Наращивание накопителя: когда добавлять второй модуль и что будет со старым

Второй модуль к домашнему накопителю можно добавить и через год, и через пять лет, но чем раньше, тем меньше оговорок. В параллельной сборке старый модуль не тянет новый вниз, как это бывает при последовательном соединении: каждый отдаёт столько, сколько может. Важнее другое — понять по мониторингу, что не хватает именно ёмкости, и убедиться, что такая же модель ещё продаётся. Разбираем признаки, порядок подключения и случаи, когда расширение не поможет.

Сначала диагноз: что видно в мониторинге

Решение о втором модуле принимается не по ощущениям, а по графикам за несколько недель. В приложении инвертора нужны три кривые: уровень заряда батареи (SOC), выработка панелей и покупка из сети. Как их найти и читать, описано в материале про мониторинг в Solarman и Deye Cloud.

Самая надёжная пара признаков — первые две строки одновременно: днём батарея полна и панели простаивают, а ночью заряд заканчивается и дом покупает энергию. Это значит, что и источник для второго модуля, и потребитель для него уже есть.

Сколько это даёт: пример расчёта

Дом потребляет с вечера до утра 9 кВт·ч. Модуль 5,12 кВт·ч при глубине разряда 90 % отдаёт 4,6 кВт·ч, оставшиеся 4,4 кВт·ч покупаются из сети. По тарифу 0,3037 руб./кВт·ч это 4,4 × 0,3037 ≈ 1,34 рубля за ночь. Второй модуль закрывает эту покупку целиком — при условии, что днём панели дают лишние 5 кВт·ч на его заряд.

Если таких ночей в году 200 (остальные приходятся на тёмные месяцы, когда и первый модуль заряжается не полностью), экономия составит около 270 рублей в год. Скажем прямо: одной этой экономией второй модуль быстро не окупится. Его покупают по совокупности причин — дольше автономия при отключениях, выше допустимая мощность, меньше срезанной выработки. Если нужна только экономия, сначала стоит проверить бесплатные способы занять дневные излишки: они перечислены в статье про излишки солнца.

Что будет со старым модулем рядом с новым

Домашние низковольтные батареи соединяют параллельно: плюс к плюсу, минус к минусу. Напряжение у модулей общее, а ток делится между ними. У нового модуля внутреннее сопротивление чуть ниже, поэтому на больших токах он берёт на себя несколько большую долю. Ёмкости складываются по факту: если старый модуль за три года сохранил 92 % ёмкости, пара даст 5,12 × 0,92 + 5,12 ≈ 9,8 кВт·ч вместо паспортных 10,24.

Принципиально то, что слабый модуль в параллели не ограничивает сильный. Когда он разрядится, его напряжение снизится вместе с общим, и остаток отдаст второй. Старение каждого модуля идёт своим чередом, гарантийный срок у каждого отсчитывается от собственной даты продажи.

Иначе обстоит дело у высоковольтных батарей, где модули включены последовательно. Через все модули цепочки течёт один и тот же ток, и самый слабый определяет, когда остановится вся сборка. Поэтому для таких систем правила расширения строже и срок для него короче; в чём разница архитектур, показано в статье про LV и HV-накопители.

В какой срок расширяться проще

Жёсткой границы, после которой добавлять модуль нельзя, для параллельных батарей обычно нет — точное условие записано в руководстве конкретной модели. Но есть практические причины не откладывать.

• Модель могут снять с производства. Линейки батарей обновляются раз в несколько лет. Новая версия может отличаться ячейками и электроникой, и её совместная работа со старой должна быть прямо разрешена производителем.
• Версии прошивок. Модули в одной группе обмениваются данными, и производитель может требовать одинаковую версию программы системы управления. Через год-два это решается без труда, через пять — может потребовать сервисного обновления старого модуля.
• Понимание приходит быстро. Одного полного сезона с апреля по сентябрь достаточно, чтобы увидеть на графиках и ночную нехватку, и дневные излишки.

Практическое правило: если по итогам первого сезона ясно, что ёмкости мало, расширяйтесь в первые год-два. До покупки первого модуля спросите у поставщика, сколько модулей допускается в параллель и как долго модель будет поставляться. У модуля Deye SE-F5 Pro, например, производитель допускает до 16 штук в одной группе.

Соединять в одну группу батареи разных марок или разных моделей нельзя, если это прямо не разрешено в руководстве. У них разные системы управления, которые не договорятся между собой о токах и уровне заряда.

Порядок подключения

1. Проверить руководство. Допустимое число модулей, требования к версии прошивки, схема соединения.
2. Выровнять заряд. Перед соединением оба модуля приводят к одному уровню — как правило, заряжают до одинакового напряжения. Если соединить полный модуль с полупустым, между ними пойдёт уравнительный ток, и защита может сработать сразу. Допустимую разницу напряжений указывает производитель.
3. Собрать силовую часть симметрично. Кабели одинаковой длины и сечения до общих шин. Иначе ближний модуль возьмёт на себя больше тока и будет изнашиваться быстрее. Как считать сечение, есть в статье про кабели постоянного тока.
4. Соединить модули кабелем данных и задать адреса. Один модуль становится ведущим и общается с инвертором за всю группу. Подробнее — в материале про связь батареи и инвертора.
5. Обновить настройки инвертора. Суммарная ёмкость в ампер-часах, допустимые токи заряда и разряда. При работе по связи батарея сообщает пределы сама, но проверить стоит.
6. Сделать первый полный заряд с выдержкой и неделю понаблюдать: токи модулей должны быть близки, уровни заряда не должны расходиться.

Работа ведётся на постоянном токе в сотни ампер, ошибка в полярности или незатянутая клемма здесь обходятся дорого. Это задача для монтажника, а не для самостоятельного эксперимента, тем более что самовольное вмешательство может лишить гарантии оба модуля.

Когда второй модуль не поможет

Зимой. Если батарея в ноябре–январе не заряжается и наполовину, вторая будет стоять такой же пустой. Здесь не хватает выработки; решение — больше панелей или подзаряд от сети в дешёвые часы, если у вас дифференцированный тариф.

Когда потребление в основном дневное. Если дом и так расходует выработку панелей напрямую, а вечером потребляет мало, запасать нечего и незачем.

Когда мощность ограничивает инвертор. Два модуля увеличат допустимый ток батареи, но инвертор на 5 кВт не станет мощнее. Максимальный ток заряда и разряда со стороны инвертора указан в его паспорте.

Частые вопросы

Новый модуль состарится быстрее из-за соседства со старым?

Нет. В параллельной сборке модули не вредят друг другу. Новый будет нагружен немного сильнее старого, но в пределах своих паспортных токов, и на его срок службы это заметно не влияет.

Нужно ли менять инвертор при добавлении батареи?

Обычно нет. Инвертору важны диапазон напряжений и протокол связи, а они не меняются. Изменится только суммарная ёмкость в настройках.

Можно ли вместо второго модуля 5 кВт·ч добавить модуль 10 кВт·ч?

Только если производитель разрешает смешивать эти модели в одной группе. У модулей разной ёмкости разные допустимые токи, и без согласованной работы систем управления меньший модуль может перегружаться.

Сколько модулей имеет смысл ставить?

Столько, сколько вы способны заряжать и разряжать за сутки. Верхний предел задаёт не паспортное «до 16 штук», а дневные излишки панелей и ночное потребление дома. Ёмкость, которая не заряжается, деньги не возвращает и при этом стареет.

Короткий вывод

Второй модуль нужен тогда, когда графики показывают сразу два факта: днём энергию некуда запасать, ночью её не хватает. Старый модуль рядом с новым в параллельной сборке работает нормально — каждый отдаёт свою ёмкость. Откладывать расширение на годы не стоит не из-за износа, а из-за совместимости: модель и прошивка должны совпасть. А если батарея не заряжается зимой или дом расходует всё днём, деньги лучше потратить на панели или на изменение режима потребления.