і нарешті встановив 4,6 кВт сонячних панелей, створивши зимову сонячну станцію.
Переїзд до Івано-Франківська
Після переїзду до Івано-Франківська я встановив наявну систему, розмістивши 4,6 кВт панелей на даху у конфігурації схід-захід. Цей будинок спочатку будувався з урахуванням можливості проблем з електропостачанням, тому тут встановлена енергоефективна техніка. Однак, з переїздом сім'ї та збільшенням споживання електроенергії, потужності 5-кіловатного інвертора стало недостатньо.
Вимоги до будинку
У новому будинку повністю відсутнє газопостачання, і всі побутові прилади працюють на електриці. Підключення газу є дорогим, тому я вирішив зосередитися на використанні електричних теплових насосів та збільшенні потужності сонячної електростанції та акумуляторних батарей.
Система на базі King
Спочатку система працювала на інверторі King. Я додав до неї контролер заряду MPPT від Victron, щоб мати можливість збільшувати потужність системи в майбутньому. На відео, посилання на яке я залишу в описі, можна побачити детальніше про цю конфігурацію.
Додавання Victron MultiRS та PowerAssist
Згодом я додав інвертор Victron MultiRS, який працює за високочастотною безтрансформаторною схемою. Він був підключений послідовно з King, що дозволило збільшити загальну вихідну потужність системи до приблизно 11 кВт, з можливістю короткочасного пікового навантаження до 15 кВт завдяки технології PowerAssist від Victron.
Чому я залишив King?
King залишився в системі, оскільки він забезпечує стабілізацію напруги, видаючи стабільні 230 В. Це особливо важливо під час відключень електроенергії, коли напруга в мережі може значно падати, що негативно впливає на побутову техніку.
Вимкнення світла та стабілізатор Quant
Навіть з двома інверторами, підключеними послідовно, система може забезпечити живлення від акумуляторів протягом кількох хвилин у разі відключення електроенергії. Щоб уникнути проблем з падінням напруги, я розглядаю можливість заміни King на інверторний стабілізатор Quant від українського виробника. Він дозволяє не лише стабілізувати напругу, а й повертати надлишок електроенергії в мережу навіть при різниці вхідної та вихідної напруги.
Динамічна ESS
Для тестування динамічної системи зберігання енергії (ESS) на Victron мені потрібен прямий зв'язок системи з електромережею без додаткових перетворень. Зараз King працює в режимі байпасу і допомагає системі лише під час відключень електроенергії, переходячи в режим роботи від мережі та дозволяючи Victron додавати свою потужність. Однак, для підтримки нульового балансу на лічильнику в режимі динамічної ESS, King не підходить, і я планую замінити його на стабілізатор Quant.
Фасадні панелі та їх особливості
Взимку 2023-2024 року я встановив додаткові панелі на фасади будинку, по 4,64 кВт на південну та західну сторони. Це рішення було продиктовано необхідністю збільшити генерацію в зимовий період, коли сонце знаходиться низько над горизонтом. Фасадні панелі, встановлені під кутом 70 градусів, ефективніше вловлюють сонячне світло в таких умовах, ніж панелі на даху.
Вибір між монокристалічними та полікристалічними панелями залежить від конкретних умов та потреб. Монокристалічні панелі зазвичай мають вищу ефективність при яскравому сонячному світлі, тоді як полікристалічні краще працюють в умовах розсіяного світла, що характерно для пасмурної погоди або зимового періоду. Крім того, полікристалічні панелі мають гірший температурний коефіцієнт, але це може бути перевагою в холодну пору року, оскільки вони менше втрачають потужність при низьких температурах.
Встановлення панелей на західному фасаді дозволяє отримувати додаткову генерацію ввечері, коли сонце сідає за горизонт. Влітку це особливо помітно, оскільки кут падіння сонячних променів наближається до 90 градусів. Однак, взимку ефективність західних панелей знижується через більш ранній захід сонця та часті хмари над Карпатами.
Незважаючи на поширену думку, що фасадні панелі можуть перегріватися через недостатню вентиляцію, мій досвід показує, що це не так. Влітку кут падіння сонячних променів на фасадні панелі не є оптимальним, і вони не нагріваються до критичних температур. Взимку ж, коли сонце світить на них під прямим кутом, вони взагалі не досягають високих температур.
Влітку фасадні панелі генерують менше електроенергії через неоптимальний кут падіння сонячних променів. Наприклад, 4,6 кВт панелей видають лише близько 3 кВт в найспекотніший час дня. Однак, взимку, коли сонце знаходиться нижче над горизонтом, фасадні панелі можуть видавати майже всю свою номінальну потужність.
Встановлення фасадних панелей та аналіз їх роботи за допомогою моніторингу дали мені унікальний досвід та інформацію, якою мало хто володіє в Україні. Я зміг побачити реальну ефективність фасадних панелей в різні пори року та погодні умови, що дозволило мені приймати обґрунтовані рішення щодо подальшого розвитку моєї системи.
Відмова від Voltronic та перехід на Victron
Після виявлення обмежень у роботі контролера заряду MPPT від Voltronic, я вирішив замінити його на більш потужний SmartMPPT RS 450/200 від Victron. Це дозволило мені підключити всі наявні сонячні панелі та уникнути проблем із перегрівом MC4 конекторів, які виникли через високі струми, що генерувалися панелями.
Поліпшення конфігурації системи
Дахове поле було переконфігуровано, і частина панелей була перенесена на контролер Victron. Крім того, я встановив оптимізатори Honeybee на фасадні панелі, щоб уникнути втрат потужності через затінення. Ці зміни дозволили мені збільшити загальну генерацію системи та досягти 100% заряду акумулятора вже до обіду навіть у похмурі дні.
Переваги полікристалічних панелей та моніторинг
Я також додав два поля полікристалічних панелей потужністю 3 кВт кожне, які ефективніше працюють в умовах розсіяного світла та при низьких температурах. Це особливо важливо в зимовий період, коли генерація від сонця значно знижується.
Всі рішення щодо зміни конфігурації системи приймалися на основі даних моніторингу, який я вважаю ключовим інструментом для розуміння та оптимізації роботи сонячної електростанції. Для китайських інверторів я рекомендую використовувати Solar Assistant, який надає схожі можливості моніторингу та автоматизації, як і Victron VRM.
Розвиток моєї сонячної електростанції був поступовим процесом, заснованим на постійному аналізі даних моніторингу та практичному досвіді. Використання різних типів панелей, оптимізаторів та контролерів заряду дозволило мені досягти високої ефективності системи та забезпечити стабільне електропостачання навіть в умовах відключень централізованої мережі. Важливість моніторингу не можна переоцінити, оскільки він дозволяє приймати обґрунтовані рішення та уникати помилок при розширенні та оптимізації системи. Сподіваюся, що мій досвід буде корисним для всіх, хто цікавиться сонячною енергетикою та прагне до енергетичної незалежності.