У меня есть солнечная электростанция на 5 кВт, которую смонтировал самостоятельно. Это сетевая солнечная электростанция, она не накапливает выработанную солнечными батареями энергию в аккумуляторы, а отдает ее в сеть. Чтобы электростанция прослужила 25 лет (гарантия модулей), она должна быть качественной!
Зачем я поставил себе солнечную электростанцию? Ответ прост: много платил за электричество.
Сетевая солнечная электростанция состоит из солнечных батарей (их у меня 16 шт.), закрепленных на крыше дома, и солнечного инвертора, который превращает постоянный ток солнечных батарей в переменный ток сети. Солнце встает, и в сеть моего дома, который находится в Подмосковье, начинает поступать энергия, выработанная солнечными батареями. Эта энергия замещает энергию, которую мне продает Мосэнегосбыт, и электросчетчик крутится медленнее. Кстати, за последние 10 месяцев стоимость электроэнергии от Мосэнергосбыт поднялась с 6.18 руб за кВт час до 6.82 руб за кВт час (дневной тариф).
По роду деятельности у меня есть опыт работы в солнечной компании, но в Германии. Там широко развиты индивидуальные солнечные электростанции на крышах или стенах домов. Правительство оказывало поддержку этим проектам, выплачивая специальный “зеленый” тариф на энергию, вырабатываемую солнечными электростанциями. Это дало мощный толчок развитию компаний, производящих компоненты солнечных электростанций, таких как солнечные батареи, инверторы и т.п.. Возникли крупнейшие производители SolarWorld, QCells…
Но в начале 10-х годов этого тысячелетия на рынок вышли китайские производители. Они построили десятки заводов полного цикла гигантских мощностей. Ниже в таблице приведен отчет Bloomberg по ведущим производителям солнечных панелей в мире.
Европейские и американские производители вследствие такой экспансии разорились. Дольше всех держалась немецкая компания SolarWorld, но и она в 2015 году вынуждена была подать на банкротство. Оставшиеся производители модулей, в том числе и российские, закупают все компоненты солнечной батареи у китайских производителей, причем далеко не самых ведущих, и собирают в модули в своей стране, ставя страну производства Европа, Россия и т.д.. Солнечные элементы, стекло, ламинирующая пленка, токопроводящие шинки, распаечные коробки - все поставляется из Китая и собирается здесь, зачастую вручную в солнечный модуль.
Как я выбирал солнечные батареи.
Открыл Интернет выбор просто огромен. Но очень много рекламной шелухи. Например:
Half cut модули. Обычные модули, в которых солнечные элементы разрезаны пополам. Как от этого изменится мощность? Никак. Они работают как два независимых модуля в случае затенения. Но возьми два обычных модуля и установи их не вертикально, а горизонтально...
Multibusbar модули. Много токопроводящих шинок на передней стороне солнечного элемента и форма у них круглая. Но много шинок - больше затенение передней стороны, что сказывается на мощности солнечного элемента. И круглая шинка хуже припаивается к плоскости солнечного элемента, и что там будет со временем?
PERC модули. PERC технология — это пассивация эмиттера задней стороны солнечного элемента, которая применяется в той или иной модификации в настоящее время при производстве всех солнечных элементов. Просто некоторые ведущие производители не упоминают об этом считая, это как нечто само собой разумеющееся.
И за все это дерут три шкуры…
Модули с DELTA, Sila, Восток и тому подобные. Просто огромное количество видео. Но никто в мире о них не слышал, да вряд ли и услышит. Это солнечные батареи собранные по OEM.
OEM – процесс когда фирма заказывает у производителя продукцию под своим собственным именем и на всех поставляемых продуктах будет имя заказавшей фирмы. Вы захотели выпустить модули с собственной фамилией. Нет проблем. Ищете фирму, которая работает по ОЕМ и делаете заказ. Они вам и нарисуют все что хотите. Маленькая загвоздочка - ведущие производители, как правило, в это не играют, а если и играют, то заказ должен быть очень и очень большой. Явно не тот размерчик для Delta и прочих. Выход один, заказывать ОЕМ у небольших производителей с непонятным качеством…
По той же причине вызывают недоверие модули первой десятки производителей, которые продаются здесь. Эти производители отгружают минимум несколько контейнеров. И встретив здесь предложение, например от Jinco Solar понимаешь, что скорее всего это модули, пролежавшие несколько лет и не проданные со склада дилера, скажем в Европе.
Мое внимание привлекли компании из второй десятки производителей (см таблицу выше) Seraphim (11 место) и Akcome (15 место). Тем более, что раньше с ними работал. В результате сравнений цен и раздумий взял солнечную батарею Akcome SK6610M 310 Вт по 9800 руб. за штуку.
