Солнечно-ветряная электростанция парк-отеля мощностью 31 кВт

Опубликовано Май 27, 2021

Парк-отель Riverside — уникальный объект, как с точки зрения экологии, так и с точки зрения технического оснащения, находящийся в Волгоградской области. Солнечно-ветряная электростанция была смонтирована силами сотрудников отеля.

Нами было принято решение о начале строительстве отеля в одном из самых экологичных районов Волгоградской области — Калачёвском районе, в дубовом лесу на берегу Дона. Нас интересовало такое место, где можно было бы комфортабельно отдохнуть, наслаждаясь практически нетронутой природой.

На момент старта проекта промышленная электросеть отсутствовала, поэтому перед нами встал вопрос обеспечения отеля электричеством.

Здесь было три варианта решений:

подключиться к высоковольтной линии электропередач (но нужно было тянуть 2,5 км линий самостоятельно);
поставить мощный дизельный генератор — это экономически и экологически плохое решение;
поставить ветрогенераторы и солнечные панели.

После всех расчётов и обсуждений мы выбрали третий вариант.

Подбор оборудования

Мы выбрали инвертор МАП модификации Hybrid, потому что впоследствии планировалось подключение промышленной электросети для использования её в ночное время. Также немаловажным для нас было то, что производство оборудования бренда «Микроарт» находится в России. Это обеспечивает ремонтопригодность, оперативное гарантийное и сервисное обслуживание, что очень важно в условиях жёсткой эксплуатации.

Раньше мы использовали китайские инверторы, но ушли от этого, так как столкнулись с проблемами некачественного, «не чистого» синуса. В инверторах МАП хорошая «чистая» синусоида, что позволяет использовать любые электроприборы в нашем отеле.

Также в системе мы используем солнечные контроллеры КЭС для солнца и для ветрогенераторов. К ним подключены 64 солнечные панели по 300 Вт каждый и ветрогенераторы 3 кВт (5 шт.). Эти альтернативные источники — сердце нашей системы энергоснабжения. Солнечные контроллеры выполнены по технологии MPPT, поэтому даже при пасмурной погоде мы получаем максимально возможное количество электричества.

Отопление и водоснабжение осуществляется с помощью солнечных коллекторов в количестве 24 шт., которые дают 2–3 кВт тепла. Они используются для подогрева воды в системе ГВС, отопления в прохладное время и подогрева бассейна.

В ночное время при отсутствии ветра (когда получение электричества от альтернативных источников невозможно), мы используем аккумуляторные батареи кислотно-панцирного типа. Их достаточно для обеспечения электричеством нашей гостиницы на три часа. После этого их необходимо подзарядить с помощью генератора, и они опять готовы к работе. Обслуживать такие аккумуляторные батареи легко, а экономика АКБ данного типа выгодна: долгий срок службы объясняется большим количеством циклов «заряд-разряд» (до 15–17 лет эксплуатации — конечно, при соблюдении правил эксплуатации).

Масштабируемость системы

Наша энергетическая система масштабировалась вместе с развитием проекта и возрастанием нагрузки: сначала мы использовали инверторы на 6 кВт, а затем, в связи с ростом потребления, смогли поменять их в компании «Микроарт» на более мощные, вернув старое оборудование и доплатив лишь разницу на новый комплект. После этого мы поставили три прибора по 6 кВт для питания оборудования на 380 В. Однако вскоре стало понятно, что и этого количества нам уже не хватает, и повторно обратились с запросом на обмен нашего старого оборудования на более мощное: приобрели три инвертора МАП Hybrid по 18 кВт. Таким образом, мы сделали вывод, что всегда можно нарастить мощность: с доплатой взять более мощные приборы, вернув старые производителю. Это очень удобно.

Хотелось бы отметить три важных момента, который мы обнаружили при выборе и, впоследствии, при вводе в эксплуатацию ветрогенераторов:

1. Важна не мощность генератора, укомплектованная в одном приборе (от 10 до 15 кВт). Более целесообразно отталкиваться от скорости начала работы генератора. У нас стоят ветрогенераторы для ветра скоростью от 2–3 м/с, что позволяет увеличить их КПД.

2. Важно место установки ветрогенераторов: предпочтительно на возвышенности, где мощность ветра +200%. Наши генераторы стоят на берегу Дона на возвышенности, что увеличивает мощность выработки.

3. Ремонтопригодность: ветрогенераторы небольшой мощности проще ремонтировать и обслуживать.

Сроки окупаемости

Если говорить о сроках окупаемости системы, то мы считаем, что однозначно ответить на этот вопрос сложно. В нашем случае сети выставили стоимость 10,5 руб. за 1 кВт. При такой стоимости нам было выгодней использовать «зелёную» энергию. По нашим примерным расчётам окупаемость нашего проекта произойдёт за пять-семь лет.

На сегодняшний день к парк-отелю подведена промышленная сеть электроснабжения. На обеспечение электропотребления объекта идёт 15 кВт от внешней сети и 30 кВт от гибридной солнечной электростанции. К составу оборудования были добавлены стабилизаторы напряжения на вход по внешней сети для каждой из трёх фаз: оказалось крайне важным использовать стабилизацию промышленной сети, уберегая оборудование от «выплесков», перенапряжений и других негативных аспектов влияния промышленных сетей.