Как рассчитать солнечную электростанцию?

Как расчитать солнечную электростанцию фото
Как рассчитать солнечную электростанцию?

С каждым годом установка гелиостанций на дачах и в загородных коттеджах становится все более выгодной. Причины этого очевидны – ежегодное падение цена на солнечные панели с одной стороны, и столь же стабильное повышение тарифов НКРЕ с другой. Но все же цены на СЭС по-прежнему колеблются в диапазоне от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч гривен. И потому правильный, учитывающий все значимые факторы, расчет солнечной электростанции в реалиях Украины чрезвычайно важен.

Что необходимо учесть при расчете солнечной электростанции?

При обоснованном выборе типа СЭС и ее составляющих учитываются:

  • ожидаемый пиковый, среднесуточный, среднемесячный и сезонный уровень потребления;
  • ожидаемый уровень генерации по тем же временным периодам;
  • месторасположение панелей (угол наклона, азимут, показатель солнечной инсоляция в заданном городе или регионе);
  • расчет мощности каждого отдельного модуля, солнечной электростанции для дома в целом, а также требуемая для монтажа площадь;
  • емкость и тип аккумуляторов-накопителей;
  • автономный, гибридный или сетевой тип работы (соответственно изменения в наборе необходимых комплектующих и, как следствие, суммы затрат);
  • происхождение комплектующих (США, Китай, б/у, контрафактная продукция);
  • использование продажи части генерации по «зеленому тарифу»;
  • цель установки – в качестве резервной мощности, для сезонного или регулярного использования, для заработка.

Расчет стоимости СЭС

Себестоимость комплектующих на сегодняшний день позволяет приобрести СЭС по цене примерно от $0,8 до $1,1 за каждый 1 Вт генерируемой мощности для сетевых вариантов, и от $1,5 до $3 за 1 Вт – автономных. Разница в стоимости обусловлена необходимостью комплектации полностью или частично независимых станций аккумуляторными батареями-накопителями большой емкости.

По этой причине маломощные (от нескольких ватт до 1-2 кВт), но сравнительно недорогие, компактные, легкие и мобильные автономные солнечные электростанции используются там, где подведение традиционной сети невозможно или нецелесообразно. А сетевые (от 3-5 кВт и выше) предназначены для быстрой окупаемости и последующего заработка с использованием ставок «зеленого тарифа».

Сравнительный расчет автономной и сетевой солнечных электростанций дает такую среднюю стоимость каждой из них:

Мощность, кВт Автономная, $ Сетевая, $
0,25 650
0,5 1150
1 2250
3 6450 3100
5 9000 5200
10 10500
20 19800
30 25000

Расчет мощности автономных СЭС делается экономно и исходя из уровня потребления. Сетевая солнечная электростанция окупается и в дальнейшем приносит прибыль тем быстрее, чем выше ее производительность (и мощность). Для широты Украины этот срок составляет в среднем от 4 до 10 лет.

Солнечная электростанция — расчет онлайн

Самым быстрым способом предварительного определения основных параметров СЭС является использование online-калькуляторов. Степень их информативности варьируется в зависимости от сайта и количества введенных исходных данных.

В большинстве случаев необходимо ввести:

  • область или город (выбирается на карте);
  • требуемую мощность станции в киловаттах (1, 2, 3 и т.д.); ожидаемое среднемесячное потребление в киловаттах;
  • угол наклона панелей (начальное значение обычно равно 30°);
  • азимут (по умолчанию выставлен 0° или 180°);

После этого калькулятор быстро производит расчет солнечной электростанции для дачи или коттеджа и выдает итоговые значения:

  • площади в квадратных метрах, необходимой для установки панелей (за основу берется стандартный тип и мощность каждого элемента, если эти параметры изначально не вводятся самостоятельно);
  • годовой выработки СЭС (для стандартных поликристаллических модулей расчет производительности солнечной электростанции дает ежегодный показатель примерно в 1,1МВт на каждый 1 кВт мощности – возрастая от 30-40 кВт в декабре-январе до 160-170 кВт с мая по июль);
  • стоимости оборудования для солнечной электростанции (реже – готового решения, с добавлением стоимости монтажных и пусконаладочных работ в процентах отдельной строкой);
  • распределения генерации энергии по месяцам, отдельно выделяя уровень на потребление, в виде наглядного графика;
  • срок окупаемости (годы, месяцы).

Достоинство таких калькуляторов – в простоте и наглядности выдаваемых данных. Недостаток – в малой информативности касательно отдельных деталей проекта. Поэтому лучше заказывать индивидуальные расчеты у специалистов. Только таким образом получится получить наиболее точные результаты, тем более такие услуги профильные компании (обычно) оказывают бесплатно.

Как рассчитать СЭС башенного типа?

Среди промышленных СЭС интерес представляет башенный тип станций, использующих преобразование солнечной энергии сначала в тепло (путем нагрева направленным излучением от зеркал баков с водой), и лишь затем в электричество, за счет вращающего турбину потока высокотемпературного сжатого пара.

Конструктивно гелиостанция данного типа представляет собой концентрические круги зеркал, фокусирующих лучи на емкости с теплоносителем. Оптимальный азимут и угол наклона каждого зеркала в режиме реального времени обеспечивается компьютером, КПД установки может достигать 20%, а проектная выработка – от 5 до 400 МВт.

Расчет окупаемости такой солнечной электростанции дает сроки в 50 лет и более, поскольку минимальная себестоимость производства пока составляет около $5,6 на каждый генерируемый ватт ($2,2 млрд. затрат на строительство СЭС в пустыне Мохава мощностью 400 МВт). Тем не менее, популярность таких станций очень высока по причине использования зеркал вместо фотоэлектрических панелей.

Выгодные варианты СЭС в Украине

Среди домашних СЭС выделяются станции, использующие тонкопленочные солнечные панели с пластинами на базе редкоземельных металлов. За счет поглощения более широкого спектра излучения, они почти в 1,5 раза более эффективны в условиях непрямого или слабого света, чем сокращают срок окупаемости установок на 6-12 месяцев. В Украине подобную продукцию производства «First Solar» (США) предлагает отечественная компания Green Tech Trade. Подобрать комплектацию и сделать расчет солнечной электростанции можно на их официальном сайте.