Вся правда про сонячних панелях

Автор - Віктор Борисов

Прийшов час розповісти про те, наскільки ефективна сонячна енергетика в Московській області. Цілий рік я збирав статистику вироблення сонячної енергії з двох 100-ватних сонячних панелей, встановлених на даху заміського будинку і підключених до мережі з використанням грід інвертора. Я вже писав про це рік тому. А зараз пора підвести підсумки.

Зараз ви дізнаєтеся те, про що ніколи не розкажуть продавці сонячних панелей.

Рівно рік тому, в жовтні 2015 року, в якості експерименту я вирішив записатися в ряди «зелених», які рятують нашу планету від передчасної загибелі, і придбав сонячні панелі максимальною потужністю 200 ват і грід-інвертор розрахований максимум на 300 (500) ват потужності, що виробляється . На фотографії ви можете побачити структуру полікристалічної 200-ватної панелі, але через пару днів після покупки стало ясно, що в одиночній конфігурації у неї занадто низька напруга (У неї всього 60 осередків, замість рекомендованих 72), недостатнє для правильної роботи мого грід-інвертора.

Тому мені довелося її поміняти на дві 100-ватних монокристалічних панелі. Теоретично вони повинні бути трохи ефективніше, за фактом ж вони просто дорожче. Це панелі високої якості, російського бренду Sunways. За дві панелі я заплатив 14 800 рублів.

Доповнення для тих, хто в танку і не читає текст: на фото полікристалічна сонячна панель, про яку я написав вище, просто вона дуже красиво виглядає при зйомці крупним планом, тому я і поставив сюди її фотографію.

Друга стаття витрат - грід-інвертор китайського виробництва. Виробник ніяк себе не позначив, але пристрій зроблено якісно, ​​а розтин показав, що внутрішні компоненти розраховані на потужність до 500 ват (замість 300, написаних на корпусі). Цей грід також підтримує режим MPPT, що дозволяє отримати максимум від сонячних панелей при будь-якій освітленості. Коштує такий грід всього 5 000 рублів. Грід - це геніальне пристрій. З одного боку до нього підключається + і - від сонячних панелей, а з іншого боку він за допомогою звичайної електричної вилки підключається абсолютно в будь-яку електричну розетку в вашому домі. В процесі роботи грід підлаштовується під частоту в мережі і починає "викачувати" змінний струм (сконвертовані з постійного) в вашу домашню мережу 220 вольт.

Грід працює тільки при наявності напруги в мережі і його не можна розглядати як резервне джерело живлення. Це його єдиний мінус. А колосальним плюсом грід інвертора є те, що вам в принципі не потрібні акумулятори. Адже саме акумулятори є найслабшою ланкою в альтернативній енергетиці. Якщо та ж сонячна панель гарантовано відпрацює більше 25 років (тобто через 25 років вона втратить приблизно 20% своєї продуктивності), то термін служби звичайного свинцевого акумулятора в аналогічних умовах складе 3-4 роки. Гелеві та AGM акумулятори прослужать довше, до 10 років, але вони і коштують в 5 разів дорожче звичайних акумуляторів.

Оскільки у мене є мережеве електрику, то мені ніякі акумулятори не потрібні. Якщо ж робити систему автономної, то потрібно додати до бюджету ще 15-20 тисяч рублів на акумулятор і контролер до нього.

Тепер, що стосується вироблення електроенергії . Вся енергія виробляється сонячними панелями в реальному часі потрапляє в мережу. Якщо в будинку є споживачі цієї енергії, то вона вся буде витрачена, а лічильник на вводі в будинок «крутитися» не буде. Якщо ж моментальна вироблення електроенергії перевищить споживану в даний момент, то вся енергія буде передана назад в мережу. Тобто лічильник буде «крутитися» в зворотний бік. Але тут є нюанси.

По-перше, багато сучасні електронні лічильники вважають проходить через них струм без урахування його напрямки (тобто ви будете платити за віддається назад в мережу електроенергію). А по-друге, російське законодавство не дозволяє приватним особам продавати електроенергію. Таке дозволено в Європі і саме тому там кожен другий будинок обвішаний сонячними панелями, що в сукупності з високими мережевими тарифами дозволяє дійсно економити.

Що робити в Росії ? Чи не ставити сонячні панелі, які можуть виробити енергії більше, ніж поточний денний енергоспоживання в будинку. Саме з цієї причини у мене всього дві панелі сумарною потужністю 200 ват, які з урахуванням втрат інвертора можуть віддати в мережу приблизно 160-170 ват. А мій будинок стабільно цілодобово споживає приблизно 130-150 ват на годину. Тобто вся вироблена сонячними панелями енергія буде гарантовано спожита всередині будинку.

Для контролю вироблюваної і споживаної енергії я користуюся Smappee. Я вже писав про нього в минулому році. У нього два трансформатора струму, які дозволяють вести облік як мережевий, так і вироблюваної сонячними панелями електроенергії.

Почнемо з теорії, і перейдемо до практики.

В інтернеті є багато калькуляторів сонячних електростанцій, ось тут можна подивитися на те, що він із себе представляє. З моїх вихідних даних відповідно до калькулятору слід, що середньорічне вироблення електроенергії моїх сонячних панелей складе 0,66 кВтг / добу, а сумарна вироблення за рік - 239,9 кВтг.

Це дані для ідеальних погодних умов і без урахування втрат на конвертацію постійного струму в змінний (ви ж не збираєтеся переробляти електропостачання свого домогосподарства на постійну напругу?). В реальності отриману цифру можна сміливо ділити на два.

Порівнюємо з реальними даними по виробленню за рік:

2015 рік - 5,84 кВтг

Жовтень - 2,96 кВтг (з 10 жовтня)

Листопад - 1,5 кВтг

Грудень - 1,38 кВтг

2016 рік - 111,7 кВтг

Січень - 0,75 кВтг

Лютий - 5,28 кВтг

Березень - 8,61 кВтг

Квітень - 14 квітучої

Травень - 19,74 кВтг

Червень - 19,4 кВтг

Липень - 17,1 кВтг

Серпень - 17,53 кВтг

Вересень - 7,52 кВтг

Жовтень - 1,81 кВтг (до 10 жовтня)

Всього: 117,5 кВтг

Ось графік вироблення і споживання електроенергії в заміському будинку за останні 6 місяців (квітень-жовтень 2016 року). Саме за квітень-серпень сонячними панелями була вироблена левова частка (понад 70%) електричної енергії. В інші місяці року вироблення була неможлива здебільшого через хмарність і снігу. Ну і не забуваємо, що ККД гріда по конвертації постійного струму в змінний приблизно 60-65%.

Сонячні панелі встановлені практично в ідеальних умовах. Напрямок строго на південь, поблизу немає високих будинків відкидають тінь, кут установки щодо горизонту - рівно 45 градусів. Цей кут дасть максимальну середньорічну вироблення електроенергії. Звичайно можна було купити поворотний механізм з електроприводом і функцією стеження за сонцем, але це б збільшило бюджет всієї установки практично в 2 рази, тим самим відсунувши термін її окупності в нескінченність.

з вироблення сонячної енергії в сонячні дні у мене немає ніяких питань. Вона повністю відповідає розрахунковим. І навіть зниження вироблення взимку, коли сонце не піднімається високо над горизонтом не було б настільки критично, якби не ... хмарність. Саме хмарність є головним ворогом фотовольтаїки. Ось вам погодинна вироблення за два дні: 5 і 6 жовтня 2016 року. П'ятого жовтня світило сонце, а 6 жовтня небо затягнули свинцеві хмари. Сонце, ау! Ти де сховалося?

Взимку є ще одна невелика проблема - сніг. Вирішити її можна тільки одним способом, встановити панелі практично вертикально. Або кожен день вручну очищати їх від снігу. Але сніг це дурниця, головне щоб світило сонце . Нехай навіть низько над горизонтом.

Отже, підрахуємо витрати:

Грід інвертор (300-500 ват) - 5 000 рублів

Монокристалічна сонячна панель (Grade A - екстра-класу) 2 шт по 100 ват - 14 800 рублів

Провід для підключення сонячних панелей (перетином 6 мм2) - 700 рублів

Разом: 20 500 Труднощі рублів.

За минулий звітний період було вироблено 117,5 кВтг, за поточним денним тарифом (5,53 руб / кВтг) це складе 650 рублів.

Якщо припустити, що вартість мережевих тарифів не зміниться (насправді вони змінюються в більшу сторону 2 рази в рік), то свої вкладення в альтернативну енергетику я зможу повернути тільки через 32 роки!

А вже якщо додати акумулятори, то вся ця система ніколи себе не окупить. Тому сонячна енергетика при наявності мережевого електрики може бути вигідна тільки в одному випадку - коли у нас електроенергія буде коштувати як в Європі . Ось буде коштувати 1 кВтг мережевого електрики більше 25 рублів, ось тоді сонячні панелі будуть дуже вигідні.

Поки ж використовувати сонячні панелі вигідно тільки там, де немає мережевого електрики, а його проведення коштує занадто дорого. Припустимо, що у вас його заміський будинок, розташований в 3-5 км від найближчої електричної лінії. Причому вона високовольтна (тобто потрібно установка трансформатора), а у вас немає сусідів (ні з ким розділити витрати). Тобто за підключення до мережі вам доведеться заплатити умовно 500 000 рублів, а після цього ще й платити за мережевим тарифами. Ось в цьому випадку вам буде вигідніше купити на цю суму сонячні панелі, контролер і акумулятори - адже після введення системи в експлуатацію вам вже більше платити не потрібно буде.

А поки варто розглядати фотовольтаїку виключно, як хобі.

***

Два роки тому, восени 2015 року, я встановив на даху заміського будинку дві сонячні панелі і інвертор. З того моменту я постійно контролюю вироблення і щорічно ділюся статистикою. Перший рік експлуатації показав, що я зможу повернути свої вкладення в сонячну енергетику приблизно через 30 років. Більш детально зі статистикою і розрахунками можна ознайомитися в статті «Вся правда про сонячних панелях» .

Але за останній рік відбулися зміни як в мережевих тарифах, так і в використовуваному обладнанні. Я замінив інвертор і вироблення збільшилася ...

... але дива, на жаль, не відбулося.

Нагадаю, що в моїй системі повністю відсутні накопичувачі у вигляді акумуляторів, тому що по-перше вони абсолютно не потрібні (вся виробляється сонячними панелями енергія гарантовано споживається), а по-друге вони лише збільшать вартість обладнання і зажадають регулярної заміни кожні кілька років (в поточній конфігурації система не вимагає обслуговування протягом всього терміну служби).

Спочатку для системи я купив грід потужністю 300 ват, який був встановлений в будинку. У нього було два недоліки - по-перше, це шум вентилятора, який періодично включався для охолодження внутрішніх компонентів, а по-друге, втрати на проводах від сонячних панелей до інвертора. Але в процесі експлуатації виявився ще один недолік. Виявилося, що куплений грід був розрахований на потужність панелей 500 ват і це той самий випадок, коли інвертор не повинен мати запас по потужності. Мої панелі загальною потужністю 200 ват не могли його навантажити повністю і в результаті він мав низький ККД в хмарну погоду і генерація часто зривалася.

Я вирішив замінити грід на інший. Для цих цілей я придбав мікро інвертор в герметичному корпусі, який встановлюється в безпосередній близькості до сонячних панелей з максимальною потужністю 230 ват. А від нього в мережу будинку протягнуть провід з напругою 220 вольт. Уже перше включення показало, що цей грід здатний видавати енергію (нехай і небагато) навіть у хмарну погоду.

Сонячні панелі встановлені на стаціонарній рамі на даху і спрямовані строго на південь. Приблизно 4 рази на рік я міняю їх кут нахилу. Майже горизонтально влітку, під кутом 45 градусів в міжсезоння і максимально близько до вертикалі взимку. Але все одно взимку їх засипає снігом. Періодично їх потрібно протирати від пилу і бруду. Поворотний механізм (трекер) не використовую тому його вартість не отоб'ётся ніколи.

Почався вересень: мало сонця, багато хмар - вироблення дуже сильно впала. У дощові дні вона просто незначна (менше 50 ват • годин на добу).

Ось графік вироблення електроенергії за останні 6 місяців. Новий грід був встановлений в середині травня. До речі, якщо вдень відключають електрику в СНТ, то і вироблення теж припиняється (таке було кілька разів цього літа).

А ось статистика помісячного вироблення за цей рік. Саме кардинальна зміна не в тому, що вироблення збільшилася, а в тому, що у нас в СНТ знизилися тарифи - тепер СНТ прирівнюються до сільських поселень і електроенергія стала коштувати на 30% дешевше. У той час, як заміна інвертора підвищила ефективність приблизно на 15%.

Нагадаю, що у сонячної енергетики в Московської області є дві проблеми:

1. Низькі тарифи на мережеве електрику.

2. Мала кількість сонячних днів.

Вироблення енергії за літо 2017 року по місяцях (в дужках вироблення за минулий рік):

Травень - 20,98 (19,74) квітучої

Червень - 18,72 (19,4) квітучої

Липень - 22,72 (17,1) квітучої

Серпень - 22,76 (17,53) квітучої

На поточний момент загальна вироблення за 2017 рік склав 105 кВтг. За поточними тарифами (4,06 руб / кВтг) це всього 422 рубля. Основний пік вироблення закінчився, попереду хмарна осінь і зима. Давайте будемо вважати, що вироблення за цей рік складе 500 рублів. А в обладнання я вклав 20 000 рублів (грід вдалося замінити без доплат).

При цьому нагадаю, що в минулому році вироблення склала 650 рублів (через те, що вартість електроенергії становить 5,53 рубля / кВтг). Тобто незважаючи на збільшення ККД сонячної системи, термін її окупності збільшився з 32 до 40 років!

Навіть якщо пофантазувати і уявити, що в Московській області цілий рік не буде хмар, то за рік з панелями на 200 ват можна отримати всього 240 кВтг (теоретичний максимум при максимальному ККД сонячних панелей, вироблених в даний час). Або близько 1000 рублів. Тобто все одно термін окупності складе 20 років. І це тільки в теорії, оскільки в реальному житті такого бути не може. І це тарифи Московської області, в той час як в деяких регіонах Росії електроенергія коштує менше 2 рублів за квітучої. А якщо додати в систему акумулятори, то ця система не окупиться ніколи.

Тому сонячні панелі рентабельні тільки там, де немає мережевого електрики, а його підключення або неможливо в принципі, або стоїть дуже дорого.

А для того, щоб заощадити на утриманні заміського будинку є безліч інших, більш ефективних рішень: дотримання технології будівництва, використання сучасних матеріалів (газобетон, екструзійний пінополістирол), утеплення без містків холоду, використання теплового насоса (кондиціонера), використання нічного тарифу.

У поточній конфігурації мій енергоефективний будинок абсолютно не вимагає кондиціонування влітку, в ньому цілий рік підтримується комфортна температура (навіть якщо в ньому нікого немає), а річна витрата енергії становить близько 7000 кВтг. Це в 3 рази дешевше, ніж утримання квартири аналогічної площі в Москві.

Більш докладно з усіма матеріалами, присвяченими будівництва сучасного енергоефективного будинку своїми руками, можна ознайомитися тут . Будинок побудований п'ять років тому, в 2012 році.

джерело

Сонячні батареї. Що не скаже продавець 1

Сонячні батареї. Що не скаже продавець 2

Більш детальну і різноманітну інформацію про події, що відбуваються в Росії, на Україні і в інших країнах нашої прекрасної планети, можна отримати на Інтернет-конференціях, постійно проводяться на сайті «Ключі пізнання» . Все Конференції - відкриті і абсолютно безплатні. Запрошуємо всіх прокидаються і цікавляться ...