Azotirovanie.ru

Инженерные системы и решения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Достоинства солнечных батарей и как рассчитать мощность: примеры расчетов для дома и дачи, основные положения

Достоинства солнечных батарей и как рассчитать мощность: примеры расчетов для дома и дачи, основные положения

Мощность солнечной панели напрямую зависит от солнечного освещения. Чем больше лучей падает на батарею, тем больше тока она производит. И наоборот.

Производители указывают номинальную мощность, исходя из того, что на 1 кв. метр светочувствительных элементов падает 1 000 Вт солнечной энергии. На такую цифру стоит ориентироваться только тогда, когда в месте расположения частного дома, наблюдается такая же солнечная активность.

Реальную мощность солнечной панели можно рассчитать по формуле: E = I x x Ko x Kпот., где

  • Е является реальной мощностью батареи (измеряется в кВт*ч);
  • I представляет собой количество солнечное энергии, которое падает на крышу дома. Его измеряют в кВт*ч/м²;
  • V является номинальной мощностью одной солнечной батареи (измеряется в Вт);
  • U представляет собой величину солнечной радиации, на которую производитель ориентировался при расчете номинальной мощности. Эта величина постоянная и равна 1 000 Вт/м² или 1 кВт/м²;
  • Ко представляет собой поправочный коэффициент количества солнечной энергии, падающей на панель. Он зависит от угла наклона батареи и угла ее отклонения от южного направления;
  • Кпот. является коэффициентом, который характеризует, сколько электрической энергии теряется во всей системе автономного электроснабжения.

Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей

Примерно так выглядит солнечная электростанция внутри дома

солнечная электростанция

>

Ещё один пример установленных аккумуляторов и универсального контроллера для солнечных батарей

солнечная электростанция массив аккумуляторов

>

Самый минимальный запас ёмкости аккумуляторов

, который просто необходим должен быть такой чтобы пережить тёмное время суток. Например если у вас с вечера и до утра потребляется 3кВт*ч энергии, то в аккумуляторах должен быть такой запас энергии.

Если аккумулятор 12 вольт 200 Ач, то энергии в нём поместиться 12*200=2400 ватт (2,4кВт). Но аккумуляторы нельзя разряжать на 100%

. Специализированные АКБ можно разряжать максимум до 70%, если больше то они быстро деградируют. Если вы устанавливаете обычные автомобильные АКБ, то их можно разряжать максимум на 50%. По-этому, нужно ставить аккумуляторов в два раза больше чем требуется, иначе их придётся менять каждый год или даже раньше.

Оптимальный запас еъёмкости АКБ

это суточный запас энергии в аккумуляторах. Например если у вас суточное потребление 10кВт*ч, то рабочая ёмкость АКБ должна быть именно такой. Тогда вы без проблем сможете переживать 1-2 пасмурных дня, без перебоев. При этом в обычные дни в течение суток аккумуляторы будут разряжаться всего на 20-30%, и это продлит их недолгую жизнь.

Ещё одна немаловажная делать

это КПД свинцово-кислотных аккумуляторов, который равен примерно 80%. То-есть аккумулятор при полном заряде берёт на 20% больше энергии чем потом сможет отдать. КПД зависит от тока заряда и разряда, и чем больше токи заряда и разряда тем ниже КПД. Например если у вас аккумулятор на 200Ач, и вы через инвертор подключаете электрический чайник на 2кВт, то напряжение на АКБ резко упадёт, так-как ток разряда АКБ будет около 250Ампер, и КПД отдачи энергии упадёт до 40-50%. Также если заряжать АКБ большим током, то КПД будет резко снижаться.

Также инвертор (преобразователь энергии 12/24/48 в 220в) имеет КПД 70-80%.

Учитывая потери полученной от солнечных батарей энергии в аккумуляторах, и на преобразовании постоянного напряжения в переменное 220в, общие потери составят порядка 40%. Это значит что запас ёмкости аккумуляторов нужно увеличивать на 40%, и так-же увеличивать массив солнечных батарей на 40%

, чтобы компенсировать эти потери.

Но и это ещё не все потери

. Существует два типа контроллеров заряда аккумуляторов от солнечных батарей, и без них не обойтись. PWM(ШИМ) контроллеры более простые и дешёвые, они не могут трансформировать энергию, и потому солнечные панели не могут отдать а АКБ всю свою мощность, максимум 80% от паспортной мощности. А вот MPPT контроллеры отслеживают точку максимальной мощности и преобразуют энергию снижая напряжение и увеличивая ток зарядки, в итоге увеличивают отдачу солнечных батарей до 99%.
Поэтому если вы ставите более дешёвый PWM контроллер, то увеличивайте массив солнечных батарей ещё на 20%
.

Особенности используемых в формуле показателей

Величина солнечной энергии, падающей на крышу и стены дома в определенном регионе, может измеряться для разных промежутков времени. Метеорологи рассчитывают годовую, месячную и дневную солнечную радиацию, приходящуюся на 1 кв. м. Если этот показатель годовой, то его единицей измерения является кВт*ч/(м²*год). Вместо слова «год» могут быть слова «месяц» и «день». Например, показатель 5 кВт*ч/(м²*день) означает, что за 1 день на 1 кв. м. падает 5 кВт солнечной энергии.

В вышеуказанную формулу можно подставлять любой показатель. Если подставляется годовая солнечная энергия, то результатом расчета будет такое количество электроэнергии, сколько панель производит за 1 год. Так же с показателями других промежутков времени. Наиболее целесообразно высчитывать месячную выработку электрической энергии. Интенсивность освещения в каждом месяце различна, и для выработки, например, 10 кВт электричества, надо использовать разное количество панелей, а также подключать соответствующее число аккумуляторов.

Выражение включает в себя 2 показателя, но его следует рассматривать, как один. Это потому, что он показывает производительность панели. Более правильно было бы использовать выражение , где S является площадью светочувствительных пластин в кв. м. Оно позволяет определить КПД солнечных батарей, а точнее, какую часть света может превратить 1 кв. метр панели в электрическую энергию.

Например, есть немецкая монокристаллическая панель SolarWorld 2015. Она имеет площадь 1,995 кв. метр и мощность 320 Вт. Ее КПД составляет 320 / (1 000 * 1,995) * 100 = 16,04%. Для применения в формуле выражение на 100 умножать не надо. В ней следует использовать число 0,1604.

Второе выражение не используют потому, что результатом будет мощность 1 кв. метра панели. Батарея редко имеет такую площадь. Этот ее показатель значительно больше. Например, вышеупомянутое изделие имеет площадь 1,995 м². В итоге, конечный рассчитанный по формуле результат нужно было бы умножать на площадь. Получилось бы так, что в числителе и знаменателе выражения будет S. А если S делить на S выйдет 1.

Читайте так же:
Водомерный узел со счетчиком ду50

Определение потерь электроэнергии в домашней системе

Величину этих потерь учитывает Кпот. Эти потери могут быть в:

  1. Проводах. Величина составляет 1%.
  2. Инверторе. Составляют от 3 до 7%.
  3. Шунтирующих диодах (0,5%).
  4. Самой батарее при очень малом солнечном излучении (1-3%).

Также потери электроэнергии могут возникать из-за сильного нагрева модуля (составляют 4-8%) и из-за наличия грязи на солнечных панелях или их потемнений (1-3%).

Автономная электрическая система для дома считается оптимальной, если общие потери не превышают 15%. Тогда срок окупаемости сокращается, а также аккумуляторы накапливают больше тока. Кпот составляет 0,85. Однако плохое качество оборудования или неграмотный выбор комплектующих может привести к 30-% потерям. Кпот уже составит 0,7.

Аспекты, влияющие на то, сколько энергии вырабатывает солнечная батарея

сколько энергии вырабатывает солнечная батарея

Прежде всего, производительность солнечных панелей зависит от материала изготовления и технологии производства. Из тех, что представлены на рынке, Вы можете найти батареи с производительностью от 5 до 22%. Все солнечные батареи разделяют на кремниевые и пленочные.

Производительность модулей на основе кремния:

  • Монокристаллические кремниевые панели – до 22%.
  • Поликристаллические панели – до 18%.
  • Аморфные (гибкие) – до 5%.

Производительность пленочных модулей:

  • На основе кадмий теллурида – до 12%.
  • На основе селенида мели-индия-галлия – до 20%.
  • На полимерной основе – до 5%.

Существуют так же смешанные типы панелей, которые преимуществами одного вида позволяют перекрыть недостатки другого, благодаря чему повышается КПД модуля.

Так же на то, сколько энергии дает солнечная батарея влияет количество ясных дней в году. Известно, что если солнце в Вашем регионе появляется на целый день меньше чем в 200 днях в году, то установка и использование солнечных батарей едва ли будет выгодной.

Кроме того, на КПД панелей влияет так же и температура нагрева батареи. Так, при нагревании на 1̊С производительность падает на 0,5%, соответственно, при нагреве на 10̊ С мы имеем в половину уменьшенный КПД. Чтобы предотвратить такие неприятности устанавливают системы охлаждения, так же требующие расход энергии.

Для сохранения высоких показателей производительности в течение дня устанавливают системы слежения за движением солнца, которые помогают сохранять прямой угол падения лучей на солнечные панели. Но эти системы стоят достаточно дорого, не говоря о самих батареях, поэтому не всем по карману устанавливать их для обеспечения энергией своего дома.

Сколько энергии вырабатывает солнечная батарея, зависит так же от суммарной площади установленных модулей, потому что каждый фотоэлемент может принять ограниченное количество солнечной энергии.

Пример расчета мощности солнечной панели

Он будет проводиться для вышеупомянутой батареи. Она будет монтироваться в регионе, расположенном на 50° северной широты. Угол наклона панели равен 50°, отклонение от южного направления нулевое. Потери электроэнергии в системе составляют 20%.

Значения используемых показателей являются такими:

  • I = 1 000 кВт*ч/(м²*год);
  • V = 0,32 кВт;
  • U = 1 кВт/м²;
  • Ко = 1,11;
  • Кпот. = 0,8.

Тогда Е = 1 000 * 0,32 / 1 * 1,11 * 0,8 = 284,16 *ч/год. Это означает, что одна панель может выработать 284,16 кВт*ч за один год.

Мощность за месяц июнь составит 5,25 * 30 * 0,32 / 1 * 1,11 * 0,8 = 44,75 кВт*ч/мес., а за месяц декабрь – 0,86 * 31 * 0,32 / 1 * 1,11 * 0,8 = 7,57 кВт*ч/мес.

Расчет количества солнечных батарей

Он делается очень просто: общую потребность в электроэнергии делят на мощность панели. Общую потребность можно определить двумя способами:

  1. Составить список всех электрических устройств, определить примерную продолжительность работы в течение месяца, рассчитать, сколько электроэнергии каждый из них потребляет в месяц (мощность умножается на число часов), и суммировать все полученные цифры.
  2. Поднять квитанции по оплате за электроэнергию и найти самое большое употребленное за один месяц количество кВт*ч. На всякий случай полученную цифру можно умножить на 1,5.

Предположим, что за месяц 3-4 жителя дома используют 300 кВт*ч. Чтобы полностью обеспечить себя электрической энергией, нужно иметь 300*12/284,16 = 12,66 панелей SolarWorld 2015. Конечную цифру округляют в большую сторону. Поэтому покупать надо 13 панелей.

Для июня хватит 300/44,75 = 6,7 батарей, а в декабре нужно использовать 300/7,57 = 39 панелей.

Как выбрать солнечные батареи для частных домов

Что еще учесть при расчете солнечных панелей

Значение коэффициента уровня радиации, на которое вы будете опираться при расчетах солнечных батарей для дома, влияет на их производительность. Например, если вы возьмете минимальное значение, то в основном вам постоянно будет хватать производимой энергии за исключением продолжительных периодов плохой/пасмурной погоды. Если вы будете отталкиваться от максимального показателя, то у вас наверняка будет перепроизводство и лишняя электроэнергия в некоторые месяцы в течение года.

Еще учитывайте, что приведенные выше алгоритмы – это приблизительный вариант, дающий в общих чертах понимание, как рассчитать солнечные панели для дома. При более детальных расчетах учитываются и другие уточняющие коэффициенты, угол наклона батарей, их месторасположение и пр. Кроме того, вы должны помнить, что рассчитанная мощность может вами корректироваться в зависимости от потребностей – если они вырастут, количество электроэнергии легко увеличить, добавив N-е количество солнечный батарей. Но только после соответствующих расчетов, которые предпочтительно уточнить у специалистов.

И еще один момент. На этапе подготовки к расчету солнечной установки, необходимо знать потребности в электроэнергии конкретного потребителя, технические нормы и требования законодательства, текущий проект дома, квартиры или объекта, где планируется установка гелиосистемы. Если вы планируете использовать генерируемую солнечными панелями энергию не только для собственных нужд домохозяйства/предприятия, но и для продажи излишков электроэнергии, учитывайте требования к солнечным установкам согласно Зеленому тарифу и договору с поставщиком электроэнергии (РЭС).

ТОП 5 солнечных батарей для частного дома

Солнечные батареи — источник энергии, которая стоит гораздо меньше, чем электричество из сети. Достаточно один раз вложиться в установку станции, и можно отапливать дом, греть воду и обзавестись автономным источником электричества.

Если вы выбираете солнечные батареи для частного дома или дачи, посмотрите ТОП-5 моделей для бытового использования. Рейтинг составлен по убыванию мощности: от мощных моделей, из которых можно собрать станцию для полноценного электроснабжения загородного дома, до 50-ватных, пригодных для теплиц и летних душей.

Читайте так же:
Гидравлическое сопротивление для счетчика

Maysun Solar MS300M-60 300W

Maysun Solar MS300M-60 300W

Панель с максимальной мощностью 300 Вт работает с эффективностью 18,4%. Ее можно эксплуатировать более 25 лет, с минимальными потерями выработки энергии. После 10 лет использования выработка составляет 92%, после 25 лет — 81% от мощности.

Класс защиты IP 65 значит, что батарея полностью защищена от пыли и попадания воды, ее можно эксплуатировать в регионах с частыми дождями и обильным снегом зимой. Осадки не приведут к поломке устройства. Модель также устойчива к температурным перепадам: допустимая температура эксплуатации составляет от -40 до +85°С. Это значит, что панель не выйдет из строя даже под самым палящим солнцем при сильном нагреве.

Maysun Solar MS270P-60 270W

Maysun Solar MS270P-60 270W

Еще одна популярная модель арабского производителя Maysun Solar . Поликристаллическая батарея выдает максимальную мощность до 270 Вт и работает с эффективностью 16,6%. Для поликристаллических панелей это показатель выше среднего.

Батарея MS270P-60 так же, как и MS300M-60 получила класс защиты IP 65 и может работать в аналогичном температурном диапазоне. Ее габариты — 1640 х 992 х 35 мм, а вес — 18,5 кг. Батарея подходит для установки в составе станции на участке или на крыше — плоской или скатной.

Hanwha Q. POWER -G5 260Вт 6BB

Южнокорейская компания разработала технологию Q. Antum , которая позволила увеличить эффективность солнечных батарей. Производитель добился КПД выше, чем у других монокристаллических панелей.

Также устройства Hanwha медленно теряют номинальную мощность. После первого года использования показатель снижается до 97%, после 10 лет — до 92%, после 25% — до 83%.

Поверхность панели покрыта закаленным стеклом 3,2 мм, которое выдерживает порывы ветра, ливень, попадание мелкого мусора и даже града. Алюминиевая рама обеспечивает малый вес конструкции — 18 кг, и устойчивость к сильному ветру и слою снега более 10 см.

Из панелей мощностью 260 Вт можно собрать станцию, которая обеспечит электричеством, теплой водой и отоплением частный дом или дачу.

SOLARFAM SZ-100-36 100W

SOLARFAM SZ-100-36 100W

Маломощная модель SZ-100-36 100W рассчитана для небольших солнечных станций. Ее мощности хватит, чтобы обеспечить электричеством дачу, в которой живут только летом, или теплицу. Панель работает в температурном диапазоне от -40 до +85°С, защищена от воздействия пыли и воды.

Благодаря малому весу — всего 7,6 кг, ее можно использовать для автономных электростанций. Например, если нужно обеспечить электричеством дачный домик на несколько месяцев.

SOLARFAM SZ-50-36M 50W

SOLARFAM SZ-50-36M 50W

Одна из самых компактных моделей производителя SOLARFAM : ее габариты всего 670 х 540 х 30 мм, а вес — 4,1 кг. Благодаря компактному размеру монтаж солнечных батарей этого типа возможен не только на крышах домов и дач. Панель можно установить в мини-оранжерею, где нужно поддерживать заданную температуру и освещение, и даже на бачок летнего душа на участке, чтобы эффективнее прогревать воду.

Класс защиты панели — IP 65, поверхность изготовлена из закаленного стекла толщиной 3,2 мм с AR-покрытием. Благодаря этому конструкция выдержит не только сильный ливень, но и мелкий град размером с горох.

Купить батареи производителей Maysun Solar и SOLARFAM в Минске можно в интернет-магазине Solar Time . Компания продает панели отдельно и готовые комплекты разной мощности: от 3 кВт для дачи до 10 кВт для хозяйств, где нужно постоянно снабжать электричеством и отапливать несколько зданий. Также в компании можно заказать расчет мощности и проектирование солнечной станции под ваши потребности.

Солнечная электростанция для дома и производства электроэнергии как бизнес

Дом с электростанцией.

Электроэнергетика всегда занимает первые места среди ведущих отраслей промышленности. Спрос и цена на электроэнергию будет расти всегда. Все больше появляются приборов, устройств и транспортных средств, работающих исключительно от электроэнергии. Во Франции уже приняли план к 2040-вому году полностью отказаться от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. В Германии планируют реализовать этот план к 2030-му. Благодаря современным технологиям сегодня вполне доступно приобрести солнечную электростанцию и организовать собственное производство электроэнергии.

Энергию от солнечных батарей можно использовать для производства электричества, отопления объектов любой площади, организации систем вентилирования или подогрева воды. Бизнес-идея по производству батарей и реализации солнечной энергии быстро принесет доход.

Идеи для извлечения прибыли из солнечной электростанции

Теплица на солнечных панелях.

Бизнес-идея по производству электроэнергии на своей солнечной мини-электростанции привлекательна с какой стороны не посмотри. На калькуляторах зеленого тарифа после расчетов получается, что все оборудование можно окупить не раньше, чем через 5 лет. Но ведь на протяжении этих 5-ти лет Вы же все равно будете пользоваться и платить за электроэнергию. Кроме того, через пять лет цена на электроэнергию вырастет во всем мире и тем более в нашей стране. Так что на самом деле сроки окупаемости оборудования будут гораздо короче, чем 5 лет. Тем более что зеленый тариф – это наименее прибыльный источник дохода от реализации электроэнергии. Ниже предлагаем Вашему вниманию рассмотреть всевозможные варианты для поиска различных путей реализации и новых рынков сбыта.

Бизнес-идеи для производства и реализации солнечной электроэнергии:

    Продажа электроэнергии государству по зеленому тарифу. Предприятия и даже физические лица имею возможность реализовать электроэнергию, произведенную от возобновляемых источников энергии (солнце, ветер, биомасса, а также вода – мини ГЭС), по специальному тарифу.

Инвертер.

Таблица промышленных бизнес-идей, требующих много электроэнергии для производства продукции:

Гаражи предприятий.

Крытый бассейн.

Заправка для электромобилей.

Как видите не одним зеленым тарифом можно делать бизнес на солнечной электростанции. Хотя с другой стороны, несмотря на то, что наше государство экспортирует электроэнергию в европейские страны, для многих городов в зимний период отключают свет. А внутренние показатели потребления электроэнергии растут с каждым годом. Поэтому вопрос актуальности «зеленого тарифа» будет еще открыт достаточно долгое время чтобы окупить инвестиции.

Солнечная электростанция для дома и бизнеса

Автономный проект.

Прогресс не стоит на месте, и сегодня солнечная мини-электростанция для дома существенно усовершенствовалась в эффективности и уменьшилась как в размерах, так и в цене. Чего стоит только аккумуляторная батареи «PowerWall» для бытовых нужд от всемирно известного производителя электромобилей «Tesla». Илон Маск презентовал уже второе поколение батареи «Tesla PowerWall 2». Она способна максимально быстро накапливать электрический ток от солнечных панелей. У самой дешевой модели PowerWall за 3000$, емкость составляет 7 кВт/ч. Всего за 3500$ уже можно приобрести батарею PowerWall 2 с емкостью в 10кВт/ч. Это позволяет потребителю построить солнечную электростанцию самостоятельно. Ведь главное и самое дорогое оборудование в солнечной электростанции это аккумуляторная батарея. PowerWall – обладает всеми необходимыми функциями для контроля зарядки и эксплуатации устройства, кроме того имеет возможность подключения к интернету и возможность отправки сообщений об состоянии работы целой станции.

Читайте так же:
Штраф за несанкционированную установку счетчиков

Можно воспользоваться готовым решением. Полный комплект надежной солнечной электростанции с мощностью в 20кВт/ч марки VINUR можно приобрести за 20 000$. Производитель предоставляет 5 лет гарантии!

ХарактеристикаПоказатель
Максимальная мощность20 000 Вт
Тип солнечной электростанцииСетевая (on-grid)
Мощность одного фотоэлектрического модуля250 Вт
Количество фотоэлектрических модулей80 шт.
Суммарная мощность фотоэлектрических модулей20 000 Вт
Требуемая площадь для установки фотоэлектрических модулей136 м2
Мощность инвертора20 000 Вт
Выходное напряжение инвертора380В (трехфазный)
Среднее производство электроэнергии в месяц1 612 кВт/ч
Суммарное производство электроэнергии за год19 344 кВт/ч

График годовой производительности, в кВт/ч:

.

Производство и реализация солнечной электроэнергии как бизнес проект

Автономный проект.

Теперь составляем бизнес-план, грамотно подбираем нишу и целевую аудиторию. Популярность альтернативных ресурсов энергии растет с каждым днем. Если в Европе, Америке и скандинавских странах солнечными батареями мало кого удивишь, то у нас эта ниша практически не занята. Во всем мире бизнес-идеи, связанные с использованием солнечных батарей, хоть и требуют крупных вложений, но активно поддерживаются инвесторами и венчурными фондами, а также быстро окупаются и приносят прибыль.

С чего начать: аспекты, которые нужно учесть в бизнес-плане

В бизнес-плане учтите типичные для любого бизнеса вопросы: где искать поставщиков, какое оборудование закупить и какие помещения подойдут под офис/склад. Стоит выделить время на оформление ИП или других форм собственности, а также получить все необходимые разрешения на установку систем альтернативной энергии. Обратите внимание, что при поставке своих услуг, нужно будет составлять договора. Продумайте этот момент, так как типовых документов по этому вопросу мало, а коммерческие организации однозначно будут требовать от вас документацию должного уровня.

Подбираем нишу и определяем целевую аудиторию

Существует множество вариантов подбора целевой аудитории под цели и планы вашего бизнеса:

  1. Если вы будете оборудовать дома системами переработки солнечной энергии в тепло для батарей или в электричество, нужно ориентироваться на владельцев собственных домов или загородных дач с высоким уровнем дохода.
  2. Если же вы будете ориентироваться на обслуживание коммерческих объектов, например, устанавливать комплекты батарей для обогрева бассейнов, стоит искать клиентов среди спортивных центров, закрытых аквапарков, крупных SPA-центров, игровых зон.
  3. Также можно устроить производство электричества за счет солнечных батарей для продажи электричества по «зеленому тарифу». Концепция этого способа уже упоминалась: вы подключаете на производстве «зеленый счетчик», который отчитывает, сколько энергии потребило предприятие, а сколько «залило» обратно в сеть. Разницу в денежном эквиваленте вам выплачивает государство.

Почему бизнес-идея на солнечных батареях – это выгодно?

Солнечные панели.

Комплект солнечной электростанции для дома с производительностью до 20кВт/час обойдется в 20 000$. При этом потребители альтернативной энергии не только экономят на отоплении, вентилировании или электричестве, но и могут продавать излишки энергии, которую они не потребили, государству по «зеленому тарифу». Большее мощные системы для переработки солнечного света в тепло или электричество помогут значительно снизить траты на энергию крупным предприятиям (торговым и развлекательным точкам, заводам и даже государственным учреждениям). В связи с этим, проблем с мотивированием клиентов для заказа не возникнет.

Наладив сотрудничество с частными домами, фермерскими хозяйствами или промышленным предприятиями, вы сможете окупить бизнес по производству и установке солнечных систем и мини-электростанций за 1-2 года, при этом получать стабильную прибыль. Пока ниша не занята, а популярность альтернативных видов энергии только растет, воплощать в жизнь данную бизнес-идею очень выгодно.

Как оптимально рассчитать параметры солнечной установки под свои потребности?

Перед использованием любых альтернативных источников электроэнергии следует провести энергоаудит своей системы потребления, на основании которого следует принять меры по оптимизации энергопотребления. К примеру: замена в доме всех ламп накаливания на светодиодные которые при том же свете потребляют в 10 раз меньше энергии может привести к более чем двукратному снижению энергопотребления в доме в целом.

Что бы грамотно рассчитать солнечную электростанцию под свои нужды нам нужно определить всего 4 параметра:

  1. Суммарная мощность панелей
  2. Суммарная ёмкость аккумуляторов (буфера, в котором накапливается ток).
  3. Какой необходим контроллер заряда аккумуляторов?
  4. Какой необходим инвертор (устройство, преобразующее аккумуляторное напряжение в сетевое)?

Итак, по порядку:

1-е. Суммарная мощность солнечных панелей

Определяется следующим образом: мы должны посчитать, какое количество кВт потребляем в день, то есть берём мощность прибора, умножаем её на количество необходимых часов работы в сутки и суммируем полученные данные от всех приборов. Получаем определённую цифру кВт в сутки, которая нам требуется.

Или ещё проще и точнее (по возможности) если у Вас уже есть электричество и стоит счетчик, по которому Вы ежемесячно оплачиваете «нагоревшие» киловатт-часы: Берём среднемесячную цифру из «намотавшихся» киловатт, делим её на 30 (дней) и получаем нужный нам показатель!

Например: мы пришли к выводу, что нам необходимо аж 9кВт электроэнергии в сутки (270кВт в месяц).

Суточная мощность, вырабатываемая панелью, определяется умножением максимальной мощности панели на 5 часов её работы в сутки (световой день обычно даже зимой от раннего рассвета до поздних сумерек не менее 9 часов, но сюда накладываются облачность и осадки которые снижают производительность панели, поэтому берём 5 часов работы на максимальной мощности). Например: модель солнечной панели EW-310Вт множим на 5 часов = выработка в сутки 1550Вт, то есть 1.55кВт в сутки

Таким образом, что бы получить требуемые нам 9кВт энергии в сутки, нужно 6 панелей EW-310-A которые выработают в сутки суммарно 9.3кВт электроэнергии.

Читайте так же:
Имея счетчик плачу по тарифу

2-е. Суммарная ёмкость аккумуляторов в ампер-часах.

Получаемые 9.3кВт электроэнергии в течении светового дня нужно где то хранить. В одном 100% заряженном 100Ампер аккумуляторе хранится приблизительно 1кВт электроэнергии (примерно до 80-90% разряда).

Итак, что бы «вместить» 9.3кВт нам нужно кол-во киловатт умножить на 100 и мы получим размер требуемого аккумуляторного буфера в Амперах способный вместить наши киловатты 9.3 Х 100 = 930 Ампер ёмкости нам требуется.

Далее нам необходимо взять минимум 70% «Запас»: во-первых что бы аккумуляторы слишком глубоко не разряжались, т.е. не эксплуатировались на пределе возможностей. А во вторых… вдруг, в какой то из дней нам потребуется повышенное потребление не 7 — 11кВт как обычно потребляется, а скажем 15квт. Соответственно 930 Ампер + 70% = 1 581 Ампер!

Округляем эту цифру в большую сторону кратно 200 Амперам и получаем 1 600 Ампер.

Возьмем, к примеру, аккумуляторы по 200ампер ёмкости. Итого получается нам нужно 8 штук аккумуляторов в качестве буфера.

На заметку: буфер в солнечных системах в отличии от ветряных не имеет смысла делать слишком большим по той причине что задача аккумуляторного буфера накопить и хранить энергию до нового её поступления. У ветрогенераторов этого поступления может не быть несколько дней к ряду (период штиля), а вот у солнечных панелей такого быть не может (ну не бывает же такого, что бы несколько дней подряд не светало, если Вы не на северном полюсе). Рассвет есть каждый день, а значит и заряд есть каждый день!

3-е. Какой необходим контроллер?

Контроллер является сердцем солнечной системы и именно от него зависит её эфективность и производительность в целом.

Пример: один контроллер благодаря своей технологичности способен «отжать» из одинакового массива солнечных панелей в 2 раза больше электроэнергии в аккумуляторы, чем другой.

ВАЖНО! — Контроллер должен быть высоковольтным со стороны солнечных панелей (давать возможность панели собирать в последовательные сборки, т.е. наращивать напряжение). Именно это обеспечивает в условиях совсем не приближённых к Африканской саванне (не много солнечных дней + короткие световые дни зимой) нормальную выработку солнечной электростанции.

Итак, у нас 6 панелей по 310Вт (1860Вт установленной мощности), оптимальным будет контроллер способный обеспечить последовательное подключение хотя бы до 2-х (в идеале до 3-х) в высоковольтную сборку для обеспечения выработки от них в пасмурные дни.

Далее эти высоковольтные сборки (если по 2 панели то их будет в нашем случае 3), (если по 3 панели последовательно, то таких сборок будет 2) параллельно соединяются на один контроллер.

Например: солнечная панель EW-310Вт имеет напряжение холостого хода 46 вