Добавляем мощность солнечной электростанции

Солнечная электростанция состоит из нескольких солнечных панелей. Можно ли в одной солнечной станции использовать разные солнечные батареи? Можно ли коммутировать разные солнечные модули вместе в последовательные или параллельные цепочки? Можно ли сочетать солнечные модули разных типов или все модули в солнечной станции должны быть одинаковыми? Давайте разбираться вместе.

Если у вас уже есть солнечная электростанция, то вы уже наверняка уменьшили ваши счета за электричество или вообще продаёте произведённое электричество энергокомпаниям по «Зелёному тарифу». Но рано или поздно наступает момент, когда вы хотите добавить еще мощности в вашу солнечную энергосистему — может быть, для того, чтобы экономить еще больше, а, может быть, у вас появился электромобиль и теперь нужно больше солнечных батарей, чтобы заряжать его бесплатной электроэнергией. А, может быть, вы просто изначально хотели попробовать, как работают солнечные батареи и есть ли от них польза, и теперь, увидев их эффективность, хотите закрепить успех и увеличить мощность солнечной станции.

Теоретически, при выполнении определенных условий, разные панели можно соединять в одну солнечную систему. На практике же, мы не рекомендуем так делать. И есть несколько причин, по которым разные солнечные панели не нужно смешивать в одной солнечной станции:

• Во-первых, выходная мощность солнечных панелей изменяется с течением времени. Если у вас в солнечной электростанции есть фотопанели, которые уже проработали несколько лет, то их выходная мощность уже наверняка немного деградировала, и они не выдают те параметры, которые заявлены в их спецификациях. Поэтому на практике невозможно подобрать одинаковые панели по их спецификации, даже если по документам основные параметры (токи и напряжения в точке максимальной мощности, напряжения холостого хода и токи короткого замыкания) практически совпадают. Новые панели не будут точно совпадать со старыми, уже частично выработавшими свой ресурс, панелями.
• Во-вторых, напряжение солнечных панелей складывается при последовательном соединении. Чтобы общее напряжение цепочки не изменилось, к каждой цепочке из «старых» солнечных панелей нужно последовательно добавить одинаковое количество «новых» солнечных панелей. Недостатком такого варианта является то, что разные батареи в цепочке будут производить разный ток, и общий ток будет равен току панели с наименьшим током. Поэтому, если вы добавите в цепочку панели, которые могут производить ток больше, чем уже имеющиеся в цепочке модули, то вы потеряете разницу в мощности между новыми и худшим из старых модулей.
• В-третьих, ток солнечный панелей складывается при параллельном соединении. Допустим, вы добавляете к существующим цепочкам солнечных панелей еще одну, полностью состоящую из новых солнечных панелей. В то время, как каждая из цепочек будет производить максимально возможный ток, разница в напряжениях разных цепочек становится проблемой. Если цепочка с новыми солнечными панелями имеет в точке максимальной мощности напряжение больше, чем цепочка из старых панелей, то 2 параллельных цепочки будут работать при каком-то одном, неоптимальном для обеих цепочек, напряжении. Рабочая точка может сместиться как в сторону большего, так и меньшего напряжения от точки максимальной мощности цепочки. Вы и в этом случае переплатите за мощность солнечных панелей, которую никогда не получите.
• В-четвёртых, если вы используете MPPT контроллер, использование различных солнечных панелей будет иметь отрицательные последствия на всю систему. Разные модули не позволяют контроллеру точно определить положение точки максимальной мощности, т.к. она разная для разных цепочек солнечных панелей.

Так что же делать, когда нужно добавить новые солнечные панели к существующей солнечной системе?

Ответ на самом деле очень простой. В любой солнечной энергосистеме с аккумуляторами одна из известных констант — это напряжение на аккумуляторной батарее. Лучшим методом скомбинировать старые и новые солнечные панели — это соединить их на стороне аккумуляторной батареи. Единственный способ этого добиться — соединить новые солнечные панели с аккумулятором через отдельный солнечный контроллер.

Разные солнечные панели заряжают одну аккумуляторную батарею через отдельные контроллеры

С отдельным солнечным контроллером цепочка из новых солнечных панелей становится отдельной частью общей солнечной электростанции, на которую старые панели не могут повлиять. Каждый солнечный контроллер будет обеспечивать работу своей части солнечной станции («старой» и «новой») в оптимальной точке с максимальной мощностью. При таком подходе вы можете комбинировать 2 или больше источников энергии с разными параметрами — главное, чтобы контроллеры все были рассчитаны на одинаковое напряжение на аккумуляторе. Ток заряда при этом будет складываться.

При этом необходимо следить за тем, чтобы суммарный максимальный ток заряда от нескольких контроллеров не превысил допустимого зарядного тока для аккумуляторной батареи. Поэтому обычно увеличение мощности солнечной электростанции производится одновременно с увеличением емкости аккумуляторной батареи. Но в этом случае возникает еще большая проблема — соединять параллельно или последовательно аккумуляторы разной емкости, напряжения и с разным износом нельзя. Тем более, нельзя соединять в одну аккумуляторную батарею аккумуляторы разных типов.

Такой метод подходит, если у вас есть в системе аккумуляторная батарея. А что делать, если у вас сетевой фотоэлектрический инвертор и нет аккумуляторов?

Добавление солнечных панелей в сетевую фотоэлектрическую систему

Принцип для добавления мощности солнечной станции аналогичен. Единственное отличие — соединение будет на стороне переменного напряжения основной сети, а не постоянного на аккумуляторной батарее.

При выполнении определенных условий можно добавить солнечные панели к существующему сетевому солнечному инвертору. Если он не загружен полностью (а часто люди покупают инверторы «с запасом» с учетом последующего увеличения мощности солнечной батареи), то можно добавить еще одну цепочку солнечных панелей к существующей. Обычно сетевые солнечные инверторы допускают подключение солнечной системы мощностью больше, чем номинальная мощность инвертора — типичное превышение 20-25%, некоторые модели (например, инверторы Fronius) допускают превышение до 35%. Идеальным вариантом будет инвертор с несколькими MPPT трекерами — в этом случае можно сначала установить солнечные панели на 1 трекер, а потом добавить панели на второй трекер. В нашем магазине есть модели сетевых фотоэлектрических инверторов с двумя, тремя и большее MPPT трекерами.

Что, если у вашего сетевого инвертора только 1 MPPT трекер? К сожалению, лучшим выходом в этой ситуации будет покупка дополнительного сетевого солнечного инвертора, который нужно будет соединить параллельно старому на стороне переменного тока. В этом случае вы снова получаете систему с 2 или более источниками, которые соединены параллельно на стороне с одинаковым напряжением.

Можно, конечно, просто заменить ваш солнечный сетевой инвертор на другой, более мощный. Многие сейчас интересуются солнечной энергетикой и ищут, как с наименьшими затратами приобрести солнечную электростанцию. Покупка бывших в употреблении солнечных панелей и б/у инвертора — хороший способ влиться в ряды «солнечных энергетиков».

Факторы, которые нужно рассмотреть при принятии решения о добавлении солнечных панелей в существующую солнечную электростанцию

1. Потребности в энергии

Сколько дополнительных солнечных панелей вам нужно? Это один из первых вопросов, на который нужно получить ответ при принятии решения о расширении вашей солнечной электростанции. Посмотрите на ваши счета за электроэнергию, а также информацию по выработке энергии вашей существующей солнечной станции (логи в сетевом инверторе, или солнечном контроллере дадут вам цифры о выработке энергии солнечными батареями за день, месяц, год).

Определив требуемое количество энергии, вы можете посчитать, сколько солнечных панелей вам нужно добавить. Если вы испытываете затруднения при таких расчетах — просто позвоните нам, и наши инженеры помогут вам подобрать необходимое оборудование, совершенно бесплатно!

2. Доступное место для новых панелей

Если у вас есть еще место на крыше, которое можно использовать для установки солнечных панелей — это будет самым оптимальным и недорогим вариантом. Если же на вашей крыше нет достаточного места, или она ориентирована так, что нельзя установить солнечные батареи, — не опускайте руки. Можно установить дополнительные солнечные панели на отдельно стоящей конструкции, на навесе, беседке, веранде и т.п. Любое хорошо освещенное и не затеняемое место подходит для установки солнечных батарей.

3. Совместимость солнечных панелей

Ваши существующие солнечные панели наверняка еще не выработали свой ресурс — типичные солнечные батареи работают по 30 и более лет. Поэтому обычно их не заменяют, а добавляют новые солнечные панели к существующим. Как правильно добавить солнечные модули к существующей электростанции — написано выше. Но попросите установщика дополнительно посчитать, что нужно докупить из монтажных конструкций, проводов и креплений — это мелочи, но для неискушенных потребителей они обычно представляют трудность.

4. Найдите хорошего установщика

Вполне возможно, что вы имели не очень хороший опыт с вашим первым установщиком, поэтому не хотите к нему обращаться при расширении вашей системы. Может быть, фирма, которая вам делала установку, уже не существует. Нет проблем — ситуация на рынке сейчас такая, что найти нового установщика не составляет труда. Однако, будьте внимательны — подавляющее большинство из них не имеет достаточных знаний и опыта. Поэтому мы, конечно же, рекомендуем обратиться к нам — мы поможем вам правильно и за минимальные деньги расширить вашу солнечную электростанцию. Как это сделать — вам объяснит наш инженер-консультант после обследования вашего объекта.