Формирующий и ведомый инвертор в домашней станции с батареей: что показало исследование из Бухареста и что из него полезно владельцу дома в Беларуси
Коротко: исследователи Бухарестского экономического университета в Румынии смоделировали домашнюю станцию с панелями на 5 кВт и литий-железо-фосфатной батареей на 10 кВт·ч и сравнили два типа инверторов. Формирующий инвертор, который сам задаёт напряжение и частоту, при скачке нагрузки и просадке сети держал частоту втрое ровнее и восстанавливал напряжение за 2 секунды вместо 5. Он дороже на 1500 евро, но в их расчёте окупил доплату за 2,85 года. Технический вывод полезен и у нас, денежный зависит от правил, которых в Беларуси пока нет.
Что сравнивали
Работу опубликовал научный журнал Journal of Energy Storage, 3 ноября 2026 года её пересказал pv magazine. Есть два способа, которыми инвертор работает с сетью. Ведомый инвертор (по-английски grid-following) подстраивается под напряжение и частоту, которые задаёт сеть, и отдаёт в неё ток. Пропала сеть, пропала и опора: такой инвертор отключается. Формирующий инвертор (grid-forming) сам создаёт напряжение и частоту, как генератор. Он может поддержать слабую сеть при просадке и продолжает питать дом, если сеть исчезла совсем.
Обе схемы прогнали в программе MATLAB/Simulink в одинаковых условиях: сеть с малой инерцией, то есть с большой долей солнца и ветра и малой долей турбин крупных станций. Станции устроили две проверки: резкий рост нагрузки на 1,2 кВт и провал напряжения на 20 % длительностью 200 миллисекунд.
Результаты модели
| Показатель | Ведомый инвертор | Формирующий инвертор |
|---|---|---|
| Наибольшее отклонение частоты | 0,62 Гц | 0,18 Гц |
| Скорость изменения частоты, пик | 18,99 Гц/с | 6,34 Гц/с |
| Время, за которое частота успокаивается | 7,5 с | 3 с |
| Наибольшее отклонение напряжения | 20 % от номинала | 8 % от номинала |
| Время восстановления напряжения | 5 с | 2 с |
| Вложения в станцию | 7000 евро | 8500 евро |
| Чистый денежный поток в год | 615 евро | 1142 евро |
| Чистая приведённая стоимость за 15 лет | минус 1027 евро | 2591 евро |
Важно, откуда у формирующего инвертора деньги. В расчёт вошли плата за системные услуги сети (поддержку частоты и напряжения по команде оператора), избежанные потери от отключений, меньший износ батареи и меньше случаев, когда станции приходится урезать выработку. Срок службы взят 15 лет при ставке дисконтирования 6 %. Без этих доходов себестоимость киловатт-часа у формирующего инвертора выше: 0,206 евро против 0,174. С ними она падает до 0,118 евро. Авторы сами оговаривают, что выгода зависит от доступа к рынкам гибкости и от того, как оценивают услуги сети, а часть допущений ещё нужно проверить на сезонных данных реальной работы.
Что это значит в Беларуси
Денежная часть исследования к нам почти не переносится. Частный дом в Беларуси не продаёт сети услуги по поддержке частоты, такого рынка для населения нет. Продавать саму энергию можно только по отдельным правилам и с оговорками, подробнее об этом в материале о продаже электроэнергии государству. Поэтому считать окупаемость по румынской модели не стоит: свою лучше прикинуть в калькуляторе окупаемости по тарифу 0,3037 руб./кВт·ч для домов с газом или 0,2581 руб./кВт·ч для домов с электроплитами.
Зато техническая часть понятна каждому, у кого бывают перебои со светом. Ведомый сетевой инвертор при отключении сети замолкает, даже если на крыше светит солнце: так он и устроен, и так требуют правила безопасности. Гибридный инвертор с батареей при пропаже сети переходит в режим, где сам формирует напряжение для резервных линий дома. По сути, это и есть формирующий режим, только включается он на время аварии. Исследование показывает, что умение держать напряжение и частоту самостоятельно даёт и более ровное питание при скачках нагрузки, а это важно для котла, насосов и холодильника.
Практический совет простой. Если для вас главное резервное питание, выбирайте гибридную станцию с батареей, а не только сетевую. При выборе инвертора смотрите не только мощность, но и время переключения на резерв, допустимую пусковую нагрузку и то, какие группы будут питаться без сети. Модели и характеристики есть в разделе гибридные инверторы, а ёмкость батареи под свои нагрузки можно оценить в калькуляторе автономности.
Выводы
- В модели формирующий инвертор держал частоту и напряжение в 2,5–3 раза ровнее ведомого и быстрее возвращал сеть в норму.
- Его денежное преимущество построено на оплате услуг сети. В Беларуси частным станциям такие услуги не оплачивают, так что румынскую окупаемость к нам переносить нельзя.
- Для дома в Беларуси ценность этого свойства в другом: гибридный инвертор с батареей продолжает питать дом, когда сеть пропала.
- Сетевой инвертор без батареи при аварии сети отключается всегда. Если нужен резерв, закладывайте гибридную схему сразу.
- Состав резервных линий и ёмкость батареи лучше рассчитать заранее, через заявку на расчёт.
Источник: pv magazine (3 ноября 2026 года), исследование Бухарестского экономического университета в журнале Journal of Energy Storage; обзор SmartEnergy.