Энергосайт

Подключение солнечных батарей к сети в России

Несмотря на то, что солнечные батареи в России становятся все более популярными, их применение в частном секторе сдерживается отсутствием нормативной и технической базы для подключения солнечных батарей к местным энергосетям.

На настоящий момент договор присоединения к электрическим сетям не предусматривает для частного лица возможности генерации электроэнергии в сеть. Разрешено только потребление. Более того, даже для организация и индивидуальных предпринимателей процедура и условия подключения к сетям генераторов электрической энергии являются такими, что оформление и поставка энергии от солнечных батарей в сеть становится бессмысленной.

Формально подключение солнечных батарей к сетям не запрещено. Необходимо пройти процедуру технологического подключения к местным энергосетям и заключить договор о поставке электроэнергии в сеть. Стоимость технологического подключения к сетям составляет десятки или даже сотни тысяч рублей. Покупать электроэнергию от генератора сети будут, скорее всего, по оптовым ценам рынка электроэнергии, которые меньше розничной цены на электроэнергию примерно в 3 раза. Но продажа электроэнергии от солнечных батарей в сеть на таких условиях бессмысленна. Во всех странах, где мы наблюдаем развитие солнечной энергетики, действуют различные механизмы, стимулирующие применение фотоэлектрических генераторов. К числу основных таких мер и механизмов относятся:

1. Обязательное подключение солнечных и ветровых электростанций к сетям (т.е. сети обязаны принимать от таких электростанций энергию)
2. Компенсация стоимости технологического подсоединения - сети или подключают бесплатно, или стоимость этого подключения компенсируется из специальных фондов поддержки
3. Специальные повышенные закупочные тарифы на электроэнергию от солнечных батареи и ветрогенераторов. Такой механизм популярен в Европе, он оказался наиболее эффективным - мы видим взрывной рост количества установленных солнечных и ветровых генераторов в странах, где этот механизм был принят - Германия, Испания, Италия, Великобритания и т.д.
4. Net metering - принятие генерируемой солнечными батареями электроэнергии в зачет потребленной. Счетчик электроэнергии может быть реверсивным или двунаправленным. Обычно баланс считается за год, количество отданной электроэнергии в сеть вычитается из количества потребленной от сетей и заявленной к оплате электроэнергии. Таким образом, фактически сети выкупают обратно часть электроэнергии по розничной цене. Такой механизм принять в США и некоторых других странах. Он также показывает свою эффективность.
5. Различные "зеленые сертификаты", субсидии, государственные программы - мы их здесь не рассматриваем, так как это не рыночные механизмы
6. Налоговые льготы и т.п. - они также действуют как дополнительные меры поддержки, но для России их введение маловероятно.

 В России для частных лиц не действует ни один из перечисленных выше механизмов поддержки. Солнечные батареи устанавливают в России не "благодаря", а "вопреки". Немалым стимулом служит ненадежность электроснабжения от местных энергосетей, изношенность электрических сетей низкого напряжения, низкое качество электроэнергии (напряжение в розетке может падать до 120-140 В, а при перекосе фаз может и подниматься более 260 В), постоянный рост цены на электроэнергию.

В последние годы надежность и доступность электроэнергии от местных энергосетей понемногу растет, что снизило заинтересованность в массовой установке своих источников электроэнергии в доме - солнечных батарей, ветряков и т.п. Но инициативы федеральных и местных властей по введению социальных норм на потребление электроэнергии вызвали взрывной рост интереса населения к автономным и местным источникам электроэнергии. 

Особенно интересны теперь становятся солнечные батареи для тех, у кого для нагрева воды или отопления/охлаждения используется электричество (электрические водонагреватели, котлы, тепловые насосы, кондиционеры и т.п.) . В таких домах социальная норма очень быстро расходуется, и приходится платить в основном по повышенным тарифам сверх социальной нормы. Здесь применение солнечных батарей, соединенных с сетью, является экономически выгодным (не говоря уже о приобщении к экологически чистой энергетике и заботе о защите окружающей среды)

Какие есть способы предотвращения отдачи излишков солнечной электроэнергии в сеть?

Как можно избежать "накрутки" счетчика при работе солнечных батарей? Существуют несколько путей и мы их перечислим ниже.

1. Не подключать систему с солнечными батареями к сети. Фактически, это означает установку автономной системы с аккумуляторами, в которой аккумуляторы будут заряжаться и разряжаться каждый день. Глубина разряда может быть существенной. Циклические режимы работы аккумуляторов с периодическими или постоянными глубокими разрядами резко сокращают срок службы аккумуляторов. Полностью отключать от сети даже часть нагрузки при наличии надежного централизованного электроснабжения неразумно. Такой вариант годится только в качестве эксперимента.
2. Подключить систему к сети через гибридный батарейный инвертор, который может давать приоритет для солнечных батарей при питании нагрузки. Этот вариант возможен и работоспособен. До недавнего времени это был единственный способ при наличии сети обеспечить использование энергии от солнечных батарей не только во время аварий на сетях, но и тогда, когда сеть есть. Недостаток данной организации электроснабжения - необходимость наличия в системе аккумуляторов, гибридного батарейного инвертора, контроллера заряда для солнечных батарей. Достоинство - вы получаете резервную систему электроснабжения, которая может снабжать вашу нагрузку при авариях в энергосетях. 
   Нужно учитывать, что не все гибридные инверторы могут запрещать передачу излишков электроэнергии от солнечных батарей в сеть. Если такой функции запрета нет, то энергия может проходить через счетчик обратно в сети.
3. Использовать сетевой фотоэлектрический инвертор и двунаправленные счетчики электроэнергии. Этот вариант наиболее оптимальный и надежный. Электроэнергия от солнечных батарей преобразовывается в переменный ток с максимальной эффективностью и потребляется в момент генерации. Нет потерь на заряд-разряд аккумуляторов. Такой метод применяется там, где за отданную в сеть электроэнергию платят по повышенному тарифу или учитывают в общем балансе потребления (т.е. фактически принимают обратно по розничной цене за кВт*ч).  Счетчики могут быть многотарифными.
   До появления WATTrouter это был единственный способ не "попасть на деньги" при отдаче излишков электроэнергии в российские электросети. Двунаправленные счетчики учитывают отданную электроэнергию в отдельном регистре и не прибавляют ее к потребленной. Фактически, излишки электроэнергии дарятся местным электрическим сетям. Однако и в этом случае может возникнуть проблема - если на группу домовладений установлен общий однонаправленный  счетчик электроэнергии, нужно, чтобы соседи потребляли излишки, генерируемые солнечными батареями. В противном случае показания общего счетчика не совпадут с суммой показаний отдельных домовых счетчиков.
4. Использовать двунаправленный индукционный счетчик, который может крутиться в обратную сторону, если идет отдача электроэнергии в сеть. На настоящее время разрешен к применению в России только один такой счетчик - СО-505. Но и он уже снят с производства и в новых или модернизируемых домах/квартирах его установить уже невозможно.
5. Использовать систему с отдачей электроэнергии в сеть совместно с WATTrouter. Излишки электроэнергии могут поступать как от гибридных инверторов с разрешенной отдачей в сеть, так и от фотоэлектрических инверторов. В отличие от всех вышеперечисленных случаев, электроэнергия от солнечных батарей используется полностью и с максимальной эффективностью, отдачи электроэнергии в сеть нет. Это является наилучшим вариантом организации электроснабжения с солнечными батареями. Можно использовать практически любые счетчики.
6. Последние пару лет появилась еще одна возможность не отдавать энергию от солнечных батарей в сеть - это сетевые фотоэлектрические инверторы с датчиком тока, устанавливаемым сразу после счетчика и регулировкой генерации в зависимости от наличия излишков. Такие сетевые инверторы имеют возможность подключения отдельного блока, отслеживающего излишки, и дающего команду инвертору снизить генерацию. Есть несколько вариантов решения этой задачи. Например, немецкие инверторы Steca требуют кроме специального инвертора и устройства слежения за излишками еще и специальный счетчик. Инверторы SMA также требуют специальную систему мониторинга. При этом немецкие инверторы не могут полностью ограничить отдачу в сеть, т.к. у них нет такой задачи, и время регулирования у них довольно большое. 
   Есть китайские инверторы - как дешевые, так и более дорогие (Sofarsolar, Growatt)
   Это решение, хотя и предотвращает отдачу энергии в сеть, имеет большой недостаток - неполное использование энергии от солнечных батарей. При наличии излишка генерации снижается выработка от солнечных батарей. Да и стоит комплект сетевого инвертора и  дополнительного контроллера дороже, чем просто сетевой инвертор.

Использование контроллера WATTRouter  позволяет максимально использовать энергию солнца и направлять излишки по умному алгоритму на нагрев и другие второстепенные нагрузки.