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.

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.

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:

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.