- Категорія
- Енергетика
- Дата публікації
- Змінити мову
- Читать на русском
Економія чи автономність: що варто знати про сонячну електростанцію для бізнесу чи приватного будинку
Ризики дефіциту в енергосистемі спонукають бізнес та населення розглядати альтернативні джерела живлення електроенергією. Одним зі способів знизити споживання або ж навіть забезпечити автономність від мережі є сонячні електростанції.
Після нової хвилі масштабних атак на українську енергосистему, та масштабних руйнувань маневрової генерації стало зрозуміло, що енергетики не зможуть полагодити зруйновані електростанції до початку опалювального сезону. В цих умовах дефіцит в енергосистемі можливий вже влітку, коли атомні електростанції виходитимуть в ремонти. Тож населенню та бізнесу варто подбати про резервне живлення, яке не залежатиме від перебоїв в енергосистемі.
Одним з таких рішень є сонячні електростанції, які підійдуть, як для приватного будинку, так і для невеликого бізнесу. Для приватних домогосподарств це дозволить забезпечити певну автономію, уберегтися від відключень, а також зекономити при сплаті рахунків за електроенергію. Проте, через те, що ціна на електроенергію для населення є значно нижчою за ринкову окупність встановлення таких систем для будинку буде довгою. Тож встановлювати сонячну електростанцію доцільно буде не з метою економії, а для комфорту та автономності.
Для невеликого бізнесу, який платить за електроенергію значно більше ніж населення є сенс встановлювати сонячні панелі, щоб зекономити на платіжках. За оцінкою експертів, окупність сонячної електростанції без системи накопичення може скласти від 3 до 5 років. А от забезпечити повну автономність від мережі буде складно та дорого, особливо для виробничих підприємств, які багато споживають.
Варто також розуміти, що пік генерації сонячної електроенергії припадає на денні години теплої пори року. Тож навряд чи така система допоможе під час осінньо-зимового періоду, коли сонячна активність низька, а споживання в енергосистемі та ризики відключень вищі. Тому експерти радять доповнювати сонячні електростанції бензиновими чи дизельними генераторами, що забезпечить резервне живлення в холодну пору року.
Як облаштувати сонячну електростанцію для будинку
СЕО компанії PDM Engenering, яка займається проєктуванням сонячних та вітрових електростанцій, Станіслав Мельник вважає, що для середнього домогосподарства зі споживанням до 500 кВт-год на місяць підходять системи що міститимуть гідридний інвертор з можливістю підключення акумуляторних батарей 5 кВт-год, а також сонячні панелі потужністю в 6 кВт. Також в цю систему варто інтегрувати невеличкий бензиновий генератор, щоб забезпечувати живлення в зимовий період забезпечувати, коли сонячна активність невелика.
Генератор може виконувати дві функції. По-перше, генератор можна використовувати як додаткову підзарядку акумуляторів паралельно з сонячними батареями, але в такому разі ресурс батарей закінчиться швидше, бо саме вони будуть живити будинок та знаходитимуться в буферному режимі між генерацією та споживанням. Кращим варіантом буде застосовувати генератор таким чином, щоб він міг потенційно забезпечити живленням все домогосподарство, але так, щоб він вмикався тільки в крайньому разі, коли акумулятори розрядились до певного відсотка, а сонця немає.
При формуванні бюджету такої системи Мельник радить розраховувати на не менш як $1,5 тис. за 1 кВт сонячних панелей з акумуляторними батареями. Вартість генератора складе від 50 тис. гривень за апарат потужністю 5 кВт до 250 тис. гривень — за 12 кВт.
"Я вважаю, що зайва економія тут не доречна. Генератор потрібно обслуговувати, потрібно щоб на нього були запчастини та інші розхідні матеріали. У 2022 році багато людей купили китайські генератори на які в Україні не можливо було знайти запчастин. Тобто треба дивитись, щоб компанія яка продає генератори забезпечувала хоча б якусь сервіс-підтримку".
Щодо батарей, Мельник радить все ж звернути увагу на літієві. Якщо ще 5 років тому, таке рішення для будинку вважалося розкішшю, то зараз ціна на них суттєво впала і вони стали доволі розповсюдженими. Як альтернативу можна розглянути свинцево-кислотні, які є значно дешевшими, проте є більш чутливими до температурного режиму, тому перепад температури на 5 градусів вище +25°С для них означатиме суттєве зменшення терміну служби.
На ринку можуть бути присутні три різновиди літієвих батарей. Літій-іонні та їх різновид літій-полімерні акумулятори, які також зустрічаються в смартфонах та ноутбуках, можуть витримати цикл від 500 до 1000 циклів заряджань перед тим як батарея почне деградувати. Літій-залізо-фосфатна батарея дозволяє збільшити цей показник до 4000. Також серед переваг літій-залізо-фосфатних батарей — швидка зарядка до повної місткості 1-1,5 години.
Свинцево-кислотні акумулятори, які є дешевими та можуть експлуатуватися доволі тривалий час в буферному режимі, тобто постійно підзаряджатись та одночасно віддавати струм. Проте вони є чутливими до повної чи навіть сильної розрядки. Крім цього при неправильній експлуатації вони можуть виділяти водень, який є вибухонебезпечним. Тож не варто зберігати такі акумулятори в закритому приміщенні. Різновидом свинцево-кислотних акумуляторів є гелеві. Їх особливістю є те, що електроліт знаходиться у вигляді гелю. Такі акумулятори є більш стійкими до глибоких розрядів, вони не виділяють газів, але вони дорожчі за акумулятори з рідким електролітом. Основним недоліком свинцево-кислотних та гелевих акумуляторів є також значна тривалість зарядки — 10-12 годин.
"Місткість акумуляторів підбирається індивідуально для кожного споживача. Комусь достатньо щоб в нього заряджався тільки мобільний телефон, роутер і ноутбук. В такому випадку акумулятор триматиме заряд до 8 годин. А хтось хоче заживити електричний котел, теплові помпи й це зовсім інше навантаження. В системах, які ми проєктували, ми намагались знайти оптимальне рішення на забезпечення чотирьох годин безперебійного живлення для критично важливого обладнання".
В компанії “Сонцедім”, яка займається продажем та встановленням сонячних панелей, розповідають, що для будинку з місячним споживанням від 500 кВт-год оптимальним рішенням стане система, яка включатиме інвертор, сонячну електростанцію потужністю 5-6 кВт станцію, а також акумулятор на 10 кВт-год. Якщо під час вимкнень світла в будинку не вмикатимуть енергомістких приладів таких, як електроплита чи сушка, то заряду акумулятора в 10 кВт-год вистачатиме на 10 годин.
Загалом систему для будинку можна побудувати під будь-який бюджет. Зараз це значно доступніше та простіше ніж раніше. Якщо у Вас є тисяча доларів, то навіть за ці гроші можна придбати певне обладнання, яке дасть можливість частково закрити потреби. А от хороша електростанція з акумуляторами коштуватиме в межах 1000 доларів за кВт встановленої потужності.
В умовах дефіциту коштів, можна зекономити на акумуляторах, наприклад замість літій-залізо-фосфатних використати свинцеві або гелеві, які коштуватимуть вдвічі дешевше, але гарантія на них буде лише 2 роки, тоді як на літій-залізо-фосфатні моделі виробник дає гарантію на 5-10 років. Також важливим є вибір інвертора для будинку. Варто звернути увагу, що не кожен інвертор може працювати з бензиновим генератором.
Також при побудові автономної системи з невеликим бюджетом можна розділити встановлення цієї системи на етапи. Для початку можна встановити інвертор та акумулятори. Акумулятори живитимуться від системи, а під час відключень забезпечуватимуть резервне живлення. В майбутньому можна буде встановити собі сонячні панелі, які заряджатимуть акумулятори й влітку це дасть можливість взагалі не брати електроенергію від системи.
Рішення для бізнесу
Експерт з енергоефективності YASNO Energy Efficiency Олег Кабашній каже, що для розрахування вартості сонячної електростанції для бізнесу треба враховувати два параметри. Перший параметр - скільки будуть коштувати її складові частини. А саме фотоелектричні панелі, їх кріплення, інвертори, кабелі, акумулятори для зберігання згенерованої енергії. Другий - ціна за 1 кВт встановленої потужності. У доларах вона стартує зараз від $500-600. В середньому, панелі розміром 110 см на 220 см на станції генерують від 500 Ватт енергії. Чим більше панелей буде встановлено, тим більше енергії зможе отримувати споживач.
"Окупність такої станції також розраховується з двох параметрів. Перший - скільки було витрачено на усю техніку, з якої складається станція. Другий - скільки абонент платить за електроенергію. Для промислових споживачів - компаній, підприємств тощо - сонячні енергостанції окупляться швидше, оскільки вони платять за електроенергію по більшому тарифу. Їхній термін окупності складне приблизно 3 роки".
Мельник поясняє, що при встановленні сонячних станцій для бізнесу забезпечити автономність системи буде досить складно та дорого. В цьому випадку сонячні станції є рішенням яке дозволить зекономити кошти компенсуючи комерційний тариф.
За словами експерта, при встановленні такої системи для початку потрібно розуміти, куди встановлюються панелі. Якщо на землю, то необхідна відповідна ділянка. Якщо на дах, то треба переконатися, що він міцний і витримає конструкцію з фотоелектричних панелей. Крім цього треба враховувати момент прямого потрапляння сонця на панель. Якщо встановити її там, де буде багато дерев, що відкидатимуть тінь на панелі, то вони генеруватимуть менше енергії, ніж могли б. Також, необхідно знайти приміщення для інверторів і акумуляторів, де температура буде не нижче 10 градусів і не вище 30.
Мельник поясняє, що при встановленні сонячних станцій для бізнесу забезпечити автономність системи буде досить складно та дорого. В цьому випадку сонячні станції є рішенням яке дозволить зекономити кошти компенсуючи комерційний тариф.
Малий бізнес, такий як кав’ярні та невеликі магазини останнім часом також активно встановлюють сонячні електростанції. Для таких споживачів багато залежатиме від локації. Наприклад у деяких кав’ярень на першому поверсі багатоквартирних будинків є навіс, який виходить на дворову територію. На цьому навісі можна встановити певну кількість кВт сонячної електроенергії. Ще одним рішенням буде домовитись з ОСББ та встановити панелі на даху такого будинку.
Також експерт радить брати до уваги параметр “корисного споживання”, оскільки далеко не завжди пік генерації електроенергії сонячною електростанцією та пік споживання бізнесом збігаються.
"Минулого року я робив техніко-економічне обґрунтування електростанції для тепличного кооперативу. В них основне споживання було на полив, який відбувався вранці та ввечері, тобто в час коли сонячна електростанція не виробляла багато електроенергії. І за моїми розрахунками їм вигідніше було ставити не мережеву станцію на власне споживання, а систему, яка разом з компенсацією споживання електроенергії дозволила б забезпечити автономну роботу їх кооперативу".
Він зауважує, що для того тепличного кооперативу термін окупності проєкту склав близько 9 років. Але для станції де сонячні батареї без накопичення працюватимуть суто на компенсацію споживання електроенергії за зеленим тарифом окупність зазвичай складає 4-5 років.
Варто враховувати також, що панелі та акумулятори з часом деградують. Кожен виробник сонячних панелей декларує відсоток деградації на рік. Зараз сонячні панелі від топових виробників деградують на 0,1% на рік. Тож в середньому термін служби фотомодулів складає 25-30 років, термін служби літій-залізо-фосфатного акумулятора може скласти до 20 років, та ще 20 років може прослужити інвертор за умови його правильної експлуатації та догляду.