Ниже разберем, что входит в комплект солнечной электростанции сетевого, гибридного и автономного типа, чтобы вы понимали, из каких узлов формируется система, как они связаны между собой и что закладывают в смету на этапе проектирования.
Комплект фотомодулей
Панели подбирают по типу ячеек, площади и электрическим параметрам. Сегодня массовый стандарт для частных объектов электроэнергетики это монокристаллические модули 400–560 Вт с технологиями PERC, TOPCon или HJT. Поликристалл фактически ушел из новых проектов, тонкопленочные используются только в нишевых (например, для автодома, фасада, малых архитектурных форм).
В комплект солнечных батарей хоть для сетевой, хоть для гибридной солнечной станции входит не только сам фотомодуль, но и всё, что необходимо для его монтажа и работы в составе СЭС:
-
алюминиевые направляющие и прижимы для крепления на крыше или на земле,
-
специальные кабели PV1-F, устойчивые к солнцу и влаге,
-
стандартные разъёмы MC4 для соединения панелей между собой и с инвертором,
Еще заземляющие элементы, которые обеспечивают безопасность системы во время грозы и защищают от статического электричества.
Сколько нужно панелей?
Количество солнечных батарей, что входит в комплект, определяется сразу несколькими факторами.
Прежде всего инженеры смотрят на годовое потребление объекта. Допустим, если дом тратит около 6000 кВт·ч в год, то это означает, что потребуется примерно 12–15 панелей по 400–500 Вт каждая. Если расход выше, к примеру, 10 000 кВт·ч, то комплект уже вырастет до 20–24 панелей. Именно поэтому, когда вы решаете купить домашнюю солнечную электростанцию, расчёт количества модулей всегда начинается с анализа ваших фактических расходов.
Каждая панель занимает примерно 2 м², поэтому стандартная установка 22–26 модулей по 400–460 Вт для типовой сетевой СЭС 10 кВт требует около 45–50 м² крыши. Если площадь ограничена, например, на старых домах с маленькими скатами или на зданиях с инженерными конструкциями на крыше, инженеры подбирают более «мощные» панели по 500–550 Вт. В этом случае для той же станции достаточно 18–20 модулей.
Так уменьшается количество крепежей, кабельных соединений и работ по монтажу, что снижает трудозатраты и косвенные расходы. Однако сами мощные панели стоят дороже, поэтому итоговая цена солнечной энергии формируется как баланс между меньшими затратами на строительство и более высокой стоимостью оборудования.
Третий момент это тип и габариты самих модулей. Одно дело разместить 20 компактных панелей, другое — 15 крупных. При этом общая площадь и вес на крышу могут совпадать, но нагрузка распределяется по-разному. Важный нюанс: чем меньше соединений и кабельных стыков в системе, тем ниже риск потерь и проще обслуживание. Поэтому при возможности количество панелей стараются уменьшать за счёт их большей номинальной мощности.
Комплект инвертора
Инвертор — обязательная комплектация солнечных батарей в проектах СЭС. Это центральный узел, к которому подключаются все остальные элементы: панели через МРРТ-трекеры, АКБ (если они предусмотрены проектом), линии питания дома или предприятия, а также устройства защиты и учёта.
Вместе с самим инвертором в смету закладываются коммутационные элементы, кабели, предохранители. Почти каждая модель комплектуется системой удалённого мониторинга. В базовом наборе это Wi-Fi или Ethernet-модуль, который передаёт данные в облако производителя. С ней владелец может контролировать выработку и состояние системы через смартфон или компьютер.
На промышленных объектах добавляют интерфейсы Modbus и системы SCADA. Они позволяют интегрировать станцию в общий энергоучёт предприятия: анализировать пики, планировать нагрузку, экономить на тарифах.
Комплект АКБ
Системы накопления пополняют список оборудования для солнечной электростанции тогда, когда заказчику нужна автономность или резерв питания.
Сегодня для бытовых задач стандартом считаются литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4). Они взрывобезопасны, выдерживают от 6000 до 8000 циклов при глубине разряда 80–90 %.
Использование качественных LFP-батарей упрощает техническое обслуживание солнечной электростанции: меньшее количество деградаций и проблем с балансировкой ячеек сокращает необходимость частых проверок и продлевает интервалы между плановыми ТО.
Чтобы понять, какой объём батарей нужен именно вам, инженеры исходят из вашего ночного потребления и требуемого резерва.
Простой пример: если ночью дом расходует 5 кВт·ч, а хозяин хочет иметь запас энергии на сутки вперёд с дополнительным резервом, то полезная ёмкость должна быть не меньше 6–7 кВт·ч. С учётом потерь на инверторе и кабелях в проект обычно закладывают 7–8 кВт·ч.
Дальше из этого показателя высчитывается, сколько именно АКБ войдёт в комплект. Допустим, для гибридной солнечной электростанции 5 кВт, рассчитанной на бытовую нагрузку, это может быть три батареи по 2,5 кВт·ч или два по 5 кВт·ч, в зависимости от желаемого резерва энергии и профиля потребления.
На промышленных объектах ставят стоечные шкафы или целые контейнерные аккумуляторные системы, которые можно увеличивать по мере роста потребностей.
В комплекте с батареями всегда идет:
-
BMS система управления, которая следит за зарядом и разрядом, контролирует температуру и балансирует ячейки;
-
Кабельная разводка выполняется медными проводниками, рассчитанными на рабочие токи и минимальное падение напряжения.
-
На каждом плюсовом контуре ставят предохранители и DC-автоматы, чтобы исключить риск перегрева и короткого замыкания.
Важно: аккумуляторы во многом определяют, какой будет итоговая стоимость электростанции на солнечных батареях, поскольку они остаются самым дорогим элементом системы.
Конструкции и крепеж
Кровельные системы подбирают под покрытие: металлочерепица, фальц, битум, шифер.
На плоских крышах применяют два подхода:
-
балластные рамы;
-
проникающие крепления (в регионах с сильным ветром, где балласт может быть снесён).
Если станция ставится на земле, применяют винтовые (геошуруп) или забивные сваи. Для больших проектов иногда используют трекеры — конструкции, которые поворачиваются за солнцем. Они дают +15–30 % к выработке за год, но стоят дороже и требуют регулярного обслуживания, поэтому в частных домах почти не используются.
В комплект поставки крепежей обычно входят все несущие балки, направляющие, прижимы и соединительные элементы. Но важно, чтобы они были совместимы с конкретными рамами панелей — это определяет срок службы. Поэтому производитель или поставщик проектирует индивидуальную электростанцию под объект, подбирает крепёж под конкретные панели.
Количество элементов зависит от числа модулей в системе: на каждый модуль приходится от 4 до 6 точек крепления, плюс соединительные профили и опоры.
Коммутация, защита, учет
Это то, что входит в комплект электростанции на солнечных батареях или докупается отдельно.
На стороне постоянного тока (DC) используют специальные UV-стойкие кабели типа PV1-F. Соединение выполняют через стандартные разъёмы MC4. Каждый «стринг» панелей (цепочка, соединённая последовательно) обязательно заводится через автоматический выключатель. Если таких цепочек несколько и они объединяются параллельно, то ставят ещё и предохранители, а также ограничители перенапряжений (ОПН) типа 2. Это защищает систему от скачков напряжения во время грозы.
На стороне переменного тока (AC) в обязательный комплект входят:
-
вводной автоматический выключатель;
-
устройства защиты от перенапряжений;
-
при необходимости УЗО;
-
шкаф учёта электроэнергии.
Если станция подключается к внешней сети, оператор (например, Облэнерго) требует двунаправленный счётчик. Для проектов с ограниченным лимитом мощности дополнительно закладывают устройства автоматического ограничения генерации.
Также нужна система заземления и молниезащиты. В базовый комплект она обычно не входит, её рассчитывают и монтируют индивидуально, под конкретный объект.
Вся эта коммутация и защита поставляется либо отдельными позициями от производителей, либо в щитах готовых решений для солнечных панелей, собранных под проект. Количество аппаратов зависит от числа стрингов, мощности инвертора и требований сетевой компании.
Индивидуальный комплект оборудования от Atmosfera
В большинстве случаев комплектация станции формируется индивидуально под объект. Поэтому инженеры компании Atmosfera подбирают оборудование под конкретные задачи заказчика, чтобы система работала максимально эффективно и без проблем долгие годы. Если вы планируете купить комплект солнечных батарей в Украине, оптимальным решением будет обратиться к специалистам, которые учтут все нюансы и соберут комплект под ваши реальные потребности.
