Гибридная солнечная станция на 159 кВт, г. Николаев

Парковочная площадка для зарядки электромобилей имела одну уязвимость: во время блэкаутов, когда пропадала внешняя сеть, зарядные станции не могли работать. С этой проблемой владелец объекта обратился в Генерацию и поставил конкретную задачу: сделать так, чтобы зарядка не останавливалась без света, и снизить затраты на электроэнергию. В качестве решения Генерация спроектировала гибридную СЭС мощностью 159 кВт с системой для накопления 430 кВт·ч — решение, которое должно было помочь предприятию работать без пауз и меньше зависеть от ситуации в энергетике. Станция одновременно питает зарядки, накапливает излишки и по статусу активного потребителя может продавать их в сеть.

Про клиента

В Николаеве работает площадка с двумя зарядными станциями для электромобилей под брендом Solovay — для этого бизнеса зарядка и является продуктом, а не сопутствующей услугой. Поэтому каждое отключение света означало не просто неудобство, а остановку работы: пока нет тока, нет и зарядки, а вместе с ним и клиентов. При максимальной нагрузке объекта до 160 кВт владельца интересовало уже не абстрактное «как сэкономить на электроэнергии», а два конкретных вопроса: сколько стоит каждый киловатт-час и как настроить работу станций автономно от общей сети, что произойдет со станциями, когда исчезнет сеть.

Задача клиента

Запрос к Генерации звучал: «обеспечить экономию на электроэнергии и работу зарядок, когда внешняя сеть отсутствует». То есть речь шла о двух задачах одновременно:

1. Снизить стоимость киловатт-часа для зарядки электромобилей.
2. Получить резерв, который не дает остановить работу объекта во время блэкаута.

Почему стандартное решение не подходило

На объекте уже стояла готовая металлоконструкция под панели — ее демонтаж или замена означали бы лишние затраты времени и бюджета. Типовой набор панелей от разных поставщиков не позволял эффективно заполнить эту конструкцию нужной мощностью. Сетевая СЭС без накопителя закрыла бы только задачу экономии, но не выдержала бы главное условие клиента — зарядку во время отключений. Дизель-генератор дал бы резерв, но не экономию: топливо стоит дороже солнечной генерации и требует постоянного обслуживания.

Какое решение предложила Генерация

Для проекта организовали прямую поставку оборудования от производителя из Европы. Это дало два преимущества сразу: клиент завез панели на преференционных условиях без уплаты НДС, а инженеры Генерации подобрали модули, которые плотнее вписались в имеющуюся металлоконструкцию и позволили разместить на ней большую суммарную мощность, чем дал бы стандартный подбор. В результате на существующий навес легли 224 панели DAH Solar по 710 Вт каждая — 159 кВт в формате Восток-Запад, что равномерно распределяет генерацию в течение дня.

Ядро станции — два гибридных инвертора Deye SUN-80K по 80 кВт и две системы хранения Deye BOS-B по 215 кВт·ч, суммарно 430 кВт·ч. Это почти пол мегаватт-часа запаса — емкость, рассчитанная под реальную пиковую нагрузку зарядных станций до 160 кВт. Параллельно спроектировали узел учета на базе счетчика Eastron SDM630MCT с трансформаторами тока 300/5А — он позволяет станции работать по статусу активного потребителя, то есть не только потреблять и накапливать, но и продавать излишки электроэнергии в сеть.

Переключение между режимами «Сеть» и «Резерв» обеспечивает разъединитель-нагрузочник LBS 400 3P с положениями «1-0-2»: персонал может вручную перевести нагрузку на резервное питание, а инверторы автоматически подхватывают переключение во время штатной работы.

Установленное оборудование

• Панели. 224 × DAH Solar DHN-66Y18/DG мощностью 710 Вт — модули Tier 1 (BloombergNEF) на TOPCon-ячейках с двусторонним стеклом, эффективностью до 23% и линейной гарантией мощности на 30 лет. Именно высокая удельная мощность этих панелей позволила уместить 159 кВт на площади, рассчитанной под менее мощные аналоги.
• Инверторы. 2 × Deye SUN-80K-SG02HP3-EU-EM6 — гибридные трехфазные инверторы по 80 кВт, которые одновременно управляют потоками энергии от панелей, накопителей и сети, поддерживают до 10 параллельных единиц и могут подзаряжаться от дизель-генератора при необходимости.
• Накопитель. 2 × Deye BOS-B по 215 кВт·ч (суммарно 430 кВт·ч) на литий-железофосфатных блоках BOS-B-Pack14.3 — химия с повышенной термической стабильностью и ресурсом циклов, которая хорошо выдерживает ежедневное глубокое циклирование под нагрузкой зарядных станций.
• Учет и мониторинг. Счетчик коммерческого учета Eastron SDM630MCT с трансформаторами тока 300/5А фиксирует обмен электроэнергией с сетью и является технической основой для работы станции в статусе активного потребителя.

Как проходила реализация

Основное оборудование — оба инвертора, накопители, щиты защиты постоянного и переменного тока и узел учета — собрали в утепленном 20-футовом контейнере с вентиляцией и кондиционером, который поддерживает нужную температуру как летом, так и зимой. Защиту постоянного тока разделили на две зоны: четыре щита с предохранителями непосредственно возле металлоконструкции и четыре щита с рубильниками и устройствами защиты от импульсных перенапряжений внутри контейнера — это снижает риск повреждения оборудования от грозы и дает возможность оперативно отключать отдельные массивы панелей для обслуживания. Внешний контур заземления рассчитали под грунт объекта (удельное сопротивление 100 Ом·м): два вертикальных электрода по 7,5 м и горизонтальная полоса обеспечивают сопротивление 7,5 Ом — с запасом укладывается в норматив ПУЭ (менее 10 Ом).

Ожидаемый эффект по проектным расчетам

По расчету для ориентации Восток-Запад и метеоданных Николаева станция рассчитана на выработку 172 050 кВт·ч электроэнергии в год — 1 082 кВт·ч на каждый установленный киловатт мощности, с коэффициентом производительности (Performance Ratio) 82,5%. Фактическая генерация будет зависеть от реальной облачности, температуры и графика нагрузки зарядных станций в течение года.

Почему решение сработало

Решение сработало потому, что ключевой параметр подобран под конкретную цифру, а не «в среднем по рынку»: емкость накопителя (430 кВт·ч) превышает пиковую нагрузку зарядных станций (до 160 кВт). Это означает, что в момент отключения сети аккумуляторы физически способны сразу подхватить всю нагрузку объекта, а не только ее часть, — поэтому зарядка не прерывается и не работает в ограниченном режиме. Мощности панелей на существующей конструкции достаточно, чтобы одновременно покрывать текущее потребление и пополнять накопитель, поэтому запаса хватает даже через несколько часов без солнца. Именно поэтому результат подтвержден не расчетом, а видео с объекта — именно в момент, когда внешней сети нет.

Выгодна ли гибридная СЭС для зарядных станций электромобилей

Для бизнесов, где электроэнергия — часть продукта (зарядные станции, паркинги, АЗС), обычная сетевая СЭС без накопителя закрывает только часть задачи: она снижает счет за электроэнергию, пока есть сеть, но выключается вместе с ней. Гибридная станция с накопителем достаточной емкости берет нагрузку на себя в момент отключения и не дает остановиться ключевому процессу — в данном случае зарядке электромобилей.

Ключевой параметр при подборе такой системы — не мощность панелей сама по себе, а сопоставление трех цифр: максимальная нагрузка объекта, емкость накопителя и мощность инверторов. Если накопитель меньше пиковой нагрузки, система не выдержит ее в момент отключения сети; если инверторы не рассчитаны на одновременную работу с панелями, аккумулятором и нагрузкой — это та точка, которую часто пропускают при типовом подборе «по каталогу».

Статус активного потребителя добавляет еще одно измерение экономики: солнечная станция, которая производит больше, чем потребляет объект в определенные часы, не теряет излишек, а продает его в сеть. Для объектов с неравномерным графиком потребления (как зарядные станции — нагрузка зависит от того, сколько автомобилей заряжается одновременно) это позволяет монетизировать генерацию даже в периоды простоя.

Кому подойдет аналогичное решение

Гибридная СЭС с большим накопителем подойдет объектам, для которых электроэнергия — часть основной услуги: зарядные станции электромобилей, паркинги, АЗС, склады с холодильным оборудованием, производства с непрерывным циклом. Решение также актуально там, где уже есть готовая конструкция под панели (навес, крыша, каркас) и нужно подобрать оборудование под ее параметры, а не переделывать конструкцию под стандартные панели.

Имеете объект с собственным профилем нагрузки — паркинг, склад, производство — и хотите расчет гибридной СЭС под него? Оставьте заявку, и инженер Генерации подберет конфигурацию под ваш профиль потребления.