Сонячна електростанція в будинку: за і проти

Український ринок вважається одним з самих перспективних в плані альтернативної енергетики в Європі.

Однак енергоефективність в країні розвивається повільними темпами. При тому, що 3-5-кіловатний підключення в віддаленій точці при установці 40 стовпів обійдеться в 60 тисяч гривень - стільки ж коштує автономна електростанція - споживач нерідко воліє централізовані системи. Найчастіше причиною такого рішення служить не дорожнеча обладнання для сонячної електростанції або небажання возитися з документами, а елементарна необізнаність в питанні.

Що потрібно знати про індивідуальну сонячної електростанції?

Переваги і недоліки використання сонячних батарей
переваги

возобновляемость
На відміну від викопних видів палива - вугілля, нафти, газу, які не відновлюються, ресурс Сонця, за даними NASA, становить не менше 6.5 млрд років.
екологічність

Використання сонячних електростанцій практично не супроводжується шкідливими викидами в атмосферу. У порівнянні з традиційними джерелами енергії це вплив на навколишнє середовище є нікчемною.

Економічність, низькі експлуатаційні витрати
Користувачі сонячних батарей незалежні від зростання цін на енергоносії, при цьому обслуговування систем енергопостачання на сонячних батареях характеризується низькими витратами - необхідно лише кілька разів на рік піддавати чищенню сонячні елементи, а гарантія виробника на них, як правило, становить 20-25 років.
недоліки

Висока вартість

Установки всього електрогенеруючого комплексу для приватного будинку обійдеться в суму від 7 тисяч доларів і вище.

мінливість

За рахунок того, що сонячне світло відсутня в нічний час, а також в похмурі і дощові дні, сонячну енергію можна вважати стабільним джерелом електроенергії. Для її накопичення потрібно встановлювати додаткове обладнання.

Висока вартість акумулювання енергії

Акумуляторні батареї, що дозволяють накопичувати енергію і згладжувати, в якійсь мірі, нестабільність надходження сонячної енергії, відрізняє висока ціна, доступна не кожному домовласникові.

Незначне забруднення навколишнього середовища

Деякі технологічні процеси виготовлення сонячних панелей супроводжуються викидом парникових газів, трифторида азоту і гексафториду сірки.

Мала щільність потужності

Одним з важливих параметрів джерела електроенергії виступає середня щільність потужності, яка вимірюється в Вт / м2 і характеризує кількість енергії, яку можна отримати з одиниці площі енергоносія. Даний показник для сонячного випромінювання становить 170 Вт / м2 - це більше, ніж у інших поновлюваних природних ресурсів, але нижче, ніж у нафти, газу, вугілля і в атомній енергетиці. З цієї причини, для вироблення 1 кВт електроенергії з сонячного тепла потрібна значна площа сонячних панелей.

У зв'язку з малою щільністю потужності енергію, що виробляється сонячними батареями, проблематично використовувати для пристроїв і обладнання, яке вимагає великої потужності.

Наприклад, під час сильних снігопадів сонячна станція не працюватиме. І хоча таких днів у році близько 20, від включення енергоємного обладнання - духовка, бойлер і посудомийна машина - потрібно буде відмовитися. На такі випадки можна купити невеликий генератор (потужністю 1-2 кВт) - його вистачить для заряду батарей.

Також в районі вашого проживання часто випадає град, бувають бурі, це безумовно серйозна проблема, оскільки сонячні фотоелементи досить легко пошкодити. В такому випадку установка фотоелектричної системи виробництва електроенергії зажадає додаткових витрат на її захист.

Побутові відходи: небезпечне сміття або цінна сировина?

Існує три типи сонячних систем.

1. Системи, в яких сонячне тепло передається теплоносію (антифриз або вода), циркулюючому між бойлером - накопичувачем і сонячною панеллю - колектором. Такі системи мають найбільший ККД.

2. Системи, які гріють повітря, що проходить із приміщення через сонячний екран, після чого нагріте повітря надходить назад в приміщення. Такі системи застосовуються рідко.

3. Сонячні батареї, що виробляють безпосередньо постійну електроенергію, яка накопичується в акумуляторах великої місткості і через перетворювач постійної електроенергії в змінну віддається споживачу.

Дуже часто 1 і 3 тип працюють в комплексі. Наприклад, батареї дають електрику для освітлення і побутових приладів, а колектор обігріває будинок і забезпечує гарячою водою.

Як це працює

Принцип роботи сонячних батарей полягає у виробленні постійного струму внаслідок попадання сонячного випромінювання на кремнієву пластину: сонячні промені потрапляють на поверхню пластин і зрушують електрони кремнію з орбіт атомів.

При цьому ефективність сонячних батарей залежить не тільки від розміру, а й інтенсивності випромінювання сонця, а також положення сонячних модулів. Тому на ККД батарей впливає погода, сезон, географічне положення і т.д.

Сонячна батарея - це комплексна система, в якій для передачі енергії споживачу використовується ряд допоміжних приладів:

• Перетворювач постійного струму - сонячні батареї здатні виробляти тільки постійний струм, тому для його перетворення потрібно використовувати інвертор;

• Накопичувач (акумулятор) енергії, що видає струм, коли сама батарея не функціонує (вночі, наприклад);

• Стабілізатор напруги, який вирівнює перепади струму;

• Сигналізатор акумуляторів, який контролює заряд.

Сонячні батареї для дому в Україні

Кліматичні умови в Україні роблять використання сонячних батарей вигідним: на її території річне сонячне випромінювання на один квадратний метр перевищує 5000 МДж.

Такі показники дозволяють отримувати до 120 Вт потужності з одного квадратного метра батареї, тому для сім'ї, яка споживає в середньому 250 кВт енергії на місяць, буде досить батареї сумарною площею 7-10 кв.м.

Перед покупкою сонячних батарей для дому буде потрібно виконати попередній розрахунок з урахуванням кліматичних особливостей території. Втім, це зробить компанія-постачальник.

Показник інсоляції (кВт * год / m2 / день) для міст України по місяцях, які допомагає розрахувати реальний ККД сонячних батарей для дому.

Особистий досвід

Мешканка буковинського міста Кіцмань Оксані Твердохліб в сюжеті для ТСН розповіла, що встановила панель сонячної батареї розміром в 150 квадратних метрів на своєму триповерховому будинку. За місяць її домашня сонячна електростанція виробляє близько 1300 кіловат, третина з яких вона використовує для потреб домогосподарства, решта - продає державі.

Ще один сюжет ТСН розповідає про сім'ю IT-шника Міжарева з села Гнідин Бориспільського району, який сонячними панелями забезпечує енергією будинок площею понад 200 квадратів.

За травень місяць близько 200 кіловат ми спожили і близько 450-650 справили, це в такий, середній місяць - розповів власник Електронезавісіми будинку.

При цьому заробленими на сонці засобами сім'я майже повністю покриває рахунки за опалення. У планах - додати дві-три планки панелей і повністю забезпечити себе гарячою водою, частково заощадивши споживання газу.

Детально про нюанси переходу на сонячну енергію Слава Міжарев розповів в інтерв'ю «Цензор.нет»

- Як Ви зважилися на свій експеримент, та ще в кризові часи?

- Якраз криза і підштовхнув мене до такого рішення.

Я спроектував автономну станцію на 12 панелей загальною потужністю 3 кВт. Підібрав акумулятори, інвертор (пристрій, яке визначає логіку роботи системи). Налагодив можливість роботи вільної енергії: коли у мене надлишок електрики, в будинку включається для опалення кондиціонер. Весь осінній період я за рахунок цього не використовував газ. Але найголовніше - поточні витрати на утримання будинку, гаража, лазні, котельні та освітлення ділянки складають всього близько 7-9 доларів на місяць. У мене в платіжці електрику - 20 грн з копійками і газ в районі 60 гривень.

Крім того, я економлю на опаленні: в міжсезоння я направляю вільну енергію на підігрів приміщень. У мене є піч-камін, яка є теплоаккумулятором. З її допомогою мені з усім господарством вдається вкладатися в споживання газу в 1900 кубів. Тобто, в мінімальний тариф.

- Але сама станція, ймовірно, коштує дорого ...

- Вартість всього обладнання склала близько 7,5 тис. Доларів. Спершу поставив на 3 тисячі доларів. Потім, коли з'явилася можливість, я модернізував систему.

Це набагато краще, ніж будь-які стабілізатори або блоки безперебійного живлення для котлів. Вони стоять 500-700 доларів. За ці ж гроші можна взяти інвертор з функцією підключення сонячних панелей, докупити акумулятори необхідної ємності для резервного живлення споживачів. А в наступному році до цієї системи купити сонячні панелі.

Монтаж робили власними силами - не знайшли кваліфікованого підрядника, тому запросив молодих хлопців, які займаються цим зовсім недавно. З ними ми склали грамотне рішення з подальшою модернізацією. Потрібно пам'ятати, що крім економії ви купуєте комфорт. У мене ніколи не пропадає світло, завжди є вода, тому що насосна станція працює від електрики.

- Під час відключень світла Ваш будинок для сусідів виглядає, як мрія?

- Я зробив підсвічування доріжок на своїй ділянці. Мені деякі сусіди кажуть: "Вимкни, хоч людей не зробиш". Я їм на це відповідаю: "Хлопці, вкладайте гроші правильно". Я і мій сусід, який встановив таку станцію після мене, - єдині в селі, у кого завжди є світло. Я сам зробив проекти з енергоефективності та зменшив споживання холостого ходу десь в чотири рази. Зараз у мене будинок в стандартному режимі споживає близько 300-500 Ватт на годину. Роботи системи мені вистачає на кілька діб.

- У своєму експерименті ви пішли ще далі і тепер продаєте надлишок електроенергії в загальну мережу за "зеленим тарифом".

- Я зрозумів, що влітку у мене буде дуже багато вільної електроенергії і вирішив розвіяти міф про те, що пересічна людина не може за "зеленим тарифом" продавати електроенергію. Цей тариф був введений для домашніх господарств буквально рік тому. Ви як локальний споживач маєте право вводити в експлуатацію сонячну електростанцію і продавати надлишки електрики по спецтарифи згідно Кіотського угодами.

В даний момент він становить 0,37 євро. Наприклад, ви спожили за місяць 50 кВт * год, а отримали за допомогою електростанції 100 кВт * год. Значить, різниця, 50 кВт * год, буде вважатися за "зеленим" тарифом. З цієї суми прибираємо податок на прибуток. Решта приходить на ваш особовий рахунок. Якщо ви спожили більше, ніж виробили, то оплачуєте все, що понад за звичайним тарифом, при цьому вкладаючись в мінімальну зону тарифікації.

Термін експлуатації сучасних сонячних панелей без глобальної втрати становить 15-20 років. За умови, що у вартості системи вони займають близько 30%, це дозволяє убезпечити себе. У будь-якому випадку, ви у виграші. По-перше, ви допоможете своєму селу знизити навантаження на мережу як мінімум в пік після віялових відключень. По-друге, ви віддаєте надлишки електрики назад в мережу, ніж знижуєте загальне навантаження.

- Можу припустити, з якими бюрократичними труднощами Вам довелося зустрітися.

- Навпаки. Повторюся, шлях для "зеленого" тарифу в Україні відкрито. Для цього слід зареєструвати свою станцію і підключити її до зовнішньої мережі для продажу електроенергії за "зеленим" тарифом. Ніхто зі співробітників Бориспільського РЕМ не знав, як з цим працювати, але пішли назустріч мені і допомогли правильно і оперативно підготувати документи. Я замовив лічильник, вартістю 2500 гривень, пройшов аудит. Глобальних проблем, пов'язаних з бюрократією чи міфічними хабарами, я не побачив - якщо ти не пропонуєш хабар, ніхто з тебе її не вимагатиме. Тепер я споживаю енергію по 34 копійки, щомісяця віддаю різницю між тим, що згенерував і тим, що виробив по 0,37 євро за кВт (близько 5 грн).

Мені абсолютно незрозуміло, чому у нас на ринку за послугу підготовки документів беруть від 3 тисяч гривень до тисячі доларів. Там особливо нічого готувати. Також я не розумію, чому деякі ставлять собі трифазне підключення. Чому б не завести спочатку одну фазу, а залишок грошей витратити на альтернативну енергетику.

- Крім установки поновлюваних і альтернативних джерел енергії, які загальні поради Ви могли б дати по економії енергоресурсів?

- По-перше, усвідомлено витрачати електроенергію. Який сенс топити, якщо у вас відкриті кватирки? І який сенс вкладати в сонячну енергетику, якщо ви не готові будинки поставити 8-ватних світлодіодні лампочки. Шляхом заміни лампочок на всій ділянці я знизив режим споживання вдома з 1-2 кВт до 400 Вт.

Речі потрібно називати своїми іменами: якщо духовка споживає 3 кВт, то вона споживає 3 кВт. І для того, щоб забезпечити її роботу, вам потрібно або зробити підключення до мережі на 10 кВт, або поміняти духовку на енергозберігаючу. Те ж стосується і чайника. Використовуючи термочайнік, ви значно заощадите на електриці.

Те ж стосується і економії води. У Британії рядовий молода людина з середньою зарплатою не приймає ванну щодня, тільки душ. Ванна вважається розкішшю - прийняти її коштує приблизно 60 гривень. У нас в країні ніхто цього не вважає.

З приводу газу раджу встановити енергозберігаючий газовий котел. Таким чином, мінімальний тиск газу у вас завжди буде, тоді як класичні котли заточені під певний тиск.

І наостанок найважливіше питання, яке стосується кожного громадянина: чому у нас таке величезне споживання електроенергії в піке? Та тому що у нас в країні використовується устаткування китайського виробництва, які не заточене під низьке енергоспоживання.

Щоб використовувати такі неефективні чайник або духовку, людина повинна встановлювати 50-кіловатний підключення. Це багато, за старими нормами повинно бути 3-5. А ось якщо купити енергозберігаючий чайник, він буде зберігати температуру кілька годин. Він коштує дорожче, але в результаті вийде економія. Такі дрібниці дозволяють в рази скоротити енергоспоживання.

Раніше в Україні обіцяли вже до 2013 року збільшити виробництво електроенергії з поновлюваних джерел до 2 млрд кВт.год