3-fas-inverter off-grid?

[Husbocken]

Jag funderar på allvar att göra mig långtgående oberoende av el-leverantören. Framför allt de höga kostnaderna för abonnemanget (ca. 75% av totalkostnaden) som nu höjs varje år med 12-15% känns totalt orimliga och driver blodtrycket upp varannan månad.

Jag tänkte bygga upp en egen "off-grid" 3-fas-elförsörjning, tillräckligt kraftigt att klyva ved och driva brunnspumpen med,  med solceller på 5-6 kW nominaleffekt,  blyackumulatorer med lagringskapacitet för 1-2 dygn (200-300 V). Ifall solen inte räcker under vintern så skall en mini-abo (10A enfas) hjälpa till. Detta borde kunna dra ner elkostnaderna från dryga 11000 till ca. 2500 kr per år. Kostar visserligen en hel del i början, men skulle räkna sig inom 6-8 år, kanske ännu tidigare med nuvarande prishöjningstakt.

Men nu börjar problemet: Jag har inte hittat någon passande 3-fas-inverter (förutom från ominösa Kina-källor) som kan drivas off-grid och ur batterier. Alla 3-fas-typer jag kollade övervakar hela tiden el-nätet och slår ifrån omedelbart om nätet saknas (anti-islanding) och dessutom får de inte drivas direkt ifrån batterier.

Någon som kanske redan har löst problemet eller har mer information?

[Skogsvilde]

Delfinal inga sådana som är vettiga.
Och dom som eventuellt skulle fungera är ruskigt dyra.

Jag skulle nog rekomendera dig till att byta motor i brunnspumpen till en enfasare.
Och till de tillfällen du skall klyva ved eller använda trefas ha ett elverk, har du traktor så finns det utomordentligt bra att hänga på trepunkten.

Det kostar visserligen en slant, men du har tryggheten att du kan vara hyffsat säker på att ha god tillgång till ström när solen sviker.

[Ett svart får]

En dyr men väl fungerande lösning är att först göra vanlig 230V enfas och sedan köra den genom en frekvensomformare för att få trefas. Då kan du dessutom få mjukstart till motorerna, för att spara batteri och utrustning. Sedan kan du leka med olika varvtal på motorerna genom att ändra frekvens men det har väl egentligen ingen praktisk nytta i det du skall ha trefasen till.

[torbjorn]

Men nu börjar problemet: Jag har inte hittat någon passande 3-fas-inverter (förutom från ominösa Kina-källor) som kan drivas off-grid och ur batterier. Alla 3-fas-typer jag kollade övervakar hela tiden el-nätet och slår ifrån omedelbart om nätet saknas (anti-islanding) och dessutom får de inte drivas direkt ifrån batterier.

Förklaringen är ganska enkel: Du har letat efter invertrar hos leverantörer som säljer utrustning för den som vill ha en solcellsanläggning för att sälja energi till elnätet.
Om du vill ha en "självgående" växelriktare, så försök få tag i en begagnad från en lagom stor reservkraftinstallation (typ datahall).

Jag vill avråda från att byta vattenpumpen till en för enfas, enfaspumpar brukar dra så hög startström att de kan sänka en klen inverter när de försöker starta. Dessutom har enfasmotorn dåligt startmoment och kan ha svårt att komma igång om t ex matningen är klen eller pumpen har kärvat litegrann.

[Själv är bäste dräng]

Men har inte frekvensomformarna det arbetssättet att de först likriktar spänningen för att sedan växelrikta den? I så fall kan man ju skippa att först växelrikta spänningen från batteribanken och mata direkt förutsatt att man har rätt spänning från batterierna.

[Husbocken]

Tack för svaren!

Det tråkiga är att det finns många fina märkes-växelriktare till rimligt pris som principiellt skulle kunna vara lämpliga MEN som avsiktligt förhindrar off-grid-drift och som försöker att överföra all inkommande energi omedelbart till el-nätet. De är programmerade på det sätt, det borde vara mycket enkelt för tillverkaren att tillhandahålla en SW-konfiguration för ö-drift också.

Men det gör de inte, kanske står någon EU-riktlinje emot, kanske skall nätbolagen skyddas att förlora sina kunder ... jag kanske skall kontakta några av tillverkarna.

Att byta 3-fas till 1-fas-motorer vill jag inte heller göra, att leta efter en gammal motordriven omformare inte heller. Traktor-elverk skulle vara helt emot min ambition att driva min fastighet med förnybar energi och med dagens teknik borde mina krav lätt kunna uppfyllas.

Om man verkligen vill ha det så ser det ut att man i slutet blir tvungen att själv importera någon tvivelaktig Kina-apparatur eller att ge sig in i något riskabelt DIY-äventyr (tex. Fairchild FNA23512A, en komplett 3-fas-invertermodul som i kombination med en microcontroller och en DC/DC-omvandlare borde göra jobbet, men absolut inte att rekommendera. Intressant men livsfarligt.)

[ensamhet]

Kan du inte driva en generator med en motor som går på förnybar energi, när du behöver 3-fas?

[Själv är bäste dräng]

Eller om du har hittat en bra trefasväxelriktare, kan du inte lura den med en liten trefas frekvensomformare som du kopplar som om det vore nätspänningen? En liten rackare kostar inte mycket.

Jag har också lite smått varit sugen att klippa kabeln till elbolaget, men inte kommit så långt än. Vad är det bästa i växelriktare du hittat hittills? Jag har bara hittat omotiverat dyra anläggningar så jag är inne på att använda enfasväxelriktare till normal drift av huset, alltså byta djupvattenpumpen till enfas mjukstart (rycker inte i nätet och har bra startmoment) och byta ut elspisen mot gas och ved. Sedan blir det DIY-lösning med en ABB frekvensomriktare för 3-fas till svets, svarv, ved mm som körs mera manuellt.

[teinarsson]

Även om jag gärna skulle slippa vara beroende av elbolaget så skulle jag nog inte klippa kabeln. Vad kostar det absolut minsta abonnemanget som du kan få och hur mycket är det per år jämfört med den stödbensin/-diesel som du beräknar att använda? Nätelen är dessutom bra mycket bättre miljömässigt. Och om du någon gång ska sälja eller tvingas sälja fastigheten så får nog nästa ägare glatt betala några tiotusenlappar för att få elen inkopplad igen vilket dels bör belasta ditt försäljningspris direkt och dels kan påverka försäljningspriset indirekt då vissa spekulanter hoppar av pga upplevd osäkerheten ifall de kommer kunna koppla på elen eller ej.

[torbjorn]

Det tråkiga är att det finns många fina märkes-växelriktare till rimligt pris som principiellt skulle kunna vara lämpliga MEN som avsiktligt förhindrar off-grid-drift och som försöker att överföra all inkommande energi omedelbart till el-nätet. De är programmerade på det sätt, det borde vara mycket enkelt för tillverkaren att tillhandahålla en SW-konfiguration för ö-drift också.

Det finns en principiell skillnad.  En "fristående" växelriktare har en egen klockoscillator som bestämmer vilken frekvens den ska ge. En som är gjord för att anslutas till elnätet, är istället gjord för att följa elnätets frekvens.
Man brukar tala om självkommuterande respektive nätkommuterande växelriktare.
Det är alltså inte bara mjukvara som skiljer, utan ganska grundläggande saker i hur H-bryggan styrs.

[Alexn72]

Ni som vill klippa elkabeln, har ni räknat på vad bensin kostar vs el...

[Skogsvilde]

Ni som vill klippa elkabeln, har ni räknat på vad bensin kostar vs el...

Jag räknade lite lätt för några år sedan.
Och fann att två hål i väggen eller fem skulle behöva bli mer än dubbelt så dyr innan det var ens möjligt att kunna räkna hem att man klipper kabeln.

Fosilbränsle är inget man kan räkna hem vid kontinuerligt drift utan skall på sin höjd hjälpa till att lösa toppar och krislägen.

[Husbocken]

Eller om du har hittat en bra trefasväxelriktare, kan du inte lura den med en liten trefas frekvensomformare som du kopplar som om det vore nätspänningen? ...

Tack, jag har också tänkt på det, men jag är tveksam att det fungerar. Tydligen måste elnät-kopplade växelriktare uppfylla en massa föreskrifter och det framgår ur deras manualer att de kollar före och under uppkopplingen flera parametrar för att vara säker på att nätet fungerar på rätt sätt. Det kan kanske vara svårt att uppfylla med en elnät-simulator...

Vad är det bästa i växelriktare du hittat hittills?

Några 3-fas-växelriktare som jag tittat på:

ABB TRIO-8.5-TL-OUTD (8,5 kW, 1722 Euro) (pvshop.eu)

SMA Sunny Tripower STP 10000 TL eller 12000 TL (10/12kW, ca. 2200/2500 Euro) (pvshop.eu)

Fronius Symo 10.0-3-M/12.5-3-M  (ca. 2000/2350 Euro) (mg-solar-shop.de)

Det finns många fler.

Även om jag gärna skulle slippa vara beroende av elbolaget så skulle jag nog inte klippa kabeln...

Det minsta abonnemanget är 10A enfas som kostar runt en tiondel, och precis det hade jag tänkt att bibehålla för att ladda ackumulatorerna när solen inte räcker.

Det finns en principiell skillnad.  En "fristående" växelriktare har en egen klockoscillator ...

Visst är det så, men varenda microprocessor (det finns vanligen flera i en växelriktare) styrs av en quartz-oszillator och det är så en liten sak att lillåta en konfiguration med intern timing. Jag tror mer att orsaken ligger i lagar och föreskrifter, kanske även i vissa lobby-intressen.

[torbjorn]

Jag kom på ett exempel på växelriktare (eller snarare omriktare) som kan gå nätkommuterande såväl som självkommuterande, nämligen de omriktarstationer som används för järnvägsdrift. Någotsånär moderna sådana klarar av såväl att mata en kontaktledning fristående, som att fasa in sig och samarbeta med andra omriktare eller roterande omformare som ligger parallellt.
De äldsta statiska omriktarna i järnvägssammanhang, s k Cycloconverters, kunde däremot bara gå som självkommuterande och fungerade inte att parallellkoppla med någonting annat. En sådan fanns, och finns kanske fortfarande i drift, i Ånge.

Men det där är ju frågan om ganska stora anläggningar på minst 10 MW. Det säger kanske litegrann om storleken att platsen för övertonsfiltren kallas filtergård

Jag undrar förresten om inte en del större UPS:er (reservkraftomriktare) också har möjligheten att gå i båda moder. Så länge kraft från elnätet är borta måste den såklart gå självkommuterande, men jag är ganska säker på att det finns UPS:er som har möjlighet att fasa in sig på nätet när strömmen är tillbaks för att sedan kunna stänga av omärkligt, så det inte blir något avbrott eller transient vid övergången till nätdrift.

[Själv är bäste dräng]

Tack för växelriktarmodellerna, skall läsa om dem.

Att klippa kabeln är säkert en ganska osmart lösning även om det skulle kännas skönt, det är ju som sagt inte så troligt att näste i tur att bo i fastigheten vill vara utan nätel. Att gå ner på absolut minimum utan att straffa ut sig är ju smartare. Tittade lite snabbt men kunde inte se något billigare hos vattenfall än 3600:- för 3-fas 16A. Hittade inte enfasmöjligheten.

Givetvis blir det svårt att slå köpe-elpriset per kilowatt med egenproducerat om man räknar in allt, men om man genom att man sänker sin förbrukning i och med att man anpassar sitt hus till självförsörjning så kan man ändå komma ner under sitt nuvarande utgångspris totalt sett. Det kan man ju göra på andra sätt också, men alla är inte stöpta i samma form.

[torbjorn]

Om det finns trefas framdraget till fastigheten så brukar det bara gå att få trefasabonnemang. Enfasabonnemang förekommer i Sverige så gott som enbart i flerfamiljshus där det är draget enfas till lägenheterna.

De fasta avgifterna för ett elabonnemang bestäms av nätbolaget, det är inte säkert att just Vattenfalls taxor som är nämnda i tråden är relevanta för trådstartaren, om det är ett annat nätbolag som har koncessionen i det området.

[Husbocken]

Jag kom på ett exempel på växelriktare ...

Intressant bakgrundsinformation. Det finns växelriktare som kan arbeta on-grid, off-grid och ladda och övervaka batterierna, tex SMA "Sunny Island". Men endast 1-fas AC och dessutom är de dyra.

...Tittade lite snabbt men kunde inte se något billigare hos vattenfall än 3600:- för 3-fas 16A. Hittade inte enfasmöjligheten...

Om det finns trefas framdraget till fastigheten så brukar det bara gå att få trefasabonnemang...

Enligt Fortum (nu Ellevio) som har nätmonopol hos mig så finns det ett enfas-abonnemang (713 SEK/år), men kanske får man det inte om man har 3-fas. Måste jag kolla.
Det finns tydligen många fler stenar på vägen...

[Husbocken]

Tack för alla idéer, förslag och synpunkter! Jag skall också försöka bidra lite här och där i framtiden.

Jag ser att jag behöver göra om min optimistiska kalkyl. Sammanfattningsvis kom jag nu till följande:

1. "Kapa" kabeln och försörja sig med solkraft kan vara meningsfullt och lönsamt för sommarstugan, om man kan lagra energi och nöjer sig med enfas-el. För året-runt-boende behövs det en tillförlitlig reservkraftskälla.
2. Min tänkta besparing av abo-kostnader genom att gå ner från 3-fas till 1-fas fungerar inte (ni hade rätt),  nätbolaget tillåter inte detta.
3. En 3-fas off-grid-inverter för batteridrift finns inte till rimligt pris (jag hittade nu ett system från PIKO, man hamnar väl lätt nära 200000 Kr, problemet med reservkraft består ändå).

-> Som det ser ut blir väl tyvärr ett tråkigt standard-paket utan batterier och med nätuppkoppling och försäljning av lite överskottsel just nu den enda direkta vägen till egen solel och om man vill ta del av det (försämrade) stödprogrammet så skall anläggningen vara klar senast i december i år. Inte mycket tid kvar.
Med den premissen har jag räknat/uppskattat lite:
- Om jag lägger tex vedklyvning och sågning till soliga dagar så kan jag gå ner från 20 A till 16 A-huvudsäkring. (Eftersom brunnspumpen kan starta när som helst (jag har grannar på samma brunn) så behövdes det 20 A). Detta ger runt 4000 kr/år.
- Under 8 ljusa månader kan jag med lite planering utan energilagring täcka 50% av mitt energibehov med egen solkraft. Det blir 33% räknat över hela året -> 1300 Kr besparing i energi och överföring.
- Det blir i summan 5300 Kr/år besparing med dagens priser. Nu vet jag inte vad man får per levererad kWh. Jag räknar helt enkelt med 1 Kr/kWh netto (någon som vet bättre?). Om jag levererar 3000 kWh/år (nominaleffekt 6 kW -> kanske 4000 kWh/år, minus eget uttag 1000 kWh) så blir det 8300 kr vinst per år.
- Engångskostnaderna har jag uppskattat till 80000 Kr minus stöd 16000 Kr (20%) = 64000 Kr -> anläggningen blir lönsam efter 8 år (om beräkningen stämmer och inget ovälkommet händer).

(Men kanske kommer jag ändå att titta lite närmare på o.n. Fairchild-lösningen som ett intressant parallell-spår för framtiden )

[Skogsvilde]

Blev det inte skatt när man tog ut mer än 2500 kWh?

[Alexn72]

...
- Om jag lägger tex vedklyvning och sågning till soliga dagar så kan jag gå ner från 20 A till 16 A-huvudsäkring. (Eftersom brunnspumpen kan starta när som helst (jag har grannar på samma brunn) så behövdes det 20 A). Detta ger runt 4000 kr/år.....

Vad kör ni för pump som kräver 20A?? de är nästan 5kw..... de kan väl ändå inte stämma?