Все модули внешне похожи. Все параметры в проспектах тоже похожи. Но есть ряд характеристик, на которые мало кто обращает внимание, а они говорят о качестве.
Класс защиты IP. У хороших модулей это IP67 или IP68. У непонятных модулей IP65. Вам скажут мелочь, все это для распаечной коробки. Но модуль IP68 работает в воде и если учесть, что модули установлены на крыше, где возможны ливневые потоки, то вопрос совсем не праздный.
Максимальное напряжение постоянного тока, которое выдерживает модуль в сборке. У хороших модулей в настоящее время это напряжение выше 1500В у непонятных 1000В. Вам скажут, что инвертор выдерживает максимум 800В и 1000В вполне. Но речь идет о качестве материалов, из которых собирают модуль, и качестве сборки. И если эти материалы выдерживают 1500В вместо 1000В это же просто замечательно.
Модуль Akcome SK6610M 310 Вт удовлетворяет всем этим показателям. Беру.
Как я выбирал сетевой инвертор.
Расчет
Мощность = 16 модулей х 310 Вт = 4960 Вт.
Инвертор должен иметь мощность 5 кВт.
Напряжение холостого хода ХХ модуля SK6610M = 40.1 В
Ток короткого замыкания модуля SK6610M = 10.09 А
Соединим модули последовательно, т.е. напряжения складываются.
Общее напряжение ХХ 16 модулей = 40.1 В х 16 модулей = 641.6 В
Но при расчете инвертора принято умножать Общее напряжение на коэффициент 1.14. Это показатель напряжения модулей при температуре -10С и той же интенсивности света как при измерении в лаборатории. Напряжение увеличивается!!
Максимальное напряжение ХХ 16 модулей = 641.6 В х 1.14 = 731.4 В
Итак, нам нужен сетевой инвертор с мощностью 5 кВт, максимальное напряжение 731.4 В и максимальным током 10.09 А.
Выбор пал на два инвертора INVT MG5KTL и SOFAR 5KTLM-G2.
Сравним
Ни один из инверторов не имеет напряжения 731.4 В значит необходимо соединить 2 цепочки модулей по 8 шт. соединенных последовательно-параллельно.
При этом токи цепочек соединенных параллельно сложатся.
Расчет
Максимальное напряжение ХХ = 8 модулей х 40.1 В х 1.14 = 365 В
То, что надо!
Ток короткого замыкания = 2 цепочки х 10.06 = 20.12 Это меньше 26 А из характеристик инвертора, значит оба инвертора подходят.
Но у SOFAR 2 входа МРРТ, а у INVT 1. Данный SOFAR лучше там, где возможно затенение. Но у меня на крыше затенение нет, и я возьму тот что дешевле. Выбор сделан в пользу INVT MG5KTL. Опыт показал, что этот инвертор может работать в самых сложных условиях.
Сколько мне все это стоило.
Я не включил в стоимость заземление т. к. оно у меня было, а стоимость провода невелика.
Что я получил и на что рассчитывал.
Перед монтажом провел расчеты по данным NASA для моей мощности и моей местности. В таблице приведены расчетные и реальные данные после года эксплуатации. Так как модули установлены на крыше, я их никак не обслуживаю, инвертор, как видно на фото, установлен на улице.
Таблица расчетной и реальной выработки электроэнергии от электростанции 5 кВт
Понятно, что рассматривать один год не очень презентабельно, но все же.
Но в апреле 2021 года я платил Мосэнергосбыту 6.18 руб за 1 кВт час, а в январе 2022 года тариф 6,82 кВт час (дневной тариф). То есть за 10 месяцев рост 9,3%. А что будет через 25 лет (срок гарантий солнечной электростанции)?
Сейчас я экономлю в год = 4700,6 кВт час х 6,82 руб за кВт час = 32 058 руб
Значит я верну вложения в станцию (246 220 руб/ 32 058 руб в год) через 7,7 лет
И остальное гарантийное время, а это 17 лет, электростанция будет вырабатывать бесплатную электроэнергию.
Я не учел деградацию солнечной батареи, а производительность плавно снижается на 20% в течение 25 лет, да и стоимость денег не учтена. Но я не учел и рост тарифа, а за 25 лет он вырастет гораздо больше.
Установка солнечной электростанции в Подмосковье рентабельна, несмотря на низкую солнечную активность. А если рассмотреть районы Краснодарского края, Волгоградскую и Астраханские области, то срок окупаемости снизится в 1.5 – 2 раза.