У останньому дописі в блозі ми пояснили значення та причини незбалансованого навантаження в трифазній системі і рекомендували гібридний інвертор, що підтримує 100% незбалансований вихід для покращення гнучкості розподілу енергії між трьома фазами.
Тепер ми порівняємо цю функцію з трифазними інверторами з 100% збалансованим виходом і обговоримо, як інвертори з незбалансованим виходом можуть бути корисними для вас.
Збалансований vs Незбалансований вихід, у чому різниця?
Що таке інвертор зі збалансованим виходом?
Для трифазного інвертора збалансований вихід означає, що потужність, розподілена інвертором, повинна бути рівномірно розподілена між трьома фазами. Ідеально, щоб дисбаланс потужності або струму між будь-якими двома фазами був меншим за 1%, з максимальною допустимою похибкою 5%.
Що таке незбалансований вихід?
У контексті незбалансованого виходу в трифазних інверторах допускається більший рівень дисбалансу. Наприклад, у випадку 100% незбалансованого виходу в трифазному інверторі споживання навантаження на кожній фазі може коливатися від 0 до 1/3 номінальної вихідної потужності. Аналогічно, якщо дисбаланс становить 110%, різниця потужності між будь-якими двома фазами буде в межах від 0 до 11/30 номінальної вихідної потужності.
Ця функція, що дозволяє змінювати вихідну потужність залежно від споживання навантаження кожної фази, значно покращує гнучкість розподілу потужності в трифазних системах. У поєднанні з сонячною енергією це допомагає зменшити залежність від мережі, максимально заощаджуючи на рахунках за електроенергію.
Тепер розглянемо, як незбалансований вихід може бути корисним для вас за певних правил тарифікації електроенергії.
Переваги незбалансованого виходу
У наступному викладі ми порівняємо трифазний інвертор PowMr Solxpow з незбалансованим виходом з традиційним трифазним інвертором зі збалансованим виходом.
Solxpow — це інвертор, який підтримує 100%/110% (залежно від моделі) незбалансований вихід, оснащений розумним лічильником з трансформатором струму (CT), здатним у реальному часі контролювати споживання потужності кожної фази та відповідно коригувати роботу.
Економія на рахунках за електроенергію при оплаті за фазу (підключення до мережі)
Для користувачів у регіонах без системи Net Metering або Feed in Tariff, або для тих, у кого лічильник не може збалансувати купівлю/продаж електроенергії, оптимізація трифазного незбалансованого виходу є надзвичайно важливою.
Припустимо, номінальна потужність як сонячної панелі, так і інвертора становить 15 кВт. Інвертор підключений до 3 кВт акумулятора для заряджання та розряджання, з пріоритетом розподілу потужності: навантаження > акумулятор > мережа.
Трифазний інвертор зі збалансованим виходом
Інвертор зі збалансованим виходом розподіляє потужність рівномірно між фазами. Фаза з найнижчим навантаженням визначає вихідну потужність для кожної фази, інші дві фази беруть енергію з мережі після повного заряджання акумулятора, вводячи надлишок сонячної енергії в мережу.
Трифазний інвертор з незбалансованим виходом
Інвертор з незбалансованим виходом розподіляє сонячну енергію залежно від фактичного навантаження фаз, а не обмінюється енергією з мережею. Надлишкова потужність зберігається в акумуляторі після задоволення потреб навантаження, значно підвищуючи рівень самоспоживання сонячної енергії перед введенням надлишку в мережу.
Як показано в таблиці нижче, при навантаженнях 3 кВт, 1 кВт і 2,5 кВт для L1, L2 і L3 відповідно, загальна вихідна потужність для інвертора зі збалансованим виходом становить 3 кВт, тоді як для інвертора з незбалансованим виходом загальне навантаження — 6,5 кВт. З урахуванням енергії, збереженої в акумуляторі, рівень самоспоживання сонячної енергії в системі з незбалансованим виходом значно перевищує рівень у системі зі збалансованим виходом.
Якщо ваш постачальник нараховує плату за споживання електроенергії по кожній фазі, рахунок за електроенергію для трифазної системи з 100% збалансованим виходом буде надзвичайно високим. Навіть за наявності FIT це може не покрити великі витрати. Без FIT ви будете нести ці витрати самостійно.
Натомість система з незбалансованим виходом досягає самозабезпечення і, можливо, приносить вам дохід.
Максимальне використання сонячної енергії в системі з нульовим експортом
Solxpow, оснащений розумним лічильником і CT, дозволяє в реальному часі контролювати споживання кожної фази та точно регулювати експорт потужності. У наведеному прикладі експорт потужності обмежений 0 Вт.
Розглянемо сценарій з обмеженням нульового експорту. Через обмеження експорту це також означає значне зниження вихідної потужності PV-масиву. Тому в регіонах із обмеженнями експорту при проєктуванні сонячної електростанції загальна потужність сонячних панелей має бути якнайближчою до номінальної потужності інвертора.
Припустимо, номінальна потужність сонячних панелей і інвертора становить 10 кВт, а до системи підключено акумулятор із зарядною та розрядною потужністю 3 кВт. Інвертор пріоритетно розподіляє потужність так: Навантаження > Акумулятор > Мережа. Навантаження на фазах L1, L2 і L3 становлять відповідно 3 кВт, 1 кВт і 2,5 кВт.
У трифазному інверторі зі збалансованим виходом:
розподіл потужності залишається рівномірним, вихід кожної фази визначається фазою з найменшим навантаженням. Інші дві фази беруть потужність з мережі. Після повного заряджання акумулятора PV-сторона видає лише втричі більше потужності найменш навантаженої фази.
Трифазний інвертор з незбалансованим виходом:
замість обміну енергією з мережею він безперервно розподіляє сонячну енергію відповідно до фактичного споживання на кожній фазі, забезпечуючи задоволення потреб навантаження та одночасне заряджання акумулятора.
Як показано в таблиці нижче, у системі зі збалансованим виходом інвертор подає на навантаження лише 3 кВт і бере 3,5 кВт з мережі. Натомість інвертор з незбалансованим виходом бере 6,5 кВт з PV-масиву, досягаючи самозабезпечення.
З урахуванням збереженої в акумуляторі енергії система зі збалансованим виходом використовує лише 60% сонячної енергії, через що користувачі все одно мають високі рахунки за електроенергію. Натомість коефіцієнт використання інвертора з незбалансованим виходом досягає 95%, мінімізуючи потребу в енергії з мережі.
Висновок
Якщо ви не подаєте електроенергію в мережу і можете підтримувати рівномірне навантаження на кожну фазу у трифазній системі, ви можете обрати інвертор зі збалансованим виходом.
Однак, якщо ви надаєте перевагу гнучкості у розподілі потужності, особливо при використанні однофазних і трифазних приладів у системі, інвертор з незбалансованим виходом стане кращим вибором. Це зумовлено трьома основними причинами:
- У випадках без Net Billing мінімізація залежності від мережі є ключовою для зниження витрат на електроенергію.
- Прагнення до самоспоживання або максимізації доходів від FIT вимагає ефективного використання сонячної енергії та зменшення залежності від мережі.
- Обмеження експорту або бажання оптимізувати використання сонячної енергії при мінімізації залежності від мережі та економії на електроенергії додатково підкреслюють переваги вибору інвертора з незбалансованим виходом.
