Есть мнение, что размещение солнечных батарей в частных домах – пустая трата денег. И действительно, в некоторых регионах их размещение ввиду малого количества солнечных дней является нецелесообразным и намного выгоднее подключать дом к стандартной системе электроснабжения. Но далеко не всегда дела обстоят именно так. Давайте разбираться, как выбрать солнечные батареи для частного дома и в каких случаях использовать солнечную энергию действительно выгодно.
Уровень инсоляции в России
Чтобы понимать, стоит ли приобретать солнечные батареи для частного дома, прежде всего стоит воспользоваться глобальным солнечным атласом. С его помощью можно оценить приблизительную величину выработки электрической энергии в конкретном регионе. Ориентироваться по карте просто, чем краснее (темнее) область, тем выше инсоляция.
Важно! Например, в городе Чита солнечная панель (PV), размещенная, скажем, на крыше загородного дома, может вырабатывать около 1,5 МВт в час в течение календарного года. Данной мощности достаточно для работы 3-хлампочек в течение всего года при условии, что они горят по 15-16 часов в день.
Также следует помнить о том, что высокая среднегодовая температура в регионе вовсе не является гарантом того, что домашняя солнечная станция окажется эффективной. Дело в том, что даже при высокой температуре на улице большую часть времени может быть облачно. Разумеется, даже в этом случае энергия вырабатываться будет, но крайне небольшая.
К сожалению, в глобальном солнечном атласе отсутствует информация об уровне инсоляции в регионах РФ, территориально располагающихся выше 60о северной широты. Но это вовсе не значит, что применение там станций, преобразующих солнечную энергию в электрическую, невозможно. В поселке Батагай (Якутия) уже длительное время успешно функционирует солнечная электростанция мощностью 1МВт.
Как понять, стоит ли ставить солнечные батареи
Определение тарифов на электрическую энергию в России – задача региональных комиссий, руководствующихся методиками ФАС. Также стоимость предоставления электроэнергии устанавливается в рамках коридора тарифов, то есть максимальных и минимальных значений.
Важно! Чтобы узнать, какой тариф у конкретного человека, достаточно посмотреть в платежный документ. Помимо этого, можно зайти на сайт энергосбытовой компании. На нем актуальная информация по этому вопросу также фигурирует.
Общая стоимость электрической энергии в конкретном регионе складывается сразу из нескольких показателей:
· стоимости электрической энергии;
· стоимости мощности;
· тарифов за оказание услуг по передаче электроэнергии;
· величины сбытовой надбавки компании, предоставляющей электричество;
· тарифов на услуги, оказанные иными инфраструктурными компаниями.
В отдельных регионах использование солнечных батарей для частных домов является оправданным. Случается так, что стоимость одного киловатт-часа составляет порядка 7 рублей, в то время как при использовании солнечных панелей тот же киловатт-час будет стоить всего 4,5–4,7 рублей. На дистанции экономия даже с учетом стоимости оборудования окажется существенной.
Если размещение солнечных батарей для частных домов является целесообразным лишь примерно в половине случаев, то для юридических лиц (компаний) тарифы за электрическую энергию существенно выше. Поэтому им использовать энергию солнце выгоднее намного чаще даже несмотря на то, что придется финансировать приобретение самой станции.
Принцип работы солнечной станции и перечень оборудования
Недостаточно просто приобрести солнечные батареи для частного дома. Чтобы они эффективно работали, следует иметь четкое представление о том, как данная система вообще функционирует.
Все солнечные электростанции делятся на 3 типа: автономные, сетевые и гибридные. На каждом стоит остановиться подробнее.
Автономное решение
Автономные солнечные электрические станции функционируют по следующему принципу:
1. Лучи солнца попадают на панели.
2. Под действием электрических полей происходит преобразование солнечной энергии в ток.
3. Электрический ток накапливается в аккумуляторных батареях, в то время как инвертор выполняет функцию трансформации постоянного тока в переменное напряжение.
4. По мере необходимости электричество от аккумуляторных батарей начинает подаваться к розеткам внутри дома.
5. Чтобы заряд аккумуляторов осуществлялся корректно, за ним «следит» коллектор заряда.
6. Когда аккумуляторная батарея полностью заполнена, аккумуляция тока временно приостанавливается. Как только происходит частичная разрядка АКБ, система приступает к восполнению запаса энергии. Данный цикл непрерывно повторяется в автоматическом режиме.
Главным достоинством систем подобного типа является возможность питания жилой постройки даже в ночной период времени. Ее основной минус – при полном заряде АКБ солнечная энергия перестает использоваться (накапливаться). Солнечные батареи для частных домов, как правило, работают именно по такому принципу.
Как видно по картинке выше, система состоит из нескольких основных компонентов: фотопанелей, контроллера, инвертора, аккумулятора и счетчика.
Сетевые солнечные станции
В состав сетевых станций, работающих от энергии солнца, не входят АКБ. В остальных же аспектах автономные и сетевые решения полностью идентичны.
Сгенерированный ток в данном случае поступает не в аккумуляторы. Установка подключена непосредственно к сети. Таким образом, без нее функционирование системы невозможно. Расчет энергии производится при помощи двунаправленного счетчика. Именно он анализирует объемы полученной и отданной энергии, высчитывая разницу в показателях.
Важно! Излишки электроэнергии выкупаются государством по, так называемому, «зеленому тарифу». Это позволяет владельцу станции не только экономить деньги, но и получать дополнительный пассивный доход.
Гибридные солнечные станции
Производя установку гибридного инвертора, владелец станции может не только пускать ток в сеть, но и накапливать энергию в АКБ. Таким образом, гибридные станции содержат в себе сразу все положительные стороны двух предыдущих вариантов. Разумеется, стоит подобное техническое решение немалых денег.
Важно! Понимание аспектов работы солнечных батарей – первый шаг к возможности их самостоятельной диагностики и обслуживанию. Это позволит сэкономить дополнительные деньги, поскольку не придется при любых затруднениях приглашать соответствующего специалиста. Простые неисправности можно устранять собственноручно.
Виды солнечных панелей
Выбирая солнечные батареи для частного дома, нужно отдельное внимание уделить панелям. Всего их 3 разновидности:
1. Монокристаллические – в данном случае каждый фотоэлемент представлен в виде отдельного кремниевого кристалла.
2. Поликристаллические – в них кремниевые кристаллы объединены в фотоэлементы. Поскольку не представляется возможным выполнить однотонную поверхность, КПД данного материала сильно снижается.
3. Амфорные – здесь слой полупроводника напыляется на гибкую подложку. Хороший вариант для размещения на криволинейных поверхностях.
Выбирать определенный вариант исполнения следует, исходя из имеющегося бюджета. Ниже представлена сравнительная таблица КПД для всех трех разновидностей панелей.
Выбор солнечной станции и расчет ее экономического эффекта
Для того, что рассмотреть выгоду от приобретения солнечной батареи для частного дома, следует знать 4 вещи:
· уровень инсоляции в регионе;
· текущую стоимость электроэнергии;
· объем потребления энергии;
· стоимость оборудования для возведения станции.
Дальнейший расчет будет вестись для частного дома, расположенного в городе Москва. Потребуется пройти через несколько последовательных этапов.
Этап 1
Сначала открывается солнечный атлас.
В соответствующих строках фиксируется тип объекта (частный дом), а также номинальная мощность панелей (1 кВт). Таким образом получается величина выдаваемой системой мощности за год в 1016 кВт*ч.
Этап 2
Далее нужно обратиться к своему платежному документу, чтобы узнать, по какому тарифу оплачивается электроэнергия. Выглядит интересующая информация так (в других городах и регионах платежные документы могут иметь иной вид).
Этап 3
Теперь нужно подсчитать величину среднего фактического почасового объема потребления электроэнергии. Смотреть нужно также в платежный документ. Лучше взять среднюю величину за последние несколько месяцев, чтобы данные были наиболее корректны.
Величина среднего почасового объема потребления = Показания счетчика за месяц (или средняя величина в течение нескольких месяцев) / Количество дней в месяце / Количество дневных часов. Согласно представленному выше платежному документу, расчеты будут выглядеть следующим образом (261 кВт*ч + 337 кВт*ч) / 28 дней / 16 ч. По итогу получается цифра 1,33 кВт*ч. Опираясь на данный расчет можно приступать к дальнейшим действиям.
Этап 4
Пришло время выбрать подходящее оборудование. Исходить при этом нужно из двух основных показателей – мощности установки и ее стоимости. В сутках 24 часа. Из них на улице светло около половины этого времени. Соответственно, в течение года всего около 4380 световых часов.
Теперь требуется разделить значение инсоляции (1016 кВт*ч) на число часов, в течение которых на улице светло. Таким образом, получается, что панель, имеющая номинальную мощность в 1 кВт, сможет за один час давать порядка 0,23 кВт*ч. Исходя из этого получается, что нужно полученную выработку подогнать под текущий уровень потребления, а именно, 1,33 кВт*ч в час.
Полученный результат нужно последовательно умножать на 1, 2, 3 и так далее до тех пор, пока не получится число, максимально близкое к 1,33. В данном случае этим числом является 5. Значит, требуется панель, мощностью 5 кВт. Есть несколько вариантов таких установок. Наиболее оптимальный вариант стоит 210546 рублей. Срок годности данной установки составляет 30 лет.
Этап 5
Остается произвести подсчет экономического эффекта. Для этого нужно выполнить следующий алгоритм действий:
1. Для начала нужно вычислить, во сколько обойдется станция. В данном случае к 210546 руб. следует прибавить 31581 руб. и 8% годовых (инфляция). По итогу получается сумма в 639590 руб.
2. В течение всего срока эксплуатации станцией будет выработано 150400 кВт*ч (5080 кВт*ч нужно умножить на 30 лет).
3. Общий расход делится на общее количество выработанной энергии за 30 лет. 639590 / 152 400 = 4 руб. 19 коп. за кВт в час.
Теперь известна стоимость одного кВт. Если она меньше той, что есть сейчас, приобретение солнечной батареи для частного дома может являться разумным решением.
Теперь все полученные значения следует зафиксировать в единой таблице.
Расчет срока окупаемости системы
Для принятия решения касаемо приобретения солнечных батарей для частного дома, разумно заранее просчитать экономический эффект. Ниже представлена таблица со всеми данными и расчетами, проделанными ранее.
Как видно, срок окупаемости составляет 22 года, что немало. Впрочем, если переезд или продажа дома в планы не входят, то может иметь смысл приобрести станцию.
Внимание! Чем мощнее станция, тем ниже стоимость вырабатываемой ею энергии. Но вместе с этим, стоимость ее с возрастанием мощности также увеличивается. Поэтому потребуется найти баланс, чтобы сэкономить на энергии и при этом не приобрести избыточно мощную установку.
Лучшие производители
При выборе солнечных батарей для частного дома лучше всего отдавать предпочтение именитым производителям, избегая дешевых китайских подделок.
Совет: первичный монтаж солнечных батарей для частного дома и сопутствующих приборов учета лучше доверить профессионалам.
Наиболее часто в специализированных магазинах можно встретить продукцию компаний Yingli Green Energy и Suntech Power Ko. Разумеется, отечественные производители также не отстают. Наиболее качественной и долговечной принято считать продукцию компаний ООО «Хевел» в Новочебоксарске и «Телеком-СТВ» в Зеленограде.
Совет: чтобы подобрать рабочие модули по лучшей цене, разумно перед покупкой ознакомиться с отзывами на продукт и его рейтингами. В этом случае вероятность ошибиться, приобретя некачественные панели или контроллеры, намного ниже.
Альтернативная энергетика все чаще используется в современном мире. Основным факторами ее распространения являются экономичность и доступность. Некоторые владельцы домов на дачах, расположенных далеко за пределами города, полностью отказывают от центрального электричества, делая выбор в пользу устройств, преобразующих солнечную энергию в электрическую.
Чтобы приобрести действительно качественные батареи для частного дома, нужно просто следовать рекомендациям, размещенным в статье. Так получится избежать большинства наиболее распространенных проблем и затруднений.
Оставить комментарий: