Гибридная ветро-солнечная электростанция

Осенью этого года нашей компанией спроектирована и установлена многофункциональная гибридная ветро-солнечная электростанция с поддержкой от городской сети, а также аварийного резервирования газовым генератором на случай отключения центрального электроснабжения. Эта электростанция, пожалуй, одна из самых гибридных электростанций в стране. Не хватает только мини ГЭС.

Назначение

Гибридная ветро-солнечная электростанция предназначена для полного автономного электроснабжения коттеджа при среднемесячном потреблении 300 кВт*ч. Расчетное потребление с февраля по октябрь закрывается за счет использования энергии ветра и солнца, а в остальные месяцы дополнительно потребляется из городской сети, а при его отсутствии включается газовый генератор. Использованию электроэнергии из городской сети или генератора соответствует часть диаграммы красного цвета на рисунке.

Источники генерации электроэнергии:

— ветрогенератор;
— солнечные панели;
— газовый генератор;
— городская сеть.

Комплектация

Система комплектуется высокоэффективными солнечными панелями YASHEL SunTec 285Вт, одним ветрогенератором YASHEL WT 2000i, контроллером заряда для ветрогенератора с внешним ТЭНом, карбоновыми аккумуляторами глубокого разряда 8 шт. и гибридным инвертором на 5,0 кВт. В качестве аварийного источника служит газовый генератор номинальной мощностью 5кВт.

Основное оборудование системы включает в себя:
— солнечные панели YASHEL SunTec 275Вт – 15 шт.
— ветрогенератор YASHEL WT 2000i на 2,0 кВт – 1 шт.
— газовый генератор ном. мощностью 5,5 кВт – 1 шт.
— аккумуляторные батареи Vektor 200А*ч карбон – 8 шт.
— гибридный инвертор с функцией подмешивания Sila Pro 5,0 кВт – 1 шт.
— контроллер заряда для ветрогенератора – 1 шт.
— блок автоматики – 1 шт.
— а также много другого вспомогательного оборудования и комплектующих.

Принцип работы

Cолнечные панели используются для электроснабжения потребителей и зарядки АКБ.

Ветрогенератор используется для зарядки банка аккумуляторных батарей через отдельный контроллер заряда.

Аккумуляторный батареи хранят электроэнергию достаточную для 24 часов непрерывной работы оборудования при глубине разряда АКБ не более 60% (т.е. мы из АКБ забираем 60% энергии). Используются восемь карбоновых батарей Vektor carbon глубокого разряда, которые характеризуются высокой живучестью при циклической нагрузке. Срок службы 10 лет при  глубине разряда не более 75%, то есть из АКБ забираем 75% энергии. Емкость банка аккумуляторов 400А*ч, а напряжение системы постоянного тока 48В. Как правильно осуществлять параллельное соединение аккумуляторов описано здесь.

Гибридный инвертор обеспечивает электроснабжение приборов, преобразуя постоянный ток от солнечных панелей и батарей в переменный. Устройство также осуществляет зарядку АКБ от солнца и городской сети, в зависимости от настроек и доступности источника энергии, а также от газового генератора в случае отсутствия городской сети.

Если солнечной энергии достаточно, то инвертор питает потребителей за счет энергии солнца, а при его нехватке, добирает недостающую мощность из АКБ. При этом ветрогенератор осуществляет независимую подзарядку аккумуляторных батарей. При разряде банка АКБ до установленного значения, инвертор переключается на городскую сеть и продолжает обеспечивать потребителей, а также подзаряжать АКБ. Если в этот момент окажется, что городская сеть отсутствует, то инвертор запустит газовый генератор и продолжит обеспечивать потребителей, в том числе заряжать АКБ.

Гибридный инвертор для солнечных батарей имеет множество функций, что позволяет осуществлять гибкую настройку и максимальное использование возобновляемых источников энергии. Одним из полезных функций является функция подмешивания энергии солнца к городской.

Данная функция работает следующим образом. К примеру, если ваше потребление в текущий момент времени 4кВт*ч, солнечные батареи вырабатывают всего 3 кВт*ч. В такой ситуации гибридный инвертор с функцией подмешивания пустит на нагрузку все что вырабатывает солнце 3 квт*ч, а недостающие 1 кВт*ч возьмет от городской сети, не разряжая АКБ и тем самым продлевая срок их службы.

Газовый генератор включается для питания электроприборов и зарядки АКБ, когда отсутствует городская сеть и аккумуляторные батареи разряжены до установленного значения. После зарядки АКБ до установленного уровня, генератор выключается и инвертор переключит питание потребителей от АКБ. Далее при отсутствии городской сети цикл повторяется. Продолжительность работы от АКБ без включения топливного генератора зависит от метеорологических условий – выработки солнечных панелей и ветрогенераторов.

Режимы работы

1. Солнечные панели и ветрогенератор вырабатывают достаточно энергии, чтобы покрыть потребление приборов. В таком случае электроэнергия из городской сети не потребляется или не используется газовый генератор.
2. Энергии от солнца и ветра не поступает продолжительное время. В таком случае часть электроэнергии добирается из городской сети или при его отсутствии включается газовый генератор. Согласно расчетной выработке, электроэнергия из городской сети не потребляется в период с февраля по октябрь (см. рисунок). Частично используется в ноябре, а максимальная доля использования городской сети не превысит 20% в декабре. На диаграмме красный цвет соответствует использованию городской сети или газового генератора.

Преимущества

Совместное использование солнечных панелей и ветрогенератора позволяет сократить потребление электроэнергии из городской сети, а летом практически полностью обойтись без него. Подобнее о преимуществах использования возобновляемых источников энергии можете ознакомиться в нашей статье.

Масштабирование

Гибридная ветро-солнечная электростанция может быть масштабирована без особых затруднений. В дальнейшем можно добавить аккумуляторные батареи, увеличить количество и мощность ветрогенераторов, а также дополнительно установить солнечные панели.

Если вас заинтересовала электростанция данного типа или есть необходимость в экономии электроэнергии, то звоните по бесплатному номеру 8(800)6003972 или пишите на почту info@yashel.tech.