Когда выгодно устанавливать солнечные батареи

0
262

Принимая решение об установке фотоэлектрической установки, в основном принимается во внимание рентабельность таких инвестиций, но также нужно учитывать соответствующие технические условия и влияние на эстетику дома после установки панелей. Такая установка стоит недешево, и для ее эффективной работы она должна быть включена в общую электросеть как микроэлектростанция, владелец которой становится просьюмером.

Когда выгодно устанавливать солнечные батареи1. Как производится электричество?

Производство электроэнергии, получаемой из солнечного излучения с использованием фотоэлектрических элементов, становится все более популярным в связи с популяризацией осознания потребителями электроэнергии необходимости увеличения доли энергии из возобновляемых источников в мировом энергетическом балансе и тенденции к значительному снижению затрат на строительство такой установки, хотя они все равно довольно высоки.

Основным элементом системы являются фотоэлектрические панели https://alteco.in.ua/products/solnechnue-batarei/solnechnue-batarei , состоящие из множества последовательно и / или параллельно соединенных кремниевых элементов. В настоящее время используются в основном монокристаллические ячейки с энергоэффективностью 17-18% и поликристаллические ячейки с КПД 16-17%.

Характерным параметром каждого модуля является его пиковая мощность, которая находится в диапазоне 280-300 Вт, определенном для солнечного излучения на уровне 1 000 Вт / м2.

Однако для расчетов принята приведенная мощность, соответствующая инсоляции 800 Вт / м2. Для пользователей фотоэлектрической установки наиболее важным является годовая эффективность получения электроэнергии из определенной области ячеек и их номинальная мощность.

Теоретическое значение — это эффективность 1 000 кВт / ч энергии, получаемой от 1 кВт установленной мощности в год.

На практике эта эффективность будет ниже из-за влияния многих внешних факторов и старения самих клеток. Фактический ход условий инсоляции может даже значительно отличаться от принятых предположений из-за, например, расположения панелей, их затенения и погодных условий, отличных от средних. Снижение эффективности также вызвано высокой температурой, загрязнением поверхности ячеек или ухудшением прозрачности защитных слоев.

Со временем структура ячеек также стареет, что, в свою очередь, снижает эффективность производства электроэнергии. В зависимости от источников заданных параметров и типа ячеек следует ожидать снижения выработки энергии на 0,5-2% после каждого года эксплуатации.

Постоянный ток, полученный от ячеек, поступает в инвертор, который преобразует его в переменный ток с параметрами, позволяющими подключиться к электросети. Иногда фотоэлектрические установки работают автономно (без подключения к сети), а роль накопителя энергии играют батареи.

2. Когда фотоэлектрическая установка принесет экономию?

При использовании фотоэлектрической установки из-за изменчивости многих технических и функциональных параметров практически невозможно точно определить ожидаемые экономические выгоды. С использованием стандартных допущений можно сделать только оценки, но фактические эффекты могут значительно отличаться.

Планируя строительство установки, нужно прежде всего определить количество электроэнергии, которое понадобится в течение года, что станет основой для выбора монтажной мощности и понесения связанных с этим затрат.

Среднее потребление электроэнергии в одноквартирных домах (без электрического отопления) в течение года составляет 3 000-5 000 кВт / ч, и если принять среднюю цену в дневном тарифе 0,6 зл / кВтч, годовые затраты на электроэнергию составят 1800-3000 зл, а при использовании ночного тарифа будет немного меньше.

Для расчетов предположим, что среднее потребление энергии составляет 4 000 кВт / ч в год, для чего требуется не менее 5 000 кВт / ч от солнца, чтобы полностью покрыть потребности дома в течение года. Эта величина является результатом балансировки электроэнергии, передаваемой по маршруту сеть-фотоэлектрическая система, владелец которой, как просьюмер, может собирать потребленную электроэнергию на 80% произведенной энергии «бесплатно».

При поставке меньшего количества энергии от фотоэлектрических систем он будет платить так же, как и обычный получатель, но производство ее в избытке не принесет никакой выгоды — энергетический сектор не будет платить за это. Принимая вышеупомянутые меры, при таком спросе, установка должна иметь мощность 5 кВт, что при средних инвестиционных затратах 100 000 рублей / кВт номинальной установленной мощности будет стоить около 500 000 рублей.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ:  Фильмы номинанты на «Оскар» 2021

Если предположить, что текущие цены на электроэнергию составляют около 12 рублей / кВт / ч, а годовое потребление — 4 000 кВт / ч, расходы на обычное электроснабжение от сети составят 47 000 рублей, так что окупаемость инвестиций займет более 10 лет.

В этих расчетах не учитывается возможное повышение цен на энергоносители, а также снижение эффективности ячеек, стоимость кредита, который чаще всего используется для финансирования таких инвестиций.

3. Выгодно ли отопление электричеством от солнца?

Альтернативой энергоснабжению системы отопления дома, которую стоит рассмотреть, является комбинация фотоэлектрической системы с тепловым насосом. Такое решение может быть выгодным в районах, где нет доступа к газовой сети, обеспечивая при этом локальную защиту от загрязнения окружающей среды в результате сжигания твердого топлива и при сравнении инвестиционных и эксплуатационных затрат — в качестве опции — с почти эквивалентными с точки зрения полезное газовое отопление.

Хотя переработка электричества в тепло не обеспечивает эффективного использования энергии солнца и фактически является убыточной (КПД фотоэлектрической установки составляет около 15%), используя ее для питания теплового насоса, повышается эффективность даже более чем в три раза.

При анализе энергетических и экономических выгод — как и при оценке использования фотоэлектрических систем для общих целей — в случае использования фотоэлектрической установки для отопления, годовая потребность в энергии будет базовой величиной.

При стандартном годовом потреблении энергии в 90 кВтч / м2 отапливаемого помещения для среднего односемейного дома площадью 150 м2 потребуется 13 500 кВт / ч энергии.

Однако в случае питания от теплового насоса потребляемая электроэнергия будет примерно в три раза меньше, что соответственно снизит требуемую мощность установленных фотоэлектрических панелей. В этом случае это будет 4,5 кВт, при условии выработки 1 000 кВт / ч из 1 кВт установленной мощности в течение года, и после корректировки для балансировки с электросетью он должен составить примерно 5,6 кВт (4,5 кВт: 0,8).

Анализируя только расходы на отопление, инвестиционные затраты на фотоэлектрическую установку составят около 55 000 рублей, а комплексная отопительная установка с тепловым насосом будет стоить примерно 500 000 — 750 000 рублей в случае воздушно-водяных устройств или 800 000 – 950 000 рублей при этом будет водяной насос.

Если нужно использовать энергию фотоэлектрических установок круглый год для других целей, кроме отопления, тогда, конечно, панели должны иметь соответственно более высокую мощность, но она не должна превышать 10 кВт.

В противном случае уменьшается доля электроэнергии, возвращаемой (бесплатно) из сети. Вместо 80% восстанавливается только 70%, что может заставить вас покупать дополнительную сетевую энергию или увеличить мощность панелей. В расчете на кВт / ч эффективно полученной тепловой энергии его стоимость — с учетом распределения инвестиционных затрат на 10 лет — составит примерно 0,4-0,5 зл / кВтч.
Сравнивая с установкой сжиженного газа, можно рассмотреть два варианта в зависимости от текущей финансовой ситуации. В одном варианте установка почти бесплатна, но оплата идет больше за газ.

Приблизительная стоимость установки составляет около 300 000 рублей, и при текущей цене на газ оплата около 6 рублей за кВт / ч эффективно полученной энергии. Распределив инвестиционные затраты на 10 лет, выходит сравнительную стоимость около 0,5 рублей / кВтч, то есть аналогично фотоэлектрической установке с тепловым насосом.

Конечно, эти расчеты не принимают во внимание ряд факторов, таких как проверки и ремонт, потеря эффективности или изменения в расчетах с DSO, цены на энергию, сборы за погашение ссуд или упущенную прибыль от вкладов.