Сонячна електростанція

Останнім часом використання альтернативних джерел для отримання електричної енергії приділяється все більше уваги.

В принципі, це зовсім не дивно і абсолютно обгрунтовано.

Як з точки зору збереження природних енергоресурсів, так і як спосіб здешевлення вартості електрики для приватних споживачів.

Тобто нас з вами.

Промислові гіганти вже досить давно роблять спроби хоча б частково перейти з «класичного» електропостачання на електрику, отримане з так званих «відновлювальних» джерел енергії.

Використовуючи для цих цілей енергію вітру і сонця і тим самим знижуючи процеси виробництва своєї продукції і, як наслідок, отримуючи все більший прибуток.

З недавнього часу, установка і використання сонячних електростанцій стало можливим і для власників власних будинків і навіть для жителів багатоповерхівок.

Звичайно, в наших реаліях встановити на даху багатоповерхового будинку досить потужну сонячну електростанцію, здатну повністю забезпечити мешканців окремо взятої квартири достатнім для повної автономії кількістю електроенергії, на жаль, неможливо.

Але змонтувати на фасаді і власному балконі міні – установку з невеликої кількості сонячних панелей цілком реально.

Отриманої електроенергії буде вистачати на харчування декількох побутових приладів.

Крім того, домашня електростанція буде ідеальним варіантом, наприклад, для дачі. Або в разі, коли місцеві централізовані підстанції «морально» застаріли і не здатні підтримувати необхідну напругу в мережах.




Сонячна електростанція – фотогалерея

сонячний комплект

Для початку, розберемося що ж, власне, являє собою подібні домашні сонячні електростанції.

Друге їх назва – фотоелектрична модульна станція.

Або ж часто вживається абревіатура СЕС – сонячна електростанція.

В широкому розумінні автономна сонячна електростанція це ланцюг елементів, що взаємодіють один з одним:

  • сонячні батареї об’єднані в загальний ланцюг
  • фотоелементи в складі сонячних батарей перетворюють сонячне випромінювання, далі надходить до контролеру заряду
  • з контролера ток передається безпосередньо на інвертор
  • з нього – у внутрібудинкову мережу, трансформуючись вже в змінний струм напруги 220 В

Ось так, застосовуючи сонячну енергію, можна отримувати електричну.

У разі нестачі енергії вона надходить від централізованої мережі, таким чином, зберігаючи стабільними напругу і силу струму.

Надлишок же енергії від сонячних батарей можна використовувати в «корисливих» цілях – вона подається в комунальну енергомережу за «зеленим тарифом».

Необхідна для роботи СЕС обладнання (сонячний комплект):

  • сонячні панелі (фотомодулі на основі кремнію) – перетворюють енергію з сонячної в електричну
  • інвертор – контролюючи входять параметри електричної мережі, перетворює вироблений сонячними панелями постійний струм в змінний
  • розподільний електрощиток
  • прилади обліку електроенергії (лічильники)

Існує три різновиди сонячних електростанцій – мережеві, автономні і гібридні.

Мережеві – працюють без акумуляторів, призначені для виробництва електроенергії і «передачі» її в централізовану комунальну мережу.

Це і є на так званий «зелений тариф».

автономні – акумулюють (накопичують) сонячну енергію в батареях.

Вони ідеальні для віддалених районів, куди стаціонарну електричну мережі важко простягнути або для місцевості, де бувають часті відключення і пориви мереж.

Автономна мережу, в цих випадках, повністю покриє потреби в електроенергії.

гібридні – «симбіоз» автономних і мережевих сонячних електростанцій.

Переваги домашніх сонячних електростанцій:

  • зберігають працездатність понад чверть століття
  • можливо державне пільгове кредитування установки домашніх сонячних систем
  • вимагають регулярного технічного обслуговування
  • потужність домашніх сонячних систем до 30 кВт
  • можливе отримання компенсації за «зеленим тарифом» до 2030 року
  • повна окупність в межах чотирьох – семи років
  • розрахунки за електрику, реалізоване за «зеленим тарифом» прив’язані до курсу євро
  • сонячні електростанції абсолютно безшумні
  • використання сонячної енергії абсолютно безпечно для екології

Крім очевидних переваг домашні сонячні електростанції мають і деякі недоліки:

  • дорожнеча – установка сонячного комплекту для приватного будинку «виллється» в суму від семи тисяч доларів
  • нестабільність – для комфортного користування вночі, в похмуру і дощову погоду необхідно додаткове обладнання для накопичення електроенергії (акумулятори)
  • низька щільність потужності – при сильному снігопаді сонячна електростанція працювати не зможе і в цей час від використання енергоємних приладів (духовка, бойлер) доведеться відмовитися, вирішити проблему допоможе генератор – 1-2 кВт досить для зарядки акумуляторів
  • крихкість – сонячні фотоелементи досить просто пошкодити, якщо у вашій місцевості часті бурі і буває град, сонячним панелям потрібно додатковий захист
  • розміри – зараз виробляються панелі потужністю від п’ятдесяти до трьохсот Вт, одна панель займає площу близько двох квадратних метрів, відповідно, для сонячної електростанції потужністю в тридцять кВт потрібно сто панелей, а це досить велика площа

зелений тариф

На сьогоднішній день в Україні успішно працює законодавча база, яка регулює ринок електрики, отриманого «сонячним» шляхом.

Досить високі тарифи, фіксовані в євро, дія до 2030 року і державні компенсації роблять виробництво і продаж електроенергії виробленої сонячними електростанціями економічно вигідним починанням.

«Зелений тариф» (Анг «green tariff» або «feed-in tariff») – встановлений законодавством тариф на електроенергію, отриману від використання альтернативних, відновлювальних, джерел.

Його дієвість як стимулюючого фактора наочно продемонстрована в багатьох країнах.

Зараз він доводить свою ефективність і в Україні.

«Зелений тариф» почав свою дію в Україні з 1 квітня 2009 року і прийнятий до 1 січня 2030 року.

Гарантує умовою стало зобов’язання держави викуповувати всі обсяги електрики, отриманої від використання альтернативних джерел по досить високій ціні.

Три основних гідності «зеленого тарифу»:

  • виробникам альтернативного електрики гарантується під’єднання до комунальних електромереж
  • укладається договір, який гарантує викуп всіх надлишків отриманої виробником електроенергії
  • розрахунок ціни на електроенергію, що викуповується державою, здійснюється за що підвищує коефіцієнтом

Програма «Зеленого тарифу» захищена на державному рівні.

Будь-який громадянин може виробляти і продавати електроенергію без ліцензії.

Градація вартості одного кВт з 2013 року йде на зниження.

Початкова ціна була 0,36 євро за кВт * год, зараз 0,19 євро кВт * год, до 2030 року планується 0,14 євро кВт * год.

Так як ринок почав активно розвивається то спад економічно обумовлений.

Такі умови мотивують бажаючих швидше обзаводитися сонячними електростанціями.

Адже вартість фіксується, і ті, хто були першими, продають електроенергію за 36 євро / центів (на сьогодні по 10 гривень за кВт) а купують за 0,71 грн / кВт.

Єдине обмеження – домашня електростанція потужністю понад 30 кВт за спрощеною схемою підключена до «зеленим тарифом» бути не може.

Потужні станції підключаються за схемою, що діє для підприємств.

Вона трохи складніше, але, при бажанні, таке підключення цілком реально.

Мережева сонячна електростанція на 30 кВт в середньому приносить дохід близько десяти тисяч гривень на місяць.

Процес підключення такий:

  • проводиться ревізія об’єкта фахівцями місцевого Обленерго на предмет, чи дозволять техумови електромережі, до якої ви підключені встановити сонячні панелі і яка дана на будинок потужність в кВатт (гранична межа – 30 кВт)
  • далі в будинок зводиться кабель відповідної потужності і підходить під всі техумови лічильник
  • монтаж власне обладнання сонячної електростанції і пробний її запуск
  • укладення договору на постачання і продаж електрики з Обленерго
  • і відкриття рахунку, на який будуть надходити кошти

Іноді проблема може виникнути на етапі введення кабелю в будинок.

Якщо номінальна потужність мережі вашого будинку від 5 до 10 кВт, необхідно йти в РЕМ і писати заяву, на підвищення потужності кабелю до 30 кВт.

У Білорусі «зелений тариф» поки не діє.

Як альтернатива існує «Національна програма розвитку місцевих видів палива та відновлюваних джерел енергії» і указ No 209 «Про використання поновлюваних джерел енергії».

У україни реалізація подібних проектів поки теж в «зародковому» стані: 17, лютого 2017 з’явилося «Доручення про стимулювання розвитку мікрогенераціі на основі відновлюваних джерел енергії».

Купити сонячну електростанцію

Як її правильно вибрати і використовувати?

Що ж потрібно зробити, щоб придбана за досить немалі гроші домашня сонячна електростанція служила довго, працювала правильно і взагалі не розчарувала вас?

Насправді експлуатувати сонячну електростанцію під силу будь-якому користувачеві.

Нічого особливо складного тут немає.

Ось що для цього потрібно:

  • познайомитися з принципом функціонування станції
  • з’ясувати, які завдання вона буде виконувати
  • визначити необхідну комплектацію
  • механічно змонтувати весь комплект
  • з’єднати електричну ланцюг
  • перевірити працездатність
  • акуратно експлуатувати, дотримуючись основні принципи поводження з електрикою

Існують підтверджені практикою універсальні схеми монтажу і підключення сонячної електростанції будинку.

Перша (типова) схема домашньої електростанції на сонячних батареях.

Складається вона з:

  • модуля сонячних батарей, зібраного з окремих фотоячеек
  • контролера
  • накопичувальних акумуляторів
  • інвертора

Для початку потрібно добре розуміти, що основна функція сонячних батарей складається в забезпеченні заряду для робітників акумуляторів системи які накопичують її і передають приладів – споживачам.

Пряме харчування приладів – споживачів теж іноді застосовується і в деяких випадках виправдано, наприклад, для дрібних електроприладів, таких як годинник, ліхтарики або калькулятори.

Починати створення домашньої сонячної електростанції потрібно з обчислення її робочого навантаження.

Для цього потрібно врахувати всі прилади – споживачі, які будуть харчуватися від цієї мережі.

Їх поділяють на два рівні:

  • використовують мережу змінного струму в 220 В (побутова техніка)
  • використовують постійний струм напругою 12 / 24В (комп’ютерна техніка, наприклад)

Побутові електроприлади працюють виключно від мережі ~ 220В / 50Гц.

Їх для забезпечення нормального функціонування, потрібно підключати через інвертор, який з постійного електрики акумуляторів формує змінне.

Вихідна потужність інвертора повинна підбиратися з деяким запасом.

Для зниження навантаження на інвертор рекомендується послідовна експлуатація споживачів змінного струму і заміна ламп розжарювання на енергозберігаючі лампи, що працюють від = 24 / 12В.

Вони, як і комп’ютерне обладнання практичніше підключати безпосередньо від постійної напруги акумуляторів.

Далі визначаємося з накопичувальними акумуляторними батареями – вони повинні надійно покривати потреби обох груп приладів – споживачів і мати певний запас.

Підібравши акумулятори, починаємо вибір самих сонячних батарей.

Вони повинні:

  • по вихідній напрузі відповідати акумуляторів
  • мати потужність, здатної видавати номінальний зарядний струм на робочі акумулятори

Останнє пристрій в схемі – контролер.

Він виступає посередником між сонячними батареями і накопичувальними акумуляторами, контролюючи процес заряду.

Другий тип домашньої електростанції на сонячних батареях – спрощена схема живлення, що працює без контролера.

Замість контролера працює звичайний діод.

Чому так?

Основна, і єдина, завдання контролера полягає в підзарядці акумуляторів до 14? 14,5 В.

Виконується це різними способами, при яких контролер працює періодично:

  • за умови підвищеної сонячної активності
  • при відсутності споживання електрики
  • при зниженій ємності акумуляторів, тоді вони не справляються з навантаженням, і частина енергії надходить безпосередньо від сонячних батарей

Повний заряд батарей може виконати тільки МРРТ контролер, дуже надійний, але досить дорогий прилад.

Інші моделі (а особливо розробки On * Off), легко може замінити звичайний силовий діод.

Він стримає нічний перетікання струму з акумуляторних батарей до сонячних, ніж та запобіжить їх розряд.

Використання силового діода і відмова від контролера здешевить мережу, але потребують більш пильного контролю за системою.

Наприклад, не рекомендуємо на довго залишати сонячну електростанцію без навантажень.

Інакше акумулятори будуть заряджатися без обмежень і доведеться дати постійну додаткове навантаження – підключити вентиляцію, обігрів або підсвічування.

Сонячні батареї для дому в Україні

Клімат України дозволяють застосовувати сонячні батареї з вигодою:

Так як річна інсоляція по території більше 5000 МДж / м.кв., це дозволяє отримати в середньому 120 Вт на один м.кв. батареї.

При таких умовах на повне покриття потреб в електриці середньої сім’ї, яка споживає приблизно 250 кВт за місяць, досить батареї площею в сім – десять кв.м.

Карта інсоляції України:


Сонячні батареї

Приклад особистого використання

Власна сонячна електростанція (СЕС) дозволяє економити на оплаті за електроенергію і бути незалежним.

Так на додачу ще й заробляти на цьому.

Вдалий приклад реалізації такого проекту становить сонячна міні – електростанція, яка належить жителю Луцька, Віталію Урбанович.

Віталій так розповідає про своє особисте електростанції:

«Сонячні панелі подейкують постійна напруга, а для побутових потреб потрібно змінне. Для цього я використовую інвертор потужністю в 10 кВт, який і перетворює енергію.

Інвертор оснащений системою, що фіксує і показує всі параметри його роботи з запуску в січні 2014 року.

За цей період ми віддали 12263 в мережу кВт.

Максимальна потужність видавалася 9861 Вт, хоча в нормі інвертор зобов’язаний давати 10 000 Вт.

Так відбувається тому, що у нас всього 45 панелей, та й конструкція даху не зовсім подходящая.Димоходи дають тінь, від цього і втрати.

Коли похмуро потужність падає.

Лічильник підраховує всі – і то, що я даю в мережу, і то, використовую на свої потреби. »

За скільки держава купує вашу електроенергію?

«У чотирнадцятому році брали по 3,89 гривні за кВт, з 25 серпня п’ятнадцятого почали платити 8,57 гривні, тариф зростає тому що прив’язаний до курсу євро.

У мене укладений контракт з “Обленерго” до 2030 року і щомісяця я підписую акт про продаж певної кількості електроенергії.

Наприклад, в листопаді я отримав 3 042 гривні, але майже весь місяць був дощ.

Найбільша сума, виручена за місяць – 9300 гривень.

Ще у нас є сонячний колектор, він гріє воду, і у нього хороший ККД – до 80% дотягує.

Ми мало з мережі беремо, поставили ще гібридний інвертор, через нього заряджаємо акумулятори та вже цю енергію використовуємо для себе.

Зараз ще почав робити опалювальну систему, що працює на електриці.

Почалося все зі знайомства з Романом Баб’ячком, першим отримав “зелений тариф” в Україні.

Такі сонячні панелі, як у мене, коштують від 200 евро.Полностью вся станція вийшла приблизно близько 12 000 євро.

Вважаючи за старими тарифами, окупиться вона за 5 років з половиною років.

Але зараз тарифи підняли, може і швидше вийде. »

сонячний колектор

Сонячне випромінювання може бути перетворено в два різновиди енергії – теплову і електричну.

Так як сонячний колектор пристрій, який поглинає сонячну енергію – то це найпростіший прилад для «перетворення», і все більше споживачів починають використовувати колектори як основні або додаткові джерела енергії.

Ефективність роботи колекторів повністю залежить від інсоляції регіону.

На території України сонячної енергії, в середньому, на один квадратний метр припадає від 1000 до 1350кВт * год.

Що можна порівняти з 120-140 кубометрами газу.

У чому відмінність сонячних колекторів і сонячних батарей:

  • колектора використовуються, щоб отримати тепло для опалення будівлі та підігріву води
  • батареї призначені для вироблення накопичення електроенергії

Існує і комбінована технологія – панелі, що виробляють одночасно і електрику і тепло.

Переваги сонячних колекторів при використанні для опалення будинку:

  • економія – потреби будинку в гарячій воді повністю покриваються влітку, а навесні і восени значно зменшується навантаження на газовий котел
  • Енергоавтономний – залежність від газу значно знижується
  • доступність – на установку не потрібно отримувати дозвіл
  • довговічність – прослужить довше п’ятнадцяти років

Також існують і деякі недоліки:

  • ціна – під нагрів води від 500 до 1000 євро за одиницю, вся система від 2500 євро, терміни окупності в середньому сім – десять років
  • мінливість – в погану похмуру погоду повинен застосовуватися «страхувальний» джерело енергії
  • накопичувальний бак – обов’язкова складова колекторної системи опалення, і якщо раніше бака не було, то потрібна додаткова його установка з переобладнанням всієї мережі

Різноманітність сонячних колекторів.

За призначенням:

  • для систем опалення та гарячого водопостачання
  • для підігріву води для басейну

За конструкцією:

  • вакуумні трубчасті
  • плоскі

За принципом роботи:

  • мірри – працюють без електрики, підійдуть під сезонну експлуатацію або на дачу
  • примусової циркуляції – підключаються до загальної опалювальну мережу

За часом використання:

  • цілорічні – можуть експлуатуватися постійно
  • сезонні – вимагають «консервації» на зимовий період





Сонячна електростанція – фотогалерея

Ссылка на основную публикацию