Кейс · High Voltage

10 кВ напряму з батареї — без інверторного каскаду

20 високовольтних блоків формують 10 кВ змінного струму прямо з ланцюга LiFePO4-комірок: без низьковольтного каскаду, без ШІМ, без центрального H-моста. Для великих СЕС, підприємств і енергетичних островів.

Як це працює ↓
10 кВпрямий вихід AC · 41 рівень
98,0%ККД проти 96,2% у LV-схеми
4,4 МВт·годенергія системи (314 А·год)
~$92за кВт·год — нижче за ринок
СЕС із розподіленими HV-блоками

Велика СЕС із HV-блоками SolarChain, рознесеними між рядами панелей — кожен блок зі своїм MPPT

Для кого

Кому підходить цей кейс

Усім, хто працює з мегаватами — і втрачає гроші на перетвореннях, приєднанні чи дешевому денному продажі.

Великі СЕС

Станції 5–250 МВт (в Україні — до Покровської на 240 МВт), що змушені продавати енергію вдень за найнижчою ціною РДН.

Промислові підприємства

Заводи з піками 1–5 МВт, для яких нове приєднання — мільйони гривень і роки погоджень.

Групи підприємств

Сусідні майданчики, що хочуть спільний енергетичний острів 10 кВ — промисловий аналог Community.

Інвестори в УЗЕ

За оцінкою «Оператора ринку» (2026), УЗЕ на арбітражі РДН окуповується менш ніж за 4 роки.

Цінність

Що це дає — які проблеми вирішує

✕ СЕС продає дешево, купує дорого

У сонячний день обідня ціна РДН провалюється до ~2 600–3 000 грн/МВт·год, а ввечері злітає до 8 400–9 300. Уся маржа дістається не виробнику.

✓ Арбітраж: зберіг удень — продав у пік

Система запасає денну енергію та віддає її у вечірній пік. Δ ≈ 6 000 грн/МВт·год — щодня.

✕ Подвійне перетворення з'їдає 3,8%

Класика: LV-інвертор → підвищувальний трансформатор. Кожен мегават губить десятки кіловат постійно.

✓ Прямий синтез 10 кВ: ККД 98,0%

Ланцюг сам видає 10 кВ — без проміжного каскаду, комутація на основній частоті замість ШІМ 3–20 кГц.

✕ Централізований BESS: гаряча зона і DC-шини

Контейнерні рішення збирають усе тепло в одній точці й тягнуть довгі високовольтні DC-шини (ризик arc-flash).

✓ Просторове розподілення блоків

Кожен блок має власний MPPT із гальванорозв'язкою — блоки стоять там, де панелі. Менше тепла, коротші DC-траси, N-1.

✕ Дороге приєднання нових потужностей

Для заводу нове приєднання на мегавати — тривала й коштовна процедура в ОСР.

✓ Власна мережа 10 кВ без розбудови

Підприємство (чи група) живить себе самостійно і працює з мережею як активний споживач з УЗЕ.

Технологія

Як це працює

Та сама ідея, що й у Community — комірка-сходинка, — тільки сходинка тут заввишки 707 вольтів.

1

HV-блок: 221 комірка = ~707 В

Високовольтна батарея LiFePO4 (552–807 В залежно від заряду) зі своїм SC-контролером, власним MPPT із гальванічною розв'язкою та BMS. Це «цеглинка» промислового рівня — аналог SC-комірки з Community.

HV-блок
2

Ланцюг: 20 блоків → 14,1 кВ DC → ~10 кВ AC

Контролер у реальному часі вмикає від 0 до 20 блоків — сума напруг повторює миттєве значення синусоїди. Полярність формують самі блоки своїми ~800 В ключами: центрального високовольтного H-моста немає — саме тому не потрібні високовольтні транзистори.

Ланцюг 20 блоків

Наживо: 20 блоків будують хвилю 10 кВ

сповільнено у ~100 разів · 41 рівень напруги → THD 2,5% ще до фільтра

Блоків у ланцюзі: 0 / 20 Напруга: 0 кВ
3

Безпека: 10 кВ немає всередині

Між сусідніми вузлами ланцюга — не більше напруги одного блоку (≤807 В); повні 10 кВ з'являються лише на двох кінцевих клемах. Батарея і панелі кожного блоку гальванічно ізольовані від HV-шини.

Безпека HV
4

Просторове розподілення

Блоки не мусять стояти поруч: кожен зі своїм MPPT — ставимо біля панелей. Це дає шість інженерних виграшів:

Менше тепла — джерела рознесені, немає гарячої зони

MPPT без обмежень — трекерів стільки, скільки блоків

Короткі DC-траси — менші втрати I²R

Панелі — в найкращих точках, не прив'язані до центру

Резервування N-1 — відмова блоку не зупиняє систему

Без довгих HV DC-шин — нижчий ризик дугового пробою

Grid-forming і стабілізація частоти. Цифровий синтез дає не лише напругу, а й точні 50 Гц: HV-станція великої ємності може працювати як формувач мережі та регулятор частоти енергосистеми — миттєво віддавати чи поглинати мегавати при відхиленнях частоти. Це окрема монетизована послуга (FCR/aFRR) і додатковий аргумент для оператора мережі.

Параметри системи: два варіанти комірок

ПараметрКомірки 314 А·годКомірки 100 А·год
Енергія системи4,44 МВт·год1,41 МВт·год
Корисна енергія (80% DoD)3,55 МВт·год1,13 МВт·год
Потужність AC (безперервна, 0,5C)2,19 МВт0,70 МВт
Пікова потужність (1C, 30 с)4,38 МВт1,39 МВт
Ресурс7 000 циклів ≈ 19 років7 000 циклів ≈ 19 років
Гроші

Бізнес-кейс: арбітраж на РДН

Реальні ціни українського ринку «на добу наперед», 2026 рік.

Арбітраж РДН

Наживо: доба арбітражу за 24 секунди

система 314 А·год: заряд в обідній провал, розряд у вечірній пік

Час доби
00:00
Батарея (SoC)
Зароблено сьогодні
0 грн

синя лінія — ціна РДН · бірюзова заливка — режим роботи батареї (низ — заряд, верх — розряд)

~7,0 млн грн/рік

валова маржа арбітражу (3,55 МВт·год × Δ6 000 грн × 330 циклів) ≈ $165 тис./рік.

Окупність ~2,5–3 роки

при BOM ~$410 тис. Збігається з оцінкою «Оператора ринку» для УЗЕ: до 4 років.

+ додаткові доходи

балансуючий ринок, резерв для підприємства, peak shaving — арбітраж лише базовий потік. Для систем великої ємності — стабілізація частоти мережі: ланцюг миттєво додає чи поглинає потужність, і ця гнучкість продається як допоміжна послуга оператору системи передачі.

⚠ Ризик: зміна методики тарифів на передачу/розподіл може здорожчити цикл і подовжити окупність (оцінка «Оператора ринку»: до 6,5–8,8 років у песимістичному сценарії). Враховуйте в фінмоделі.
Де виграш

Вартість і порівняння з ринком

Орієнтовна собівартість матеріалів (BOM) системи на 20 блоків, комірки 314 А·год.

Комірки LiFePO4 314 А·год (4 420 шт)$229 840
Силова електроніка (ключі блоків)$30 000
Високовольтні BMS (20 шт)$8 000
Високовольтні MPPT (20 шт)$18 000
MV-трансформатор 10 кВ$32 800
Корпус, охолодження, захист, монтаж$90 900
РАЗОМ (4,44 МВт·год · 2,19 МВт)~$410 000
Рішення ~2 МВтККДРозподіл$/кВт·год
SolarChain MV 10 кВ98,0%так~92
Sungrow MV-станція99,0%ні~140–180
Huawei FusionSolar MV98,8%ні~150–190
Tesla Megablock91,0%ні<100
LV-інвертор + трансформатор96,2%ні~130–170
✔ Якір по комірках (2026): LiFePO4 314 А·год ≈ $52/шт ($229 840 / 4 420) — відповідає ринку EVE/CATL. Порівняльні ціни конкурентів — каталоги 2025–2026.
Сценарії

Три способи застосувати 10 кВ

Велика СЕС + накопичення

В Україні десятки СЕС від 10 МВт (найбільші — Покровська 240 МВт і Нікопольська 246 МВт), і всі продають пік генерації в обідній провал цін. Одна система SolarChain на кожні ~2 МВт потужності зміщує продаж у вечірній пік. ДТЕК уже поставив 200 МВт/400 МВт·год накопичувачів (Fluence) — ринок підтвердив потребу.

Велика СЕС

Підприємство

Завод із піком 2 МВт: система 314 А·год покриває пік повністю (2,19 МВт безперервно), зрізає вечірній тариф, дає резерв на знеструмлення і працює активним споживачем з УЗЕ. Оптимум «Оператора ринку» — 1 МВт / 3 МВт·год — майже точно наша конфігурація.

Підприємство

Енергоострів групи

Сусідні підприємства складають блоки у спільний ланцюг 10 кВ: хто два, хто три — за потребою. Острів живе автономно, торгує на ринку від імені групи. Це Community, тільки на промисловому рівні — і блоки фізично стоять кожен на своєму майданчику.

Енергоострів
FAQ

Часті питання

Чому саме 20 блоків?

Компроміс THD і вартості: 20 блоків = 41 рівень синусоїди = THD 2,5% без фільтра (вимога EN 50160 — ≤8%). Менше блоків — гірша хвиля, більше — дорожче без помітного виграшу.

10 кВ — це ж небезпечно?

Повні 10 кВ існують лише між двома кінцевими клемами. Усередині системи максимум — напруга одного блоку (≤807 В), батареї гальванічно розв'язані, відмови локалізуються на рівні блоку.

Що при відмові блоку?

Блок обходиться, ланцюг працює далі з 19 блоками (резерв N-1) — трохи зростає THD, потужність зберігається. Заміна — без зупинки системи.

Які дозволи потрібні?

Власна мережа 10 кВ усередині майданчика — внутрішня установка підприємства; зв'язок із зовнішньою мережею — через існуючу точку приєднання за моделлю активного споживача з УЗЕ. МВ-роботи виконує ліцензований підрядник.

А якщо потрібно 35 кВ чи 0,4 кВ?

На кінці SC-ланцюга 10 кВ завжди стоїть трансформатор, узгоджений під ціль: підвищувальний 10→35 кВ для розподільних мереж або понижувальний 10→0,4 кВ для локальних навантажень. Це стандартний серійний трансформатор — і він працює з уже чистою синусоїдою 10 кВ (THD ≤1,5%), тож не потребує запасу на гармоніки.

Звідки впевненість у цифрах?

Напруги й THD — арифметика топології (221×3,2 В; 100%/40); ККД і вартість — розрахунковий BOM з ринковими цінами комірок 2026; ціни РДН — Оператор ринку; окупність УЗЕ <4 років — його ж дослідження (квітень 2026).

Порахувати HV-систему під ваш об'єкт →