Солнце – лучший помощник

Человечество постепенно приходит к пониманию конечности запасов невозобновляемых природных ресурсов – традиционных источников энергии. В связи с этим правительства многих цивилизованных стран делают ставку на использование альтернативных энергетических источников. Солнце, ветер, вода, «биогаз» - все идет в ход, разрабатываются новые пути получения энергии, усовершенствуются старые. Проходят различные акции, пропагандирующие так называемый «зеленый» образ жизни – экологический и энергоэффективный. Ряд государств предлагает своим гражданам различные энергетические преференции при установке и подключении к общей энергосети частных электростанций – так называемый «зеленый тариф».
Украина также пошла по этому пути и внедрила «зеленый тариф» для частных домовладений и коммерческих структур. Причем сделано это было достаточно давно – но только сейчас, в связи со значительным ростом коммунальных тарифов, эта тема вышла на новый виток популярности. В частности, в Николаеве только одной компанией в 2016 году было установлено и подключено по «зеленому тарифу» 8 частных солнечных электростанций, суммарной мощностью более 60 кВт. Конечно, немного, – но это только начало, только один год и лишь одна компания. Ну, и Николаев – не самый «продвинутый» город в плане внедрения чего-то нового.
Что же такое «зеленый тариф»? Это тариф, по которому государство обязуется покупать у частного домовладения или коммерческой структуры электроэнергию, выработанную альтернативным способом (солнечные электростанции, ветрогенераторы и т. п.) и выданную в общую сеть.
К примеру, вы решили оборудовать солнечную электростанцию (СЭС) на крыше вашего дома или на земельном участке. Тогда, после окончательно принятого вами проекта СЭС, необходимо обратиться в РЭС (районную электрическую сеть – производственное подразделение в рамках областной энергетической компании) для увеличения входной мощности на ваш объект. Величина входной мощности должна соответствовать максимальной мощности сетевого инвертора СЭС. После подачи заявления и согласования возможных вопросов РЭС предоставляет вам проект подключения и счет-фактуру, который необходимо оплатить. В счете указывается сумма за все виды работ РЭС – замена кабеля, демонтаж старого счетчика и установка специального двунаправленного прибора учета, подключение, пломбировка и т. д. Сам счетчик для «зеленого тарифа» в эту сумму не входит – его вы приобретаете самостоятельно. С момента подачи заявления вы начинаете монтаж вашей СЭС и по окончании монтажных работ подаете в облэнерго заявление-уведомление на куплю-продажу электроэнергии. После подписания двустороннего договора с облэнерго вы начинаете экономить и зарабатывать на «зеленом тарифе». С момента заключения договора каждый месяц производится учет выработанной и потребленной энергии. Разность между этими показателями (если она есть) автоматически приобретается государством по «зеленому тарифу». Причем ставка тарифа привязана к курсу евро, что позволит нивелировать риски инфляции. Для СЭС частных домовладений установленной мощностью до 30 кВт тариф составляет от 0,18 евро за кВт-ч для построенных и введенных в эксплуатацию в 2015 году, 0,172 евро за кВт-ч – в 2016 г и 0,163 евро за кВт-ч – в 2017-2019 гг.
Разрешенная мощность СЭС для частных домовладений – до 30 кВт. Для коммерческих предприятий мощность не ограничена, но если она составляет более 10 МВт – тариф снижается вдвое.
Конечно, все эти заявления, согласования и разрешения могут запутать и отпугнуть человека, желающего оборудовать частную СЭС. Но большая часть компаний, занимающихся проектированием, установкой и подключением СЭС, берут на себя значительную часть переговоров с РЭС и энергетическими компаниями.
Внимательный читатель спросит – почему именно СЭС, а не «ветряк» или что-нибудь еще? Ведь «зеленый тариф» распространяется на любые альтернативные способы добычи энергии. Во-первых, солнечные панели можно установить где угодно, на любой освещаемой солнцем поверхности – да хоть на крыше сарая, если угодно. Во-вторых, солнечная электростанция в основном не содержит движущихся элементов, поэтому значительно уменьшается износ оборудования. Да и потери энергии от трения отпадают. В-третьих, такую электростанцию можно использовать не только в качестве дополнительного источника энергии для домохозяйства, а и как основной. При большом желании, установив в доме электрическое отопление и грамотно используя возможности СЭС, можно сделать дом полностью автономным и самообеспечиваемым.
Но, продавая излишки электроэнергии государству по «зеленому тарифу», вы значительно уменьшите срок окупаемости затрат на покупку и монтаж солнечных панелей и оборудования станции. И, в связи с этим, стоит отметить, что в среднем, в зависимости от производителя, срок эксплуатации фотомодулей (солнечных панелей) превышает их срок окупаемости, как минимум, в три раза и составляет около 25 лет. Но и по истечении этого срока они продолжат работать, однако их эффективность несколько снизится. Процентов на 10-20%, опять же, в зависимости от производителя. Гарантия на сетевой инвертор составляет от 5 лет и выше. И, при всем при этом, цена на оборудование год от года снижается, а КПД и мощность – растет.
И, конечно, никуда не исчезает главный плюс солнечных электростанций – отсутствие вредных выбросов в атмосферу и, как следствие, – абсолютная экологичность.
Сколько же будет стоить солнечная энергетика для частного домохозяйства? Если раньше для того, чтобы оборудовать солнечную электростанцию «под ключ», нужно было затратить более 18 000 у.е., то сейчас – процентов на 40% меньше. Сегодня для того, чтобы смонтировать СЭС на крыше дома, потребуется вложить деньги в 3 основных пункта. Первый – закупка оборудования, что составляет примерно 90% всех затрат. Второй пункт – это монтаж и настройка, около 10% суммарной стоимости. Еще один, зачастую бесплатный, – документальное сопровождение и оформление «зеленого тарифа». При этом, как указывалось выше, большинство компаний, занимающихся реализацией и монтажом солнечных электростанций, включают документацию в пакет услуг и обязуются оформить «зеленый тариф» бесплатно.
В итоге, суммарная стоимость СЭС разной мощности, в ценах на ноябрь 2016 года, составит:
1. Солнечная электростанция на 10 кВт, без аккумуляторов (только для продажи электроэнергии) – от $10 тыс. до $13 тыс., в зависимости от оборудования. Такая электростанция за год может произвести 11-12 тыс. кВт-ч. Если перевести в «денежный вид» – это около 1800 евро в год при отсутствии собственного потребления. То есть, станция полностью окупится примерно за 6 лет.
2. СЭС на 30 кВт, без аккумуляторов – от $28 тыс. до $34 тыс. Такая станция, хоть и обойдется дороже, но и произведет больше – до 35 тыс. кВт-ч. Это – около 5400 евро в год.
3. Автономная СЭС на 3 кВт, с аккумуляторами на 3 кВт-ч обойдется домохозяйству в $4-5 тыс. Этот вариант подойдет небольшим дачным домам. В год такая станция будет генерировать около 3,5 тыс. кВт-ч, а аккумуляторы обеспечат работу основных маломощных приборов в доме.
Кроме стоимости, потенциальных владельцев частных солнечных электростанций волнует вопрос «отдачи» фотоэлектрических модулей в зимнее время. Насколько снижается КПД при минусовой температуре? Снижается ли их производительность в пасмурную погоду, ведь бывают дни, когда солнца не видно вообще и продолжительность светового дня сокращается?
Существует заблуждение, что солнечные панели перерабатывают тепло солнца и при отрицательной температуре работать не будут. Такие системы существуют, но отношения к фотоэлектрическим модулям они не имеют. В реальности фотоэлектростанции перерабатывают именно энергию падающего на них солнечного света. Соответственно, в ясную погоду показатели не падают. Конечно, зимой нужна дополнительная забота о солнечных панелях, а именно – вовремя счищать с них налипший снег. Именно снег является причиной некоторого снижения эффективности солнечных батарей. Некоторые фотоэлементы снабжены функцией снегозащиты и сами размораживают и убирают снег, некоторые – нет, но в любом случае дополнительный визуальный осмотр время от времени не помешает.
Что касается пасмурной погоды, то в этом случае выработка энергии действительно уменьшается, но редко падает до нулевых показателей. Важно также выставлять батареи в таком месте, чтобы угол их наклона позволял в полной мере воспользоваться энергией светила в любой сезон на протяжении дня. Тогда, даже зимой, вам не придется ничего менять для компенсации падения мощности.
Кроме того, стоит сразу рассчитать величину кВт-показателей, учитывая зимнее снижение производительности. Чем южнее – тем лучше показатели и тем меньше снижение. Для подобного расчета полезным будет специальный PVW-калькулятор. Это онлайн-сервис, совмещенный с дата-центром, куда заносятся все данные о солнечной активности на нашей планете. Внеся в PVW-калькулятор данные о местоположении вашей СЭС, количестве и мощности панелей – получаем полный помесячный отчет об инсоляции и возможной выработанной энергии.
Кроме того, хорошим примером использования солнечной энергии являются так называемые солнечные коллекторы или гелиосистемы. Это установка, позволяющая с максимальной эффективностью использовать солнечную энергию для нагрева жидкости в самых разнообразных целях. Например, для отопления домохозяйства. Это – наиболее эффективный и экологически чистый способ получения горячей воды, ведь использование солнца сегодня остается бесплатным. В южных областях Украины такие системы способны сэкономить практически 100% денежных средств на производстве горячей воды и около 70% на обогреве различного рода помещений. Автономное теплоснабжение обладает рядом преимуществ, таких, как отсутствие дорогостоящей в оборудовании и эксплуатации наружной теплосети, возможность достаточно быстрого монтажа и последующего запуска, относительно скромные начальные расходы (при дальнейшей эксплуатации затраты на обеспечение теплом существенно сокращаются – а то и вовсе отпадают). Кроме того, среди плюсов гелиосистемы – неприхотливость в обслуживании и высочайший КПД. Даже во время сильной облачности и заморозков гелиосистема неустанно вырабатывает тепло. Период эксплуатации подобных устройств – около 30 лет, при этом они практически не нуждаются в уходе. «Сердцем» гелиосистемы является солнечный коллектор, поглощающий солнечную радиацию.
На сегодняшний день можно выделить две основных разновидности солнечных коллекторов: «вакуумные» и «плоские».
«Плоский» солнечный коллектор относится к категории наиболее простых и дешевых устройств и предназначен для сезонного использования. В зимний период его эффективность падает по причине тепловых потерь. Для систем, используемых круглый год, целесообразнее использовать «вакуумный» коллектор на основе вакуумных тепловых трубок.
«Вакуумный» солнечный коллектор включает в свой состав трубки с двойными стенками (принцип «термоса»), которые функционируют и в солнечное время, и при пасмурной погоде, и при отрицательной температуре. По словам специалистов, они способны даже при минус 30-ти нагревать воду до 10-15 градусов. Зимой необходимо также контролировать, чтобы трубки коллектора и жидкость в них не замерзали.
Совместное использование солнечных электростанций и гелиосистем способно открыть дорогу к «зеленому» образу жизни, экологичному и экономному.
О перспективах использования солнечной энергии в быту и производстве говорит то, что в Украине стремительно растет число домашних СЭС. Домохозяйства заботятся об энергонезависимости и энергоэффективности, а государство идет им навстречу с «зеленым тарифом». В 2014 году, после принятия первого «зеленого тарифа» для частных альтернативных электростанций, была всего 21 подобная электростанция. За 2015 год их стало в десять раз больше – 244. А на конец III квартала 2016 года количество домовладельцев, пользующихся «зеленым тарифом», выросло до 625.
Кроме того, солнечная энергетика завоевывает позиции и на производстве – недавно в США была представлена судоверфь Marine Group Boat Works (MGBW), использующая солнечную энергию для судостроения. Система ее солнечных панелей мощностью 500 кВт установлена на крыше производственных цехов и способна снизить объем потребления энергии из сети на 80%. Соответственно, вредные выбросы в атмосферу и воздействие на окружающую среду также снижаются. Стоимость такой системы составила $1,2 млн. По планам, она обеспечит более $3 млн чистой экономии за срок службы батарей, а возврат инвестиций займет около 5 лет.
Конечно, нашим заводам пока далеко до таких нововведений, но и на Николаевщине строятся солнечные электростанции. Например, в селе Гороховка Витовского района недавно было завершено строительство первой очереди СЭС мощностью 3,5 МВт. На этой электростанции используются 265-Ваттные панели и современные инверторы. Также для увеличения мощности поглощения солнечной радиации опорные конструкции будут менять угол поворота. Благодаря строительству этой станции выброс углекислого газа уменьшится на 1,9 тыс. тонн ежегодно. Кроме того, в планах – увеличение ее мощности до 7,5 МВт.
Подготовил
Александр Шенкевич.

Источник: Вечерний Николаев | Прочитать на источнике