Добавить накопитель к готовой сетевой станции: AC-подключение или замена инвертора на гибрид
Если у вас уже работает сетевая станция, а батарею хочется добавить, есть два пути. Первый: оставить сетевой инвертор и поставить рядом гибридный инвертор с батареей на стороне переменного тока (AC-подключение). Второй: убрать сетевой инвертор и завести панели в гибридный. Ниже — сравнение по потерям, резерву, щиту и гарантии, и случаи, когда станцию лучше не трогать вовсе.
С чего начать: что у вас уже стоит
Прежде чем выбирать схему, выпишите четыре вещи из паспортов и проекта: мощность и модель сетевого инвертора, число и напряжение строк панелей, где станция подключена в щите (до или после учёта и защитных аппаратов) и есть ли у дома резервируемая линия. От этого зависит, какой путь вообще допустим. Общий разбор того, чем сетевая схема отличается от гибридной, уже есть: сетевой или гибридный. Здесь только вопрос «как достроить, а не строить заново».
Отдельно честно: частное лицо в Беларуси излишки в сеть не продаёт (см. платят ли за солнце, отданное в сеть). Значит, у сетевой станции без батареи вечерние и ночные часы просто не покрыты, а дневной излишек пропадает. Батарея закрывает именно это.
Путь первый: AC-подключение
Сетевой инвертор остаётся на месте и продолжает работать как раньше. Рядом ставится гибридный инвертор с батареей. Он подключается к сети и к дому по переменному току: заряжает батарею избытком, который даёт сетевой инвертор, а вечером отдаёт запасённое в нагрузку. Панелей к гибридному инвертору при этом может не быть вовсе: по сути это «накопитель без панелей», только заряжаемый от собственной станции (подробнее — в разборе накопитель без солнечных панелей).
Плюсы схемы: не нужно переделывать панели и строки, работающая станция остаётся под своей гарантией, монтаж быстрее. Минусы: два инвертора вместо одного, двойное преобразование энергии и более сложная настройка резерва.
Путь второй: заменить сетевой инвертор на гибридный
Сетевой инвертор снимается, панели заводятся в MPPT-входы гибридного. Энергия идёт панели, затем постоянный ток на шину гибрида, затем батарея или нагрузка. Преобразований меньше, схема проще, а значит надёжнее в обслуживании: один прибор, один мониторинг, одна точка отказа вместо двух.
Условие: строки панелей должны подойти гибриду по напряжению и току. Нужно проверить диапазон MPPT, максимальное входное напряжение при самой низкой температуре и ток входа. Если станция строилась под сетевой инвертор с высоким напряжением строк, гибрид с низким входом придётся комплектовать иначе. Методику см. в разборе схема подключения панелей к гибридному инвертору. Снятый сетевой инвертор не пропадает: его можно оставить запасным, продать или использовать на другом объекте.
Двойное преобразование: считаем потери
Значения КПД ниже условные, взяты как типичные. У вашего оборудования их нужно смотреть в паспорте. Возьмём 5 кВт панелей. В Минске по PVGIS это 5 × 1 012 = 5 060 кВт·ч в год. Допустим, через батарею за год проходит 3 000 кВт·ч из них (остальное съедает дом днём).
- Схема с заменой: MPPT 98 % × цикл батареи 93 % × гибридный инвертор 96 % = 0,98 × 0,93 × 0,96 ≈ 0,875.
- AC-схема: сетевой инвертор 97 % × зарядное преобразование гибрида 96 % × цикл батареи 93 % × разряд через инвертор 96 % = 0,97 × 0,96 × 0,93 × 0,96 ≈ 0,831.
Разница около 4,4 процентного пункта. На 3 000 кВт·ч это 3 000 × 0,875 = 2 625 кВт·ч против 3 000 × 0,831 ≈ 2 494 кВт·ч, то есть около 131 кВт·ч в год. По тарифу 0,3037 руб./кВт·ч это примерно 40 рублей в год. Цифра небольшая, и она не должна быть решающей.
Для энергии, идущей из панелей прямо в дом, картина обратная: в AC-схеме одно преобразование (97 %), а в гибридной — два (0,98 × 0,96 ≈ 0,94). Так что на дневной нагрузке AC-схема даже чуть выгоднее. Выигрыш замены проявляется только на запасаемой доле, и то в единицах процентов.
Резервный режим: заработает ли сетевой инвертор при отключении
Это главный технический вопрос. Сетевой инвертор по требованиям безопасности отключается, когда пропадает напряжение сети, чтобы не питать обесточенную линию. При AC-подключении гибрид при отключении создаёт собственную сеть на резервном выходе, и сетевой инвертор, подключённый к этому выходу, может снова включиться и подзаряжать батарею. Когда батарея заряжена, гибрид поднимает частоту, и сетевой инвертор по этому сигналу снижает выдачу. Это называется регулированием смещением частоты.
Работает ли это на вашей паре приборов, определяет паспорт обоих: нужна поддержка такого режима у сетевого инвертора и соответствующая настройка гибрида. Без этого при отключении сети дневная выработка пропадает, останется только энергия батареи. Кроме того, сетевой инвертор должен быть подключён к резервной стороне гибрида, а не мимо неё; это решается в щите. Режимы резерва гибрида разобраны в материале про EPS.
У схемы с заменой такой проблемы нет: панели питают тот же гибрид, который держит резервную линию.
Сравнение: AC против замены
| Параметр | AC-подключение | Замена на гибрид |
|---|---|---|
| Что делаем с панелями | Не трогаем | Перезаводим в MPPT гибрида, проверяем напряжения |
| Оборудование | Сетевой инвертор остаётся, добавляется гибрид и батарея | Гибрид и батарея вместо сетевого инвертора |
| Потери на запасаемой доле | Выше (в примере 0,831) | Ниже (в примере 0,875) |
| Работа при отключении сети | Только если оба прибора поддерживают смещение частоты | Панели работают в резерве без дополнительных условий |
| Место в щите | Два прибора, резервная линия, развязка | Один прибор вместо одного |
| Гарантия на станцию | Сохраняется на неизменённую часть | Старый инвертор снимается, на новый начинается своя гарантия |
| Стоимость | По смете монтажника: зависит от мощности гибрида | Сопоставима, плюс работы по строкам; старый инвертор можно вернуть в оборот |
Щит и документы
В обоих вариантах резервируемые потребители выносятся на отдельную линию, и это работа электрика. В AC-схеме к ней добавляется подключение сетевого инвертора. Как строить защиту по переменному току (автоматы, УЗО, резервная линия), описано в разборе про защиту гибридного инвертора. Если станция оформлялась через энергоснабжающую организацию, уточните там, нужно ли уведомлять об изменении схемы.
Когда лучше не трогать станцию
- Если вечером дом потребляет мало, а днём выработку выбирает нагрузка (кондиционер, насос, технологическое оборудование): запасать нечего.
- Если отключения редки и коротки, а резервировать нечего критичного.
- Если сетевой инвертор новый, гарантийный, а гибрид для AC-схемы потребует отдельной сложной настройки, которую никто не готов взять на себя.
- Если окупаемость батареи по вашему профилю потребления не сходится: прикиньте её по разбору окупаемость накопителя до покупки.
Простое правило выбора
Если сетевой инвертор старый или маломощный, а строки подходят гибриду, заменяйте: схема проще, резерв работает с панелями. Если инвертор свежий и гарантийный, а нужен в основном резерв и вечерняя энергия, AC-подключение разумно, но сначала проверьте по паспортам режим со смещением частоты.
Частые вопросы
Можно ли подключить любой гибрид к любому сетевому инвертору?
Технически подключить можно, но правильная работа в резерве зависит от поддержки смещения частоты у обоих приборов. Без неё получите только накопление и вечернюю отдачу при наличии сети.
Нужно ли ставить панели на гибридный инвертор при AC-схеме?
Нет. Гибрид может работать только с батареей и сетью. Его MPPT-входы остаются свободными, их можно использовать позже под отдельный массив.
Что делать со старым сетевым инвертором при замене?
Оставить как запасной, перенести на другой объект или продать. Если он был подключён по условиям договора с сетевой организацией, сверьте, что меняется в документах.
Влияет ли добавление батареи на гарантию станции?
Гарантия панелей и сетевого инвертора определяется их производителями и договором монтажа. Если сетевой инвертор остаётся неизменным и подключение выполнено по его паспорту, оснований для её потери обычно нет, но формулировки смотрите в своих документах.
Короткий вывод
Замена инвертора на гибрид даёт более простую схему и резерв с панелями, а AC-подключение сохраняет рабочую станцию и обходится без переделки строк, но требует проверки режима резерва. Потери двойного преобразования в примере составили около 131 кВт·ч в год, это небольшие деньги. Выбор определяют возраст инвертора, строки панелей и то, насколько вам нужен резерв при отключении. Если вечерняя нагрузка мала, станцию лучше оставить как есть.