Электростанция - затраты и преимущества

Время чтения 5 минут

Обновлено - 5 января 2025 г.

Электростанция дает энергию для путешествий, портативная, практичная, хорошая? Соразмерна ли польза с затратами?

В принципе, да, если вы знаете, во что ввязываетесь. В конце концов, Powerstation тоже нужно заряжать, а для этого необходимо много солнца, если в пределах досягаемости нет розетки. А если вы путешествуете не по солнечному югу, все может быстро затянуться.

В следующем разделе описано, что нужно учесть перед покупкой электростанции, а также экономически выгодные альтернативы.

Модели и диапазоны производительности

Под понятием "электростанция" предлагается широкий спектр услуг. Если привычный power bank до сих пор известен как зарядка мобильных телефонов, планшетов, наушников и т.д., то производители электростанций рекламируют возможность работы с индукционными плитами, микроволновками, тостерами, грилями, холодильниками, компьютерами, ноутбуками и т.д..

Рекламируется мощность до 12 кВт. Некоторые производители даже допускают модульное каскадирование батарейных модулей для обеспечения такой высокой мощности. Однако такая возможность обычно доступна только в рамках собственного ассортимента производителя. Это обеспечивается индивидуальными, специфическими для каждого производителя кабельными соединениями.

Меньше входит, чем выходит?

Рекламные заявления типа "Сократите расходы на электроэнергию" предполагают, что с такими электростанциями вы будете потреблять меньше электроэнергии, чем раньше.

Разумеется, это касается только тех случаев, когда они заряжаются не от сети, а исключительно от солнечной энергии. А часто рекламируемая "быстрая" зарядка, обычно до 80 %, работает только при оптимальном солнечном освещении в течение нескольких полуденных часов в середине лета. Однако этого недостаточно для полной зарядки с управляемым количеством солнечных модулей.

Зарядка от сети, напротив, происходит быстрее, поскольку имеется постоянный зарядный ток. Независимо от того, используется ли зарядка от сети или от солнечной батареи, всегда нужно подавать больше электричества, чем можно взять. По крайней мере, до тех пор, пока вечный двигатель еще не стал реальностью.

Переносимость и ее пределы

Помимо веса электростанции, включая все дополнительные аккумуляторные модули, кабели и солнечные панели, первоначальная мобильность все чаще становится логистической проблемой. А стоимость приобретения для полного расширения быстро возрастает до пятизначных сумм счетов.

Хорошо, когда в палатке можно зажечь индукционную плиту или кофеварку, но кто захочет тащить с собой прицеп, набитый техническим оборудованием?

Реальнее всего иметь возможность питать ноутбук, StarLink для подключения к интернету в удаленных местах, а также освещение и зарядное устройство для мобильного телефона или планшета. Но, опять же, трата круглой суммы на это может заставить некоторых людей задуматься.

Всегда остается вопрос: чем(!) я должен быть способен питаться от него и как долго? Достаточно ли у меня солнца, чтобы компенсировать дневное/ночное потребление за счет солнечной энергии, или можно зарядить за ночь от сети?

Чем чаще вам приходится отвечать на эти вопросы отрицательно, тем меньше смысла вкладывать деньги в такое оборудование. В конце концов, от батареи, которая скорее пуста, чем полна, и которую невозможно надежно зарядить достаточным количеством энергии в обозримом будущем, толку практически нет.

Разве это не может быть дешевле?

спросят некоторые, принимая во внимание цены в тысячи. Да, так бы и было, если бы не небольшая, повторяющаяся, но предлагающая "немного" худшее качество батареи по "немного более низкой" цене. Другими словами: вы получаете то, за что платите.

Но что такое "немного" худшее качество батареи? Неважно, гарантирует ли производитель, например, 1 500, 3 000 или 6 000 циклов, - одно это оправдывает двойную или четверную цену. Поэтому легко представить, что батарея с такой же номинальной емкостью может стоить от 250 до 1 000 евро.
Еще один фактор - наличие в батарее встроенной BMS (системы управления батареей) и балансира (для выравнивания ячеек). Даже если это составляет всего несколько евро при производстве, такие элементы также увеличивают цену для конечного потребителя.

Альтернатива?

Одна из альтернатив - построить свой собственный. Если смириться с менее привлекательным дизайном корпуса, это значительно облегчит кошелек и даже обеспечит более высокую производительность.

С точки зрения логистики, проблема производительности остается прежней, поскольку производительность требует физического пространства для хранения данных, так же как солнечные батареи требуют места в зависимости от производительности.

Прочность оборудования зависит от выбора корпуса. Промышленный корпус или корпус стандарта MIL может и не получить награду за дизайн, но он допускает грубое обращение и хорошо защищает компоненты.

Благодаря кабельным соединениям, соответствующим стандарту IP65, даже вода не представляет серьезной угрозы для технологии.

В Статья описывает подобный проект, хотя и более масштабный. Поскольку количество батарей, а значит и производительность, масштабируется, можно спланировать и реализовать любой вариант.

Чтобы сохранить модульность и, следовательно, портативность, не более 4 батарей EVE-Energy (каждая весом около 5,2 кг, с 6 000 (!) гарантированными циклами зарядки) должны быть размещены в корпусе "батарейного модуля" (с подключением 13,6 В постоянного тока для зарядного модуля). Это позволяет превратить батареи 13,6 В в четыре отдельные батареи 3,4 В с емкостью 280 Ач каждая, что соответствует 3800 Вт-ч - в настоящее время по цене около 450 евро (без корпуса), включая BMS с силой тока до 400 А!

Модуль зарядки" должен содержать сетевое зарядное устройство Victron 230 В для LiFePo4 батарей 13,6 В 30 А, MPPT-контроллер Victron 100 В 30 А для подключения солнечных модулей, разъем постоянного тока для модуля батареи и USB-разъемы. Итого, без корпуса, около 550 евро.

Модуль питания 230 В" включает в себя инвертор Victron номинальной мощностью 2 000 Вт, соответствующие предохранители, розетки 230 В (IP 65 - ! -), подключение постоянного тока для батарейного модуля и USB-соединения и стоит около 650 евро.

Те, кто может обойтись меньшей мощностью, могут выбрать инвертор мощностью 1 000 Вт, а те, кому нужно больше, - более мощные устройства.
Системы на 24 или 48 В следует рассматривать при мощности около 3 000 Вт и выше. С одной стороны, такие варианты более экономичны, с другой - они не требуют таких больших сечений кабеля, что в свою очередь приводит к экономии средств и более гибким кабелям.

В общем, электростанция с напряжением 230 В 2 кВт, 13,6 В 280 Ач или 3800 Вт-ч по цене около 1650 евро плюс три корпуса, предохранители, вилки, розетки и кабели. Это должно быть непревзойденное начинание как по цене, так и по качеству.

p.s. Пожалуйста, обратите внимание, что указанные данные по производительности в основном являются максимальными. При определении размеров следует исходить из максимального использования 70%. Это позволяет избежать непрерывной работы на пределе нагрузки, тем самым продлевая срок службы техники, а в случае аварийной ситуации остается некоторый резерв, который может быть использован в течение короткого времени.

p.p.s. Преимуществом Victron является наличие всемирной сервисной сети, что означает, что запасные части и сервис всегда доступны.

Жилье

В качестве предпочтительного корпуса можно использовать пластиковые коробки со стандартом IP65. Углы могут быть защищены от повреждений и ударов металлическими уголками в сочетании с привинченными резиновыми ножками. Привинчивающиеся ручки эргономичной формы обеспечивают безопасное и удобное перемещение.

Старый добрый ящик ZARGES, который является синонимом стабильности и герметичности, также может подойти, но тогда он должен быть очень хорошо обшит изнутри пластиковыми панелями, защищенными от короткого замыкания. В общем, довольно дорогостоящая затея...

В качестве замены можно использовать старые транспортные ящики бундесвера.

Солнечный модуль(ы)

Солнечные модули с напряжением разомкнутой цепи до 100 В, номинальным зарядным током до 50 А и номинальной фотоэлектрической мощностью 700 Вт при напряжении 12 В могут быть подключены к MPPT-контроллеру, описанному выше. Это означает, что диапазон используемых модулей очень широк.

Существуют гибкие модули, часто называемые также складными, и жесткие модули, как они обычно называются. Если гибкие модули не являются абсолютно необходимыми (например, по логистическим соображениям), рекомендуется использовать жесткие, но бифасиальные модули.

Бифасиальные модули генерируют электроэнергию с обеих сторон и, таким образом, достигают на 20 % большей производительности, чем модули с идентичной площадью поверхности, построенные с одной стороны.

Возвышение

Для почти оптимального совмещения с солнцем полезно возвышение. Подобно мольберту, это могут быть два алюминиевых профиля, соединенных друг с другом с помощью Х-образного ребра жесткости, которые крепятся к боковой стороне верхней узкой части модуля так, чтобы их можно было поворачивать и фиксировать.

В сложенном состоянии конструкция почти не занимает дополнительного места, но позволяет регулировать и поддерживать угол наклона даже в ветреную погоду.

Если вы хотите подстраховаться, то можете снабдить торцы профиля и два угла с нижней стороны модуля скобой с отверстием в центре, в которое можно вбить прочный колышек для палатки, чтобы предотвратить его отрыв.