logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?

ArturAVS 05 Kwi 2023 09:17 2865 15
  • Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?
    Jako kontynuacja tego tematu powstał poniższy tekst. Zebrane informacje pozwolą na podjęcie decyzji co dalej z PV. Na poniższych wykresach przedstawiłem roczne osiągi wraz z wyszczególnieniem miesięcy. Dla przypomnienia instalacja to 0,825kWp skierowana na południe pod kątem nachylenia ~30°. Prawdę mówiąc, mimo bardzo niekorzystnej lokalizacji wyniki pozytywnie mnie zaskoczyły :D. Spodziewałem się co prawda znacznego spadku produkcji energii zimą lecz nie aż tak drastycznej, no cóż, na pogodę nic nie można poradzić a ta zima była praktycznie bez słońca w mojej okolicy :-(. Łącznie od czasu prowizorycznego uruchomienia całości wyprodukowała nieco ponad 400kWh, tu jednak wcześniejsze dane zapisane przez regulator uległy skasowaniu w wyniku różnych czynności technicznych.








    Dane zebrane po roku


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Oraz szczegółowo miesiące (żółty-produkcja, zielony odbiór)


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Już w listopadzie produkcja spadła tak mocno iż postanowiłem całkowicie odłączyć obciążenie, bardziej zależało mi na utrzymaniu dobrej kondycji akumulatorów. Pod koniec stycznia, gdy pokazało się trochę słońca oraz nieco wzrosła temperatura, uruchomiłem ponownie obciążenie. Prawdę mówiąc, większość energii zużyłem w warsztacie. Część do zasilania a część do ogrzewania (przerobiona dmuchawa "Farelka" z grzałką ~400W i oryginalnym silnikiem wentylatora 230VAC). Prace nad dedykowanym falownikiem przebiegły pomyślnie, docelowo będzie połączony w jedno urządzenie z komparatorem/monitorem energii.

    Kilka zdjęć z budowy i uruchamiania prototypu


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    W trakcie prób i testów z różnymi obciążeniami bywały też efekty świetlno/dźwiękowe, np. wybuch tranzystorów wyjściowych mostka H;

    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Docelowo falownik umieszczę w obudowie po falowniku silnikowym Apator, zmieści się tam wszystko poza filtrem wyjściowym. Tymczasowo całość współpracuje poprzez przetwornicę step-up z mikroinwerterem Enesys SMI360;

    "Asystentka" sprawdza współpracę inwertera z przetwornicą :D

    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Od pierwszego września ubiegłego roku, rolę magazynu energii pełnią akumulatory kwasowe 2x225Ah/12V w konfiguracji szeregowej. Nie są mocno eksploatowane, ich głównym zadaniem jest zapewnienie rezerwy w razie zaniku zasilania sieciowego. Cena energii elektrycznej znacząco wzrosła, więc każda oszczędność się liczy. A taniej już raczej nie będzie... Badania wyszły na tyle interesująco, że jak tylko zdobędę fundusze to rozbuduję instalację o kolejne panele o podobnej mocy (0,825kWp). Tu jednak będzie mocno problematyczny dobór kierunku, dużo okolicznych drzew nie sprzyja optymalnemu dobraniu. Myślę o południowym-zachodzie lub północnym-zachodzie. Obecnie przy drzewach pozbawionych liści i w miarę czystym niebie efekty są dobre, latem na pewno wydajność spadnie lecz uwzględniając dłuższy dzień produkcja może być zbliżona. W trakcie pisania tego tekstu, przy przelotnym zachmurzeniu uzyskałem ciekawe osiągi;

    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Ponad 3 kWh/dzień! Wow! Gdyby nie okoliczne drzewa zapewne byłoby jeszcze więcej. Jak z opłacalnością? No cóż, zużywam około 230 kWh miesięcznie, czyli wyprodukowane ~400kWh daje mi blisko dwumiesięczne pokrycie energii. Po rozbudowie i zoptymalizowaniu oraz dobrej pogodzie możliwe będzie znaczne zminimalizowanie poboru z sieci w okresie letnim. Ten sezon zimowy jednak do tanich nie będzie się zaliczał, zanim przerobiłem "Farelkę" na zasilanie 24V, była zasilana z sieci wspomagając ogrzewanie warsztatu pracując kilka godzin dziennie (~1000W na pierwszym biegu) "dobierając" brakującą energię z sieci. Lada dzień powinny przyjść rachunki za prąd więc będę miał rozeznanie. Ceny zarówno samych paneli jak i osprzętu jednak znacząco wzrosły i choć ceny energii elektrycznej również, to opłacalność jest mocno dyskusyjna...

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    ArturAVS
    Moderator
    Offline 
    Z wykształcenia technik RTV, z zamiłowania elektronik/elektrotechnik konstruktor.
    Specjalizuje się w: kf, audio, elektronika truck, nietypowe urządzenia
    ArturAVS napisał 23296 postów o ocenie 6552, pomógł 2099 razy. Mieszka w mieście Grajewo. Jest z nami od 2005 roku.
  • #2 20527056
    Mateusz_konstruktor
    Poziom 35  
    ArturAVS napisał:
    Ponad 3 kWh/dzień! Wow!

    Ile z tego jest dostępne dla końcowych urządzeń zasilanych energią elektryczną?
  • #3 20527083
    ArturAVS
    Moderator
    Mateusz_konstruktor napisał:
    Ile z tego

    Ile czego, mocy czy energii? I przy jakim napięciu? Dla 230VAC ograniczeniem jest mikroinwerter który ogranicza moc dostępną do 360W dla 230VAC. Dodatkowe straty wprowadza przetwornica step-up podnosząca napięcie systemowe z 24V do ~40VDC dla inwertera. Z 24V praktycznie nie ma ograniczeń (jedynie pojemność akumulatorów). Sam regulator też trochę ogranicza, ale jest to związane z jego sprawnością przetwarzania.
  • #4 20527329
    __Maciek__
    Poziom 20  
    Mnie ciekawi jak zachowuje się inverter ( a szczególnie jego wejście MPPT ) w przypadku małej mocy z paneli w takiej konfiguracji ...

    Rozumiem że przy nadwyżce inverter bierze tyle ile może, jednak przy niedoborze energii - przetwornica to jeden problem, obwody obciążenia na 24V to drugi ...

    Zastanawia mnie jak zachowają się regulatory MPPT w przypadku "podkradania" energii z obwodów DC ( zakładam że podkradanie nie będzie posiadać funkcji MPPT - a może jednak powinno ) .. jak takie regulatory by "konkurowały" ?

    Możesz naświetlić jak wygląda cała instalacja ? ( może chodziarz schemat blokowy )
  • #5 20527363
    ArturAVS
    Moderator
    __Maciek__ napisał:
    Mnie ciekawi jak zachowuje się inverter ( a szczególnie jego wejście MPPT ) w przypadku małej mocy z paneli w takiej konfiguracji ...

    Dobiera sobie z akumulatorów :D. Przetwornica jest podłączona do wyjścia obciążenia regulatora a do niej wejście mikroinwertera. Sama przetwornica musi podnieść w sposób pewny napięcie do startu inwertera. Ma to też takie plusy że przy jakimkolwiek chwilowym zachmurzeniu, inwerter nie rozłącza się tylko kontynuuje pracę dobierając sobie brakującą moc z akumulatorów. Takie połączenie wymuszone zostało możliwością rejestracji parametrów. Docelowo będzie podłączony bezpośrednio do paneli poprzez stycznik a ten sterowany komparatorem/monitorem energii. Czas synchronizacji inwertera z siecią to około dwie minuty i przy przelotnym zachmurzeniu byłyby duże straty. Niestety, wraz z awarią komputera zaginęły pliki projektu komparatora/monitora i uznałem że wszystko umieszczę w jednej obudowie z dedykowanym falownikiem (oprócz regulatora solarnego).
  • #6 20528267
    mfac
    Poziom 17  
    Ja też mam zamiar odpalić małego offgrida, ale jako inwerter wykorzystam stary zasilacz UPS beztransformatorowy w topologii double conversion. Miałem sprytny plan wyposażyć go w akumulatory i zasilić napięciem z PV normalnie (ewentualnie z jakąś przetwornicą), od wejścia, tak, żeby zasilacz sam sobie kontrolował ładowanie akumulatorów, ale wejściowy prostownik ma PFC i bez referencyjnej sinusoidy na wejściu może nie zechcieć pracować :) Podobnie jeśli chodzi o tryb pracy - bez wykrycia prawidłowej częstotliwości na wejściu zasilacz będzie ciągnął z baterii, a to nie tak sobie wymarzyłem :)
  • #7 20570591
    mfac
    Poziom 17  
    Pytanie z kategorii >mały offtopic<
    Jestem zainteresowany inwerterem offgridowym marki POWLAND. To coś jak bardziej rozbudowany UPS, z tym, że ma możliwość równolegle zasilać wyjścia/ładować akumulatory z PV i z sieci. Natrafiłem jednak na stronie https://www.izbudujemy.pl/artykuly/1126/Projektowanie-instalacji-fotowoltaicznej-na-budynku-mieszkalnym taki tekst:

    Cytat:
    Instalacja wyspowa (off-grid) pracuje w całkowitym odłączeniu od sieci elektroenergetycznej EE i nie podlega żadnym regulacjom prawnym. Nawet jeżeli obiekt jest przyłączony do sieci EE, praca takiej instalacji może odbywać się jedynie, gdy sieć EE zostaje odłączona od domowych odbiorników i stanowi wtedy układ gwarantowanego zasilania UPS.


    Z powyższego wynika - wg mnie - że instalacja oparta na tym falowniku nie jest de facto offgridową. Poprawcie mnie, jeśli się mylę. Chcę doprecyzować, że podłączenie do sieci AC jest wyłącznie w celu zasilania/ładowania w pochmurne dni. Nie ma mowy o pompowaniu energii w sieć.
    Gdybym chciał go użyć i być w zgodzie z prawem - czy musiałbym zastosować zewnętrzną logikę odcinającą inwerter od sieci w czasie generacji z PV? Z drugiej strony logicznie rzecz biorąc - zwykłego UPSa nikt mi nie zabroni używać, a przecież też jest podłączony fizycznie do gniazda i posiada niezależne źródło energii w postaci akumulatorów.

    Opcja druga - inwerter on-grid z funkcją zerowego eksportu - czy takie coś wymaga pozwoleń/zgłoszeń?
  • #8 20571121
    ArturAVS
    Moderator
    mfac napisał:
    Z powyższego wynika - wg mnie - że instalacja oparta na tym falowniku nie jest de facto offgridową.

    Jest off-grid gdyż nie ma fizycznej możliwości wysyłać energii do sieci (jest tylko odbiornikiem). Podobny zamierzałem kupić za ~750zł, po miesiącu jak nie dotarł to zacząłem gnębić sprzedawcę i okazało się że nie ma ich na magazynie.
  • #9 20601967
    ArturAVS
    Moderator
    Kwiecień i maj tego roku miło mnie zaskoczył;

    Kwiecień 2023 55,69kWh

    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?




    Maj 2023 75,01kWh

    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej?


    Dostałem rachunki i klękłem :-( Pierwszy ponad 650 zł (wyrównanie), zużyte blisko 2837kWh. Złożyły się na to dwa czynniki, po pierwsze - główny licznik energii w domu mam zwykły, jednokierunkowy który bez autokonsumpcji nalicza wygenerowaną energię jako pobraną z sieci. Po drugie - praktycznie od około połowy października do końca lutego "dogrzewałem" się nie przerobioną farelką po 4-6 godzin dziennie. Na wykresie z maja widać że mniej więcej od połowy miesiąca spada produkcja, to mój celowy zabieg polegający na ograniczeniu mocy mikroinwertera, tak aby jedynie pokrywał pobór energii w warsztacie i niezużyta nie była naliczana jako pobrana (zapotrzebowanie to ~200W przy mocy inwertera 360W). Dzień już jest długi, i przez jego większość nic w domu nie pracuje a więc nie ma poboru energii. Zainstalowałem w rozdzielnicy warsztatowej ten licznik https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3980156.html , widzę że ilość pobranej energii to ułamki kWh a oddanej to już kilka kWh po paru dniach pracy (kilka urządzeń w domu o poborze zbliżonym do tego w warsztacie). Muszę zintensyfikować prace nad dedykowanym falownikiem oraz automatyką sterowania, to będzie wymagać jednak "dołożenia" kilku kabli na linii dom-warsztat.
  • #10 20614506
    mfac
    Poziom 17  
    Czyli zrobiłeś sobie instalację on-grid na falowniku własnej produkcji?
    Patrzę na schemat blokowy z pierwotnego wątku i zastanawiam się:
    Moje małe PV Off-Grid. Część 2, wrażenia po roku. Co dalej? zaznaczone przeze mnie fioletowymi ramkami potencjały "line" i "neut" to faktycznie połączenie sieci z wyjściem falownika czy tylko przeoczenie/konflikt oznaczeń? Sądząc po nabiciu rachunku, o którym piszesz, wnioskuję, że to pierwsze, a w takim razie pytanie drugie-retoryczne : to w ogóle jest legalne? :)

    Przy okazji mała dygresja. Nabyłem niedawno falownik offgrid - jeden z tych chińskich klonów EASUN/POWLAND, których pełno na portalach. Na wyjściu ma faktycznie ładny sinus, ale przez pierwsze 1-2s leci elegancki prostokąt. Przy większym obciążeniu też się ten sinus lekko krzywi. Pisałeś, że dyskwalifikuje je niskie (12V) napięcie zasilania (o ile miałeś te modele na myśli), ale są i wersje na 24 i na 48V.
  • #11 20615076
    ArturAVS
    Moderator
    mfac napisał:
    Czyli zrobiłeś sobie instalację on-grid na falowniku własnej produkcji?

    Nie. Dedykowany falownik jeszcze nie ukończony i tymczasowo pracuje mikrofalownik.
    mfac napisał:
    zaznaczone przeze mnie fioletowymi ramkami potencjały "line" i "neut" to faktycznie połączenie sieci z wyjściem falownika czy tylko przeoczenie/konflikt oznaczeń? Sądząc po nabiciu rachunku, o którym piszesz, wnioskuję, że to pierwsze, a w takim razie pytanie drugie-retoryczne : to w ogóle jest legalne?

    Dedykowany falownik nie będzie falownikiem on-grid, dlatego na schemacie jest wejście i wyjście. Chodziło mi o to aby uniknąć elementów przełączających zasilanie. Sprawdzałem podczas testów prototypu i jest ok.
    mfac napisał:
    Pisałeś, że dyskwalifikuje je niskie (12V) napięcie zasilania (o ile miałeś te modele na myśli), ale są i wersje na 24 i na 48V.

    Niskie napięcie to wyższe prądy, a to z kolei oznacza grubsze grubsze przewody/złącza. Poza tym żadnego typu akumulatory nie lubią być obciążane wysokimi prądami, znacznie skraca to ich żywotność.
  • #12 20615710
    mfac
    Poziom 17  
    ArturAVS napisał:
    Niskie napięcie to wyższe prądy, a to z kolei oznacza grubsze grubsze przewody/złącza.

    No właśnie dlatego napisałem o wersjach na wyższe napięcia. W Twojej koncepcji jest magazyn 24V i właśnie takich falowników jest na pęczki. Sam taki mam. Ba! na portalu ogłoszeniowym ktoś oferuje falownik 5kW na 48V, ale uszkodzony - coś z pomiarem prądu. Podejrzewam, że byłbyś w stanie sobie taki naprawić :)
  • #13 20616488
    ArturAVS
    Moderator
    mfac napisał:
    Podejrzewam, że byłbyś w stanie sobie taki naprawić

    Zapewne tak, o ile część sterująca żyje. Ewentualnie wykorzystałbym obudowę.
  • #14 20678864
    __Maciek__
    Poziom 20  
    Elementy sterujące zazwyczaj są dobrze przemyślane .. "zazwyczaj" .. skusiłem się na falownik on-grid 1000W - uszkodzony - ktoś go już próbował naprawiać - wymieniony jeden tranzystor - ale chyba już wiem gdzie jest problem ... muszę sobie stanowisko do bezpiecznego testowania on-grida przemyśleć.

    https://allegro.pl/oferta/inwerter-solarny-22-45v-1000w-1kw-on-grid-mppt-13082222409

    Ale wracając do tematu - o dziwo ten falownik on-grid zbudowany jest na przetwornicy UCC2806DW zwrotna informacja n/t napięcia HVDC przychodzi z procesora - UWAGA - PIC16F716 ! jak oni zmieścili tam PLL, MPPT, generowanie sinusoidy ? nie wiem. ... ( podejrzewam że wypychanie prądu do sieci zrobione jest regulacją napięcia HVDC, a sam procesor synchronizuje się i ciągle generuje sinusoidę zsynchronizowaną z siecią. ) Wiele rozwiązań off-grid na tym procesorze można znaleźć.

    Wszelkie reference design w tym zakresie ( on-gind inverter ) zazwyczaj obejmują jakieś DSP lub inne szybkie CPU - tu jest na skróty ( jak to często w tanich chińskich produktach - już wiem skąd taki nacisk na normy NC rfg. )

    Jak przysiądę do tematu spróbuję zrysować jak jest zbudowany.
  • #15 20678895
    ArturAVS
    Moderator
    __Maciek__ napisał:
    o dziwo ten falownik on-grid zbudowany jest na przetwornicy UCC2806DW

    Przecież to normalka, układ pracuje w swoim zastosowaniu.
    __Maciek__ napisał:
    PIC16F716 ! jak oni zmieścili tam PLL, MPPT, generowanie sinusoidy ?

    PLL nie jest potrzebny, wystarczy przetwornik A/D i odpowiedni algorytm. W moim eksperymentalnym SG3525 zawiaduje sterowaniem przetwornicy podnoszącej, a sinusa SPWM generuje ATtiny 13. Oczywiście bez synchronizacji z siecią bo to off-grid.
  • #16 20679474
    __Maciek__
    Poziom 20  
    Chodziło mi raczej o procesor ... feedback napięcia z procesora .. i jak najbardziej do off-grid to rozwiązanie takie może być ok.

    Wtedy można odnieść się jako analogię do twojej przetwornicy, jednak to jest on-grid.

    Więc PLL ( jako algorytm ) żeby zsynchronizować się z siecią jest co najmniej pożądany, do tego algorytm anty-wyspowy .. 2k pamięci to tak bardzo skromnie jeśli jeszcze implementację MPTT zawarli. Tak mi się wydaje. ( o ile to prawda .. spróbuję sprawdzić )

Podsumowanie tematu

Dyskusja dotyczy rocznych osiągów instalacji fotowoltaicznej off-grid o mocy 0,825 kWp, zainstalowanej w niekorzystnych warunkach lokalizacyjnych. Użytkownik podzielił się swoimi doświadczeniami, wskazując na zaskakująco pozytywne wyniki produkcji energii, mimo trudnych warunków zimowych. W odpowiedziach poruszono kwestie dotyczące dostępności energii dla urządzeń, działania mikroinwerterów oraz regulatorów MPPT. Uczestnicy wymienili się informacjami na temat różnych typów inwerterów, w tym UPS-ów oraz falowników off-grid, a także ich konfiguracji i problemów związanych z ich działaniem. Pojawiły się również pytania dotyczące legalności podłączenia do sieci oraz możliwości wykorzystania falowników w systemach off-grid.
Podsumowanie wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA