Сонячна енергетика

Сонячні станції є трьох видів: мережеві, гібридні, автономні. Найдешевші з них мережеві, оскільки вони не комплектуються акумуляторами. Період окупності СЕС залежить від:

1. Вартості обладнання та монтажу сонячної станції.
2. Потужності СЕС (а також відповідності потужності потребам підприємства).
3. Тарифу на електроенергію.

Для юридичних осіб період окупності мережевої сонячної електростанції під власні потреби складає 3-5 років, оскільки комерційний тариф на електроенергію у кілька разів вище, ніж для приватних користувачів, а обмежень щодо потужності для власного споживання немає. Гібридна станція окупиться за 7-9 років.

Щодо автономної, про окупність як таку в цьому випадку не йдеться – її можна розглядати як спосіб економії на підключенні до ЛЕП та використанні електроенергії із загальної мережі (її оплаті за чинним тарифом).

Сонячна станція для власних потреб – це приватна власність особи, тому ніяких узаконень чи взаємодії з держструктурами не передбачено на цей випадок. Для продажу за «зеленим тарифом» фізичні особи звертаються до Обленерго для встановлення двостороннього лічильника. Після його встановлення і підписання відповідних актів – ви продаєте надлишок державі за фіксованою тарифною ставкою. З впровадженням системи Нет Білінг буде доступним накопичення кіловатів/коштів на рахунках абонентів. Так, наприклад, влітку ваша СЕС виробляє надлишок енергії, він накопичується у вигляді кіловатів чи грошового еквіваленту у вас на рахунку. Узимку, коли станція продукує мало струму і домогосподарство добирає його із загальної мережі – накопичення списуватимуться.

Середня вартість 1 кВт потужності сонячної станції мережевого типу складає 700-800 доларів. Відповідно, чим більша потужність – тим менша ціна.

Більшою буде вартість гібридних та автономних сонячних станції. Це зумовлено тим, що вони комплектуються акумуляторами, а вартість АКБ в середньому – 40-60% вартості СЕС. За детальними розрахунками сонячної станції «під ключ» за вашими потребами – звертайтеся до наших фахівців.

Сонячні панелі не потребують технічного догляду від власника – достатньо, щоб фахівці проводили регулярний сервісний огляд. Натомість, власникам варто стежити за чистотою панелей. Однак, цей процес теж не складний і очищення потрібно нечасто.

На поверхні панелей з часом накопичується пил та бруд, який періодично треба змивати водою або використовувати нейтральні миючі засоби, можна скористатися губкою, але ні в якому разі не використовувати абразивні засоби. Також не можна мити панелі у спекотну погоду – краще проводити процедуру очищення рано вранці або вночі.

Гарантія на сонячне обладнання, зокрема на панелі, складається з двох пунктів:

• Гарантія на якість виготовлення (відсутність будь-яких браків та дефектів виробництва) – зазвичай складає 10-12 років;
• Гарантія на продуктивність (панелі вироблятимуть енергію в межах власної номінальної потужності протягом усього терміну експлуатації) – до 25 років.

Зауважимо, що продуктивність панелей поступово зменшується, якщо ще зменшення відбувається в межах 0,5-1% на рік – показник у межах норми. Тобто, виробник гарантує, що після 25 років використання панель видаватиме близько 80% номінальної потужності.

Окремо є гарантія на інвертор. Її термін буде різним у різних виробників та видів обладнання. В середньому він складає 5-7 років.

Для гібридних та автономних СЕС є гарантія на акумулятори. Дешеві свинцево-кислотні АКБ мають гарантію 1-3 роки, дорожчі – літієві – мають гарантію близько 10 років. Цей термін може бути обумовленим гарантійною кількістю заряджень-розряджень.

Для вирахування місячної і річної генерації застосовують «ручні» або автоматичні розрахунки – калькулятори. При цьому враховують такі критерії:

• Регіон розташування (від нього залежить рівень інсоляції);
• Тип установки (наземна, дахова на скатному чи плоскому даху);
• Тип панелей (монокристалічні, полікристалічні, тонкоплівкові);
• Азимут та кут нахилу конструкції;
• Генеруючу площу панелей.

Такі розрахунки дають приблизні дані, оскільки погода може бути доволі мінливою, кількість виробленої енергії напряму залежить від терміну експлуатації панелей, їх якості, характеристики іншого обладнання.

Для підбору СЕС під власне споживання, враховують такі критерії:

• Обсяги та специфіку споживання електроенергії об’єктом;
• Рівень інсоляції у вашій місцевості;
• Конфігурація розміщення сонячних фотомодулів.

Далі необхідно підібрати номінальну потужність обладнання, яке відповідатиме споживанню (сонячні панелі, інвертор, тощо) та інсоляції. Варто враховувати, що теоретична кількість продукованої енергії сонячними панелями може відрізнятися від реальної в меншу сторону, тому потрібен певний запас. Або ж варто звернутися до фахівців, які проведуть усі розрахунки, підберуть обладнання та виконають якісний монтаж.

Юридичні особи мають право на встановлення як дахових, так і наземних сонячних електростанцій.

Наразі система взаємозаліку Net Billing ще у розробці і не діє в Україні, але її впровадження заплановане та має на меті забезпечення зручної системи використання СЕС для власних потреб споживачів. Це нововведення стосуватиметься нових генеруючих споживачів, а ті, хто вже має діючі СЕС та здійснює продаж за «зеленим тарифом» продовжуватимуть співпрацювати за його умовами.

Донедавна підприємці могли продавати державі надлишок виробленої СЕС електроенергії, якщо потужність станції була в межах від 30 кВт до 5 МВт. З 2023 року планували зменшити потужність до 1 МВт. Тариф для продажу розраховувався індивідуально для СЕС, встановлювалася норма вироблення, а відпускні ціни на електроенергію, вироблену понаднормово, визначали з допомогою аукціону.

Однак нині держава працює над впровадженням систем обліку Net Metering та Net Billing, суть яких також полягає у перенаправленні надлишків продукованої електроенергії в загальну мережу. Перенаправлена електроенергія накопичуватиметься на рахунку абонента у виглядів кіловатів або грошового еквіваленту. В період, коли ефективність роботи СЕС знижується (взимку, в хмарну погоду), споживач використовує енергію з мережі і може розрахуватися за неї власними накопиченнями.

Попри різні думки з цього питання, наша відповідь буде однозначною: ні, сонячна станція не працюватиме вночі. Джерело вироблення струму для неї – сонячне випромінювання. А немає сонця – немає і електроенергії.

Існують тестові зразки, які вдень накопичують енергію сонця, а вночі переробляють її на струм, але для масового виробництва така технологія залишається недоступною через дуже високу вартість.

Тож, можливо, в майбутньому відповідь зміниться на «так».

Конструкція сонячних панелей передбачає можливість фізичного впливу на них, тобто вони мають певний рівень захисту від несприятливих природних явищ – граду, зокрема.

Багато виробників проводять для своєї продукції «краш-тести» за стандартом IEC 61215. Для цього випробувальний зразок закріплюють і зі спеціальної гармати вистрілюють по ньому крижаними кульками діаметром 2,5 см із швидкістю 23 м/с. Пройденим вважається тест, якщо після 30 хвилин такого впливу панель залишається цілою.

Але варто розуміти, що і град буває різним. Якщо розмір шматків льоду сягатиме розміру курячого яйця – захист точно не витримає таких ударів. На щастя, на нашій території такий град буває вкрай рідко, а кристали льоду меншого розміру не пошкодять якісну продукцію від надійного виробника.

Генерація електроенергії в похмуру погоду знижується дуже суттєво. Чим щільніші хмари – тим менше світла потрапляє на поверхню панелей. Значну роль відіграє і вид панелей – полікристалічні, наприклад, мають зернисту структуру, тому в хмарну погоду їх ефективність буде вищою. Тож вироблення струму СЕС можливе і в хмарну погоду, але кількість енергії буде мінімальною.

Джерело продукування струму СЕС – сонячне випромінювання. Якщо сонця немає – панелі не виробляють електроенергію. Тож взимку ефективність значно знижується, а в похмуру погоду, опади – зменшується до 0. Короткий світловий день, часті опади, хмарність – це чинники, через які ефективність роботи СЕС взимку досить низька.

Повна автономність від загальної мережі зі встановленням СЕС можлива, але далеко не для усіх приміщень. Так, можна забезпечити автономність дачі, мисливського будиночка, гаража чи інших приміщень, використання яких є періодичним. Якщо ж йдеться про автономність будинку, де ви проживаєте постійно – це практично неможливо, особливо в осінньо-зимовий період. В цей час СЕС генерує найменше енергії, а споживання є досить високим. Тож у похмуру погоду енергії, яку накопичать акумулятори вистачить на кілька годин чи, можливо, діб – а потім будинок буде без світла, поки не вийде сонце. При цьому, акумулятори можуть просто не встигати зарядитися повністю.

Окрім того, автономна СЕС передбачає встановлення дорогих акумуляторів, які складають понад 50% вартості всієї станції. За постійного використання, їх вистачить на 3-4 роки – далі необхідна заміна. Тому сонячна станція забезпечить автономність лише в окремих випадках і буде вигідною тільки в тому разі, якщо будівлю до загальної мережі підключити неможливо.

Інсоляція – опромінення поверхні сонячними променями – вимірюється в кількості одиниць енергії за одиницю часу, які потрапляють на площу – кВт*год/м². Для нашої широти – розташування території України – інсоляція є помірною. Сумарний річний показник складає близько 1500 кВт/м². Однак, вона відрізняється в різних областях, залежить від ландшафту місцевості, характерних кліматичних умов. Найвищі показники на півдні України – близько 1550 кВт/м², найнижчі – на північному заході – близько 1200 кВт/м².

Оскільки для нашої місцевості характерна яскраво виражена зміна пір року – змінюється і рівень інсоляції: влітку він найвищий, а взимку – найнижчий. Теоретично – рівень інсоляції в наших регіонах достатній для ефективної роботи сонячної електростанції у весняно-літній період, а от в осінньо-зимовий – випромінювання може не вистачати для високих показників ефективності. При цьому, велику роль відіграє і обладнання, яке використовують для продукування електрики з сонячної енергії. Панелі мають різний ККД, але жодна не здатна досягти 100%, тобто, далеко на вся сонячна енергія, яка потрапить на панель – перетвориться на струм. Тож на ефективність роботи вашої СЕС впливатиме не тільки інсоляція, а ще й низка інших факторів: вид та якість обладнання, правильність розрахунків та монтажу тощо. Якщо проектуванням і встановленням сонячної електростанції займаються кваліфіковані фахівці – ефективність буде високою.