Автономная солнечная электростанция: что это такое и стоит ли покупать?

автономная солнечная єлектростанция картинки
Автономная солнечная электростанция: что это такое и стоит ли покупать?

Фотоэлектрические панели, на протяжении большей части своей истории, изготавливались в виде коробчатых модулей площадью не менее одного квадратного метра и весом в несколько килограмм. Это было обусловлено технологией изготовления, не позволявшей кардинально уменьшить размеры и массу блоков без пропорциональной потери мощности. Ситуация изменилась только в 2000-х, когда на рынок вышли автономные переносные солнечные электростанции, свободно помещавшиеся в рюкзак.

Принципиальным новшеством батарей данного типа стала тонкопленочная технология, позволившая уменьшить параметры гибридных жестких, полужестких или полностью гибких пленок до сколь угодно малых размеров. В результате фотопластинками, генерирующими энергию, начали комплектовать туристические фонари, походные кейсы и прочие переносные конструкции, создав возможность носить автономные солнечные электростанции мощностью от 1вт до 250вт в буквальном смысле с собой.

Характеристики и использование маломощных переносных СЭС

Походные солнечные мини-станции на гелиопанелях постоянно совершенствуются и применяются в многодневных выездах на природу или на дачи, не оснащенные стационарной электросетью, для следующих целей:

  • освещения в темное время суток;
  • зарядки телефонов, планшетов, ноутбуков, фотоаппаратов и прочей электроники;
  • накопления заряда в аккумуляторах (батареек класса АА, ААА, Power Bank).

Автономные солнечные электростанции данного типа:

  • комплектуется встроенными аккумуляторами;
  • развертываются в походных условиях менее чем за минуту;
  • способны подавать напряжение на устройства с потреблением тока на 5, 12, 16, 150 или 220 вольт;
  • беспрерывно снабжать энергией электронику в пределах своей максимальной мощности.

Походный кейс с гибридными панелями на 100 Вт может подзаряжаться от сети, выдавать длительную мощность до 200-240 Вт, снабжается розетками (220V), разъемами USB (5V), DC (12V), прикуривателем, ЖК-дисплеем, имеет размеры стандартного «дипломата» (500х 350х150 мм) и массу от 5 до 15 кг – в зависимости от типа используемых накопителей. Время полной зарядки АКБ составляет от 6 до 8 часов.

У любителей активного отдыха и длительного пребывания в местностях, где зарядка электронных устройств от сети невозможна, отзывы об автономных солнечных электростанциях переносного типа исключительно положительные. Используются маломощные компактные гелиопанели и для других целей – в частности, зарядки автомобильных аккумуляторов.

При длительном выезде в «отдаленные от цивилизации» места автономная солнечная электростанция является единственным мобильным средством выработки электроэнергии. В качестве альтернативы иногда рассматривается предложение купить бензиновый или дизельный генератор, но ни по удобству использования, ни по возможностям эти устройства несравнимы.

Гелиостанции на 1-2 кВт

Среди стационарных СЭС – для монтажа на дачах или иных объектах, где подключение к традиционной электросети невозможно либо существуют серьезные проблемы со стабильностью подачи энергии – автономная солнечная электростанция на 1000 вт генерируемой в час мощности считается минимальным, рекомендуемым специалистами, комфортным вариантом.

1. Комплектация

При условии самостоятельной сборки, подключения и использования недорогого оборудования (поликристаллических панелей на 250Вт и объединенного с контроллером инвертора минимально допустимой мощности) станция обойдется покупателю в $1500 или, по текущему курсу, менее 40 000 гривен.

Элемент К-во Стоимость, $
Панели – 250Вт / POLY 4 680
Инвертор – 1000W/24V + MPPT-контроллер – 40А 1 220
АКБ типа AGM – 12V, 100A 2 380
Крепеж, кабели, коннекторы 220
Итого:   1500

2. Монтаж

Рекомендации по монтажу солнечной электростанции на поликристаллических элементах:

  • расположение – южная часть крыши при отсутствии поблизости деревьев, конструкций или строений, тень от которых может накрывать рабочие поверхности СЭС;
  • оптимальный угол наклона к горизонту – от 30° летом до 60° зимой (при стационарном креплении — 35°).

3. Основные технические характеристики

Наиболее важные параметры:

  • тип системы – автономная/резервная;
  • время работы в автономном режиме – 720 Вт/час (7,2 часа при нагрузке в 100 Вт, 14,4 часа при нагрузке в 50 Вт и т.д.);
  • мощность – 1 кВт;

Средний объем ежемесячной генерации такой автономной солнечной электростанции собранной своими руками для небольшого дачного дома (с поправкой на регион и количество солнечных дней в году) будет иметь такие показатели.

Месяц Выработка (кВт)
Январь 35
Февраль 65
Март 105
Апрель 135
Май 160
Июнь 155
Июль 160
Август 145
Сентябрь 120
Октябрь 75
Ноябрь 45
Декабрь 30
Итого за год: 1230

4. Возможности генерации и потребления энергии

Зимой такая СЕС позволит получать энергию на протяжении нескольких часов только для устройств с минимальным потреблением (экономных ламп – по 10 Вт/ч, зарядок мобильных телефонов – 5 Вт/ч, отопительного котла – 50 Вт/ч).

Летом, при росте удельной выработки в 4-5 раз, автономная солнечная электростанция для дачи, которую владельцы решают купить для обеспечения своих потребностей в энергии на время кратковременных выездов, позволит обеспечить работу:

Тип Мощность, Вт К-во Использование (час/сутки) Потребление, кВт*ч
сутки месяц
Экономных ламп 10 4 5 0,2 6,0
Зарядных устройств 5 2 1 0,01 0,3
Телевизора 80 1 3 0,24 7,2
Ноутбука 90 1 5 0,45 13,5
Холодильника 100 1 24 2,4 72
Электрочайника 1500 1 0,2 0,3 9,0
Микроволновой печи 1000 1 0,2 0,2 6,0
Электроплиты 1500 1 1 1,5 45
Итого: 205     5,3 159

Из данных таблицы следует, что в летние месяцы автономная солнечная электростанция для дачи мощностью всего в 1 кВт по цене около $1500 дает возможность вполне приемлемого энергообеспечения круглосуточного отдыха ее владельцев. Неудивительно, что отзывы о СЭС с подобными характеристиками положительные.

Примечание: вдвое более широкими возможностями обладает автономная солнечная электростанция на 2квт, при ежемесячной генерации от 200 до 320 кВт с марта по октябрь сравнимая по уровню потребления со средней городской квартирой. Такую СЭС можно рассматривать как полноценную замену традиционной электросети – за исключением самых холодных месяцев с коротким днем и низко стоящим солнцем.

5. Стоит ли покупать?

Покупка станций подобной мощности не осуществляется для извлечения прибыли. Не обеспечивают они и круглогодичный объем электроэнергии, привычный для городского жилья (автономная солнечная электростанция на 2000 вт – только с ноября по март).
Цель этих СЭС – заменить сетевые поставки там, где подведение электросети невозможно, нецелесообразно или является нестабильным. Во всех трех случаях небольшая автономная гелиостанция даст владельцам возможность:

  • покрыть минимальные потребности в энергии при кратковременном посещении дачи;
  • создать резерв потребления (для гибридного варианта подключения) и использовать его при возникновении форс-мажорных обстоятельств.

В финансовом плане вложения в покупку не вернутся. Но независимость от местной инфраструктуры и прихотей погоды обеспечат.

Автономные электростанции на солнечных батареях – цена нового и б/у оборудования

Обзор рынка фотоэлектрического оборудования будет неполным без упоминания всех вариантов его приобретения. В применении к украинским реалиям, потенциальные покупатели могут купить:

1. Новую импортную станцию «под ключ». СЭС достаточной мощности – в качестве примера рассмотрим автономную солнечную электростанцию на 3 квт – обойдется покупателю в $4,5-5,0 тыс. долларов (с профессиональной установкой, проведением пуско-наладочных работ и предоставлением гарантии). Даже зимой объем ее генерации будет составлять 130-150 кВт*час в месяц, весной и осенью – 150-350 кВт*час в месяц, летом – до 400-450 кВт*час в месяц. В случае не превышения среднемесячного лимита в 200 кВт*час и продажи излишков по «зеленому тарифу», она окупится спустя 8-9 лет, после чего начнет приносить чистую прибыль в размере до $400-500 долларов ежегодно

2. Б/у технику американского, европейского или японского производства. Купить солнечную электростанцию для дома той же мощности и с теми же техническими характеристиками оборудования в этом случае удастся на 25-40% дешевле. Но снижение стоимости несет в себе высокие экономические риски. У старых панелей, особенно после длительной транспортировки в ненадлежащих условиях, встречаются следующие, визуально малозаметные повреждения:

  • поврежденная гидроизоляция;
  • деформация защитных стекол;
  • частичное изменение оттенка ламинирующей пленки;
  • образование внутренних «горячих точек» и микротрещин;
  • деградация рабочего слоя полупроводников (PID).

В итоге надежды на быструю окупаемость могут обернуться прямыми убытками.

3. Китайское оборудование (средний и низший ценовой сегмент). Автономные электростанции на солнечных батареях китайского производства от малоизвестных фирм таят в себе те же риски, что и бывшая в употреблении техника престижных мировых компаний.

4. Продукция российских и украинских заводов. Ее стоимость ниже европейской, но оценить уровень качества и долговечности панелей с постсоветского пространства не представляется возможным из-за недостаточности объема данных.

Что покупать?

Автономные солнечные электростанции для дома в Украине рекомендуется заказывать только у проверенных поставщиков. Предпочтительно – являющихся прямыми дилерами мировых грандов из ТОП-10.

Преимущество маломощных солнечных станций автономного типа заключается в их универсальности. Да, себестоимость киловатта у них пока выше, чем украинские тарифные ставки НКРЗЕ. Но в плане мобильности, надежности и независимости от местоположения альтернативы им нет.

В более выгодном положении находятся сетевые СЭС, чья избыточная мощность позволяет «сбрасывать» часть сгенерированной энергии в сеть. Такие станции быстро окупаются, а далее становятся источником чистой прибыли.

Автономная солнечная электростанция на 5 квт

Стратегия покупки СЭС данного типа заключается в комбинировании использования энергии для личных нужд и продажи ее излишков государству. Ставки «зеленого тарифа», установленные в Украине до 2029 года, фиксируются в евроцентах, что гарантирует владельцам стабильную прибыль независимо от потенциальных инфляционных скачков гривны.

Автономная солнечная электростанция на 5000 вт генерируемой мощности будет обладать следующими характеристиками:

  • комплектация – гелиопанели на 275 Вт (19 шт.), сетевой инвертор, аккумуляторная батарея;
  • свободная площадь кровли для монтажа панелей – не менее 33 кв. метров;
  • выработка электроэнергии – ежемесячно от ≈ 150 кВт*ч зимой до ≈ 700 кВт*ч летом;
  • стоимость (с профессиональной установкой и пуско-наладкой) ≈ $6500;
  • срок окупаемости (при условии использования до 200 кВт*ч в месяц для личных нужд) – 8,5 лет;
  • прибыль по завершении срока окупаемости (прямая – по ставкам «зеленого тарифа», косвенная – в объеме потребляемой энергии по тарифам НКРЗЕ на месяц и год расчета).

Стоит ли покупать?

Автономная солнечная электростанция сетевого типа – выгодное вложение средств. Дополнительный положительный момент при покупке СЭС средней мощности – возможность приобретения в кредит. Для стимулирования вложений в альтернативную энергетику в украинских банках по состоянию на 2019 год процентная ставка на первые 2 года обычно составляет всего 0,001% годовых (при условии внесения 15% первоначального взноса).

При цене гелиостанции от 85 до 100 тыс. грн. – в зависимости от комплектации – за 24 месяца необходимо будет внести остаток в 72 – 85 тыс. грн., или 3 – 3,5 тыс. ежемесячно. Абсолютно «подъемная» сумма даже для украинских реалий.

Автономная солнечная электростанция для дома на 10квт

На сегодняшний день ее средняя цена составляет $11-12 тыс. – что не помешало гелиостанциям этой мощности выйти на первое место по популярности среди украинских домохозяйств. Причиной тому послужили изменения в законодательстве Украины, коснувшиеся отмены с 01.01.2020 года «зеленого тарифа» для домашних СЭС, размещенных на земле.

В результате «полевые» варианты на 30 кВт, размещаемые на дачных участках и составлявшие серьезную конкуренцию крупным промышленникам, потеряли былую привлекательность. В отличие от автономных солнечных электростанций сетевого типа 10000вт, разместить которые на крыше крупного коттеджа и подсобных строений вполне реально. Найти же в частном домовладении – причем с освещаемой солнцем стороны – 180 м2 свободной кровли на сотню с лишним панелей практически невозможно. Доступнее и сумма, необходимая на покупку – 250-300 тыс. гривен вместо почти миллиона.

Автономные солнечнае электростанции — краткие итоги

  1. Во многих случаях – в туристическом походе, на отдаленной даче, на пустой автомобильной трассе – автономная солнечная мини электростанция может стать единственным и безальтернативным источником энергии.
  2. Вложения в частную гелиоэнергетику выгодны – фотоэлектрические панели неприхотливы в обслуживании, не загрязняют окружающую среду, надежны, долговечны и могут приносить стабильную прибыль.
  3. Автономные электростанции на солнечных батареях для дома мощностью от 3кВт и более окупают вложения в них за 5-10 лет.
  4. При сохранении динамики изменения стоимости электроэнергии из классических и альтернативных источников, себестоимость второй станет ниже первой даже без «зеленого тарифа» уже через 2-3 года.
  5. В условиях малой освещенности современные тонкопленочные панели на базе редкоземельных элементов (индия, галлия, теллура кадмия) способны повысить эффективность генерации на 30-40%. В Украине пленки такого типа от представителя мирового ТОП-5 First Solar (США) реализует компания Green Tech Trade, на сайте которой можно заказать бесплатный расчет цены автономной солнечной электростанции для дома и ознакомиться с полным ассортиментом продукции и услуг.