Автономна сонячна електростанція: що це таке і чи варто купувати?

автономна сонячная електростанція фото
Автономна сонячна електростанція: що це таке і чи варто купувати?

Фотоелектричні панелі, протягом більшої частини своєї історії, виготовлялися у вигляді коробчатих модулів площею не менше одного квадратного метра і вагою в кілька кілограмів. Це було обумовлено технологією виготовлення, яка не дозволяла кардинально зменшити розміри та масу блоків без пропорційної втрати потужності. Ситуація змінилася тільки у 2000-х, коли на ринок вийшли автономні переносні сонячні електростанції, що вільно містилися в рюкзак.

Принциповим нововведенням батарей даного типу стала тонкоплівкова технологія, яка дозволила зменшити параметри жорстких, напівжорстких або повністю гнучких плівок до яких завгодно малих розмірів. В результаті фотопластинками, генеруючими енергію, почали комплектувати туристичні ліхтарі, похідні кейси та інші переносні конструкції, створивши можливість носити автономні сонячні електростанції потужністю від 1вт до 250Вт в буквальному сенсі з собою.

Характеристики та використання малопотужних переносних СЕС

Похідні сонячні міні-станції на геліопанелях постійно удосконалюються і застосовуються в багатоденних виїздах на природу або на дачу, не оснащену стаціонарною електромережею, для наступних цілей:

  • освітлення в темний час доби;
  • зарядки телефонів, планшетів, ноутбуків, фотоапаратів та іншої електроніки;
  • накопичення заряду в акумуляторах (батарейок класу АА, ААА, Power Bank).

Автономні сонячні електростанції даного типу:

  • комплектуються вбудованими акумуляторами;
  • розгортаються в похідних умовах менш ніж за хвилину;
  • здатні подавати напругу на пристрої зі споживанням струму на 5, 12, 16, 150 або 220 вольт;
  • безперервно забезпечують енергією електроніку в межах своєї максимальної потужності.

Похідний кейс з гібридними панелями на 100 Вт може підзаряджатися від мережі, видавати тривалу потужність до 200-240 Вт, забезпечується розетками (220V), роз’ємами USB (5V), DC (12V), прикурювачем, ЖК-дисплеєм, має розміри стандартного «дипломата »(500х 350х150 мм) і масу від 5 до 15 кг – в залежності від типу використовуваних накопичувачів. Час повної зарядки АКБ становить від 6 до 8 годин.

У любителів активного відпочинку і тривалого перебування в місцевостях, де зарядка електронних пристроїв від мережі неможлива, відгуки про автономних сонячних електростанціях переносного типу виключно позитивні. Використовуються малопотужні компактні геліопанелі і для інших цілей – зокрема, зарядки автомобільних акумуляторів.

При тривалому виїзді в «віддалені від цивілізації» місця автономна сонячна електростанція є єдиним мобільним засобом генерації електроенергії. В якості альтернативи іноді розглядається пропозиція купити бензиновий або дизельний генератор, але ні за зручністю використання, ні за можливостями ці пристрої порівняти немає смислу.

Геліостанції на 1-2 кВт

Серед стаціонарних СЕС – для монтажу на дачах чи інших об’єктах, де підключення до традиційної електромережі неможливо або існують серйозні проблеми зі стабільністю подачі енергії – автономна сонячна електростанція на 1000 вт вважається мінімально зручним варіантом.

1.Комплектація

За умови самостійного монтажу, підключення і використання недорогого обладнання (полікристалічних панелей на 250Вт, об’єднаних з контролером інвертора мінімально допустимої потужності) станція обійдеться покупцеві в $ 1500 або, за поточним курсом, менше 40 000 гривень.

Елемент К-сть Ціна, $
Панелі – 250Вт / POLY 4 680
Інвертор – 1000W/24V + MPPT-контролер – 40А 1 220
АКБ типу AGM – 12V, 100A 2 380
Фіксатори, кабелі, конектори 220
Загалом:   1500

2. Монтаж

Рекомендації по монтажу сонячної електростанції на полікристалічних елементах:

  • розташування – південна частина даху за відсутності поблизу дерев, конструкцій або споруд, тінь від яких може закривати робочі поверхні СЕС;
  • оптимальний кут нахилу до горизонту – від 30° влітку до 60° взимку (при стаціонарному кріпленні – 35°).

3. Основні технічні характеристики

Найбільш важливі параметри:

  • тип системи – автономна/резервна;
  • час роботи в автономному режимі – 720 Вт/год (7,2 години при навантаженні в 100 Вт, 14,4 години при навантаженні в 50 Вт і т.п.);
  • потужність – 1 кВт;

Середній обсяг щомісячної генерації такої автономної сонячної електростанції зібраної своїми руками для невеликого дачного будинку матиме (з поправкою на регіон і кількість сонячних днів в році) такі показники.

Місяць Генерація (кВт)
Січень 35
Лютий 65
Березень 105
Квітень 135
Травень 160
Червень 155
Липень 160
Серпень 145
Вересень 120
Жовтень 75
Листопад 45
Січень 30
Всього за рік: 1230

4. Можливості генерації і споживання енергії

Взимку СЕС такої потужності дозволить отримувати енергію протягом декількох годин тільки для пристроїв з мінімальним споживанням (економних ламп – по 10 Вт/год, зарядок мобільних телефонів – 5 Вт/год, опалювального котла – 50 Вт/год).

Влітку, при зростанні генерації в 4-5 разів, автономна сонячна електростанція для дачі забезпечить роботу:

Тип Потужність, Вт К-сть Використання (год./доба) Споживання, кВт*ч
доба місяць
Економних ламп 10 4 5 0,2 6,0
Зарядних пристроїв 5 2 1 0,01 0,3
Телевізора 80 1 3 0,24 7,2
Ноутбука 90 1 5 0,45 13,5
Холодильника 100 1 24 2,4 72
Електрочайника 1500 1 0,2 0,3 9,0
Мікрохвильової печі 1000 1 0,2 0,2 6,0
Електроплита 1500 1 1 1,5 45
Всього: 205     5,3 159

З даних таблиці випливає, що в літні місяці автономна сонячна електростанція для дачі потужністю всього в 1 кВт за ціною близько $ 1500 дає можливість цілком прийнятного енергозабезпечення цілодобового відпочинку її власників. Не дивно, що відгуки про СЕС з подібними характеристиками досить позитивні.

Примітка: вдвічі ширші можливості має автономна сонячна електростанція на 2кВт з щомісячною генерацією від 200 до 320 кВт з березня по жовтень. Таку СЕС можна розглядати як повноцінну заміну традиційної електромережі – за винятком найхолодніших місяців з коротким світловим днем.

5. Чи варто купувати?

Станції такої потужності не купуються для отримання прибутку. Адже вони не забезпечують необхідний цілорічний обсяг електроенергії, звичний для міського житла (а тільки в теплі і сонячні місяці).

Мета цих СЕС – замінити мережеві поставки там, де підведення електромережі неможливо, недоцільно або є нестабільним. У всіх трьох випадках невелика автономна геліостанція дасть власникам можливість:

  • покрити мінімальні потреби в енергії при короткочасному відвідуванні дачі;
  • створити резерв споживання (для гібридного варіанту підключення) і використовувати його при виникненні форс-мажорних обставин.

У фінансовому плані вкладення в покупку не повернуться. Але незалежність від місцевої інфраструктури та примх погоди забезпечать.

Автономні електростанції на сонячних батареях – ціна нового і б/у обладнання

Огляд ринку фотоелектричного обладнання буде неповним без згадки всіх його цінових варіантів. У застосуванні до українських реалій, потенційні покупці можуть купити:

1. Нову імпортну станцію «під ключ». СЕС достатньої потужності – в якості прикладу розглянемо автономну сонячну електростанцію на 3 квт – обійдеться покупцеві в $ 4,5-5,0 тис. доларів (з професійною установкою, проведенням пуско-налагоджувальних робіт та наданням гарантії). Навіть взимку обсяг її генерації становитиме 130-150 кВт*год на місяць, навесні і восени – 150-350 кВт*год на місяць, влітку – до 400-450 кВт*год на місяць. У разі не перевищення середньомісячного ліміту в 200 кВт*год і продажу надлишків за «зеленим тарифом», вона окупиться через 8-9 років, після чого почне приносити чистий прибуток в розмірі до $ 400-500 доларів щорічно.

2. Б/у техніку американського, європейського або японського виробництва. Купити сонячну електростанцію для будинку тієї ж потужності і з тими ж технічними характеристиками обладнання в цьому випадку вдасться на 25-40% дешевше. Але зниження вартості несе в собі високі економічні ризики. У старих панелей, особливо після тривалого транспортування і зберігання в неналежних умовах, зустрічаються візуально малопомітні пошкодження:

  • пошкоджена гідроізоляція;
  • деформація захисного скла;
  • часткова зміна відтінку ламінуючої плівки;
  • утворення внутрішніх «гарячих точок» і мікротріщин;
  • деградація робочого шару напівпровідників (PID).

В результаті надії на швидку окупність можуть обернутися прямими збитками.

3. Китайське обладнання (середній і нижчий ціновий сегмент). Автономні електростанції на сонячних батареях китайського виробництва від маловідомих фірм мають ті ж ризики, що і б/в техніка престижних світових компаній.

4. Продукція російських і українських заводів. Її вартість нижча за європейську, але оцінити рівень якості та довговічності панелей з пострадянського простору важко за браком даних.

Що купувати?

Автономні сонячні електростанції для будинку в Україні краще замовляти тільки у перевірених постачальників. Переважно – прямих дилерів світових грандів з ТОП-10.

Перевага малопотужних сонячних станцій автономного типу полягає в їх універсальності. Так, собівартість кіловата у них поки вище, ніж українські тарифні ставки НКРЗ. Але в плані мобільності, надійності і незалежності від місця розташування альтернативи їм немає.

У більш вигідному становищі перебувають мережеві СЕС, чия надмірна потужність дозволяє «скидати» частина згенерованої енергії в мережу. Такі станції швидко окупаються, а далі стають джерелом чистого прибутку.

Автономна сонячна електростанція на 5 кВт

Стратегія покупки СЕС даного типу полягає в комбінуванні використання енергії для особистих потреб і продажу її надлишків державі. Ставки «зеленого тарифу», встановлені в Україні до 2029 року фіксуються в євроцентах, що гарантує власникам стабільний прибуток незалежно від потенційних інфляційних стрибків гривні.

Автономна сонячна електростанція на 5000 вт генерації матиме наступні характеристики:

  • комплектація – геліопанелі на 275 Вт (19 шт.), мережевий інвертор, акумуляторна батарея;
  • площа покрівлі для монтажу панелей – не менше 33 кв. метрів;
  • генерація електроенергії – щомісячно від ≈ 150 кВт*год взимку до ≈ 700 кВт*год влітку;
  • вартість (з професійною установкою і пуско-налагодженням) ≈ $ 6500;
  • термін окупності (за умови використання до 200 кВт*год на місяць для особистих потреб) – 8,5 років;
  • прибуток після закінчення терміну окупності (прямий – за ставками «зеленого тарифу», непрямий – в обсязі споживаної енергії за тарифами НКРЗ на місяць і рік).

Чи варто купувати?

Автономна сонячна електростанція мережевого типу – вигідне вкладення коштів. Додатковий позитивний момент при покупці СЕС середньої потужності – можливість придбання в кредит. Для стимулювання вкладень в альтернативну енергетику в українських банках станом на 2019 рік процентна ставка на перші 2 роки зазвичай становить всього 0,001% річних (за умови внесення 15% початкового внеску).

При ціні геліостанції від 85 до 100 тис. грн. – в залежності від комплектації – за 24 місяці необхідно буде внести залишок в 72 – 85 тис. грн., або 3 – 3,5 тис. щомісяця. Абсолютно «підйомна» сума навіть для українських реалій.

Автономна сонячна електростанція для будинку на 10кВт

Сьогодні її середня ціна складає $ 11-12 тис. – що не завадило геліостанції такої потужності вийти на перше місце за популярністю серед українських домогосподарств. Причиною тому стали зміни в законодавстві України, що стосуються скасування з 01.01.2020 року «зеленого тарифу» для домашніх СЕС, розміщених на землі.

В результаті «польові» варіанти на 30 кВт, що розміщуються на дачних ділянках і складають серйозну конкуренцію великим промисловцям, втратили колишню привабливість. На відміну від автономних сонячних електростанцій мережевого типу 10000вт, розмістити які на даху великого котеджу і підсобних будівель цілком реально. Знайти ж в приватному домоволодінні (з південного боку) 180 м2 вільної покрівлі для більш ніж 100 панелей практично неможливо. Доступніше і сума, необхідна на покупку – 250-300 тис. гривень замість більше півмільйона.

Автономні сонячні електростанції – короткі підсумки

  1. У багатьох випадках – в туристичному поході, на віддаленій дачі, на порожній автомобільній трасі – автономна сонячна міні електростанція може стати єдиним і безальтернативним джерелом енергії.
  2. Інвестиції в приватну геліоенергетику вигідні – фотоелектричні панелі невибагливі в обслуговуванні, не забруднюють навколишнє середовище, надійні, довговічні і можуть приносити стабільний прибуток.
  3. Автономні електростанції на сонячних батареях для дому потужністю від 3 кВт і більше окупають вкладення в них за 5-10 років.
  4. При збереженні динаміки зміни вартості електроенергії з класичних і альтернативних джерел, собівартість другої стане нижче першої навіть без «зеленого тарифу» вже через 2-3 роки.
  5. В умовах малої освітленості сучасні тонкоплівкові панелі на базі рідкоземельних елементів (індію, галію, телуру кадмію) здатні підвищити ефективність генерації на 30-40%. В Україні плівки такого типу від представника світового ТОП-5 First Solar (США) реалізує компанія Green Tech Trade, на сайті якої можна замовити безкоштовний розрахунок ціни автономної сонячної електростанції для дому та ознайомитися з повним асортиментом продукції і послуг.