Хватит ли солнца, чтобы зарядить накопитель осенью и зимой: считаем по месяцам
В октябре владельцы домашних накопителей замечают, что батарея перестала доходить до 100 %. Это не поломка, а арифметика: выработка станции падает вдвое в октябре относительно сентября и ещё в два-три раза в ноябре. Ниже — расчёт по месяцам для Минска на станции 6 кВт, таблица заряда батареи 10,24 кВт·ч и то, чем подзаряжать накопитель, когда солнца нет.
Исходные данные и допущения
Возьмём среднемесячную выработку с 1 кВт панелей в Минске по расчёту PVGIS (оптимальный наклон 39°, потери 14 %). Значения в кВт·ч с 1 кВт: сентябрь 98,7; октябрь 62,8; ноябрь 25,2; декабрь 19,1; январь 32,4; февраль 49,7. Станция 6 кВт, батарея LFP 10,24 кВт·ч (100 А·ч × 51,2 В × 2 модуля). Дом без электрического отопления, дневное потребление до заката условно 5 кВт·ч в сутки.
Это средние величины. Фактически выработка по дням сильно скачет: в ясный день октября станция может дать 20 кВт·ч, в пасмурный — 3–4. Среднее значение скрывает расслоение, и именно оно заставляет батарею «то заряжаться, то нет».
Считаем выработку в день
- Сентябрь: 98,7 × 6 = 592 кВт·ч за месяц, в день 592 / 30 ≈ 19,7 кВт·ч.
- Октябрь: 62,8 × 6 ≈ 377 кВт·ч, в день 377 / 31 ≈ 12,2 кВт·ч.
- Ноябрь: 25,2 × 6 ≈ 151 кВт·ч, в день 151 / 30 ≈ 5,0 кВт·ч.
- Декабрь: 19,1 × 6 ≈ 115 кВт·ч, в день 115 / 31 ≈ 3,7 кВт·ч.
- Январь: 32,4 × 6 ≈ 194 кВт·ч, в день около 6,3 кВт·ч.
- Февраль: 49,7 × 6 ≈ 298 кВт·ч, в день около 10,7 кВт·ч.
Между сентябрём и декабрём выработка в день падает в пять с лишним раз. Для сравнения, летние месяцы дают по 130 кВт·ч с киловатта, то есть вдвое-втрое больше октября. Полный перечень месячных значений — в калькуляторе выработки.
Что остаётся батарее: таблица по месяцам
Остаток батарее = выработка в день − дневное потребление дома. Затем применяем КПД цикла около 95 %. Вечерний SOC оцениваем от утреннего уровня 25 %, то есть после ночи с резервом.
| Месяц | Выработка в день, кВт·ч | Дневное потребление (условно), кВт·ч | Заряд батареи, кВт·ч | SOC вечером |
|---|---|---|---|---|
| Сентябрь | 19,7 | 5 | больше ёмкости | 100 % к обеду |
| Октябрь | 12,2 | 5 | 7,2 × 0,95 ≈ 6,8 | 25 + 66 ≈ 90 % |
| Ноябрь | 5,0 | 5 | около 0 | около 25 % |
| Декабрь | 3,7 | 5 | нет, не хватает дому | батарея не заряжается |
| Январь | 6,3 | 5 | около 1,2 | около 37 % |
| Февраль | 10,7 | 5 | около 5,4 | около 78 % |
Расчёт для среднего дня. В пасмурный октябрьский день с выработкой 4 кВт·ч батарея не заряжается совсем, поэтому «в среднем 90 %» превращается в «то 100, то 30». С ноября по январь солнце батарею практически не заряжает: оно закрывает лишь дневное потребление, а часто и его не закрывает.
Чем подзаряжать, когда солнца нет
Подзаряд от сети. Самый простой способ — разрешить инвертору заряжать батарею от сети в определённые часы. Для домов с электроплитами действует дифференцированный тариф: 0,1807 руб./кВт·ч в остальное время против 0,5162 в пик 17:00–22:00. Заряд 6 кВт·ч по такой ставке стоит 6 × 0,1807 ≈ 1,08 руб. в сутки, а вечерняя отдача заменяет энергию по 0,5162. У домов с газом одна ставка, 0,3037, и ночной заряд ради экономии на тарифе не имеет смысла; он служит только запасом на случай отключения. Подробнее о механике — в разборе про ночной тариф.
Генератор. Для автономных домов зимой остаётся заряд от генератора через инвертор. Как их совместить, описано в статье про накопитель и генератор.
Снег на панелях. При малом ресурсе солнца вытащить его стоит. Слой снега может обнулить выработку даже в ясный день. Сбор безопасен только при наличии удобного доступа: рисковать ради нескольких киловатт-часов не нужно.
Резерв: снижать или поднимать
Логика зимой обратная летней. Если солнца нет и подзаряжать нечем, глубоко разряженная батарея больше не заполнится, поэтому уставку резерва, как правило, поднимают, чтобы при отключении было что отдавать. Если же вы хотите, чтобы батарея работала днём «на себя» от редких солнечных часов, резерв можно снизить, но это рискованно в месяцы с частыми отключениями. Рекомендации по ноябрю собраны в разборе про зимний режим накопителя.
Почему зимой полезен хотя бы один полный заряд
Для балансировки ячеек BMS нужно, чтобы батарея дошла до верхнего плато. Если зимой она не заряжается до 100 % неделями, разброс ячеек накапливается, а процент заряда теряет точность. Раз в одну-две недели полезно полностью зарядить батарею от сети в ночное время, как описано в разборе про балансировку ячеек.
Холод и заряд
В неотапливаемом помещении к декабрю батарея может иметь температуру ниже 5 °C. Заряд LFP при температуре ниже нуля запрещён, и BMS его блокирует. Некоторые батареи имеют подогрев, который питается от самой батареи или от сети. Если подогрева нет, место установки определяет, будет ли батарея заряжаться в самые холодные дни. Оптимальный диапазон — 15–25 °C.
Среднее и реальные дни: почему батарея то полная, то пустая
Среднесуточные 12 кВт·ч в октябре складываются из нескольких ясных дней по 20 кВт·ч и многих пасмурных по 3–5. Для батареи это означает серии: два-три ясных дня подряд она доходит до 100 %, потом неделя серой погоды, и она живёт на подзаряде или на остатках. Поэтому по среднему считать, будет ли у вас заряд «каждый день», нельзя. Правильнее задать вопрос иначе: сколько дней подряд я готов жить без солнечного заряда и чем они покрываются.
Простое правило для планирования: возьмите самую вероятную серию пасмурных дней в месяце, умножьте на суточное потребление в часы без выработки и сравните с ёмкостью. Для дома, которому по вечерам и ночью нужно 6 кВт·ч, одной батареи 10,24 кВт·ч хватит на сутки с запасом, но на трое суток без подзаряда уже нет. Поэтому осенью и зимой подзаряд от сети в запланированные часы нужен не как отказ от солнца, а как страховка от серии пасмурных дней.
Сверять ожидания с фактом помогает ежемесячный контроль: сравните выработку по приложению с расчётом, как описано в разборе о сверке станции по итогам сезона. Если фактическая выработка в октябре заметно ниже расчётной, причины стоит искать в тени, снеге, загрязнении панелей или настройках, а не в погоде.
Частые вопросы
Нужна ли зимой батарея, если солнца почти нет?
Да, как резерв и как инструмент работы с тарифом для электроплитных домов. Но экономию «от солнца» зимой от неё ждать не стоит.
Почему батарея не доходит до 100 % уже в октябре?
Потому что выработка упала вдвое относительно сентября, а утренний уровень после ночи ниже. Это штатное поведение, а не неисправность.
Стоит ли докупать панели ради зимнего заряда?
Увеличение станции на 50 % добавит зимой всё те же копейки киловатт-часов в абсолютном выражении. Для зимы эффективнее подзаряд от сети.
Нормально ли, что в декабре станция не заряжает батарею?
Да, при выработке 3–4 кВт·ч в день дому не хватает собственной энергии. Об этом честно предупреждают наши расчёты в разборе сверки выработки по сезону.
Короткий вывод
Октябрьские 12 кВт·ч в день ещё позволяют батарее заряжаться на 90 %, в ноябре солнца хватает лишь дому, в декабре не хватает и ему. С ноября по январь накопитель живёт за счёт сети или генератора. Это нормально: планируйте резерв и подзаряд заранее, а полный заряд раз в одну-две недели оставьте для балансировки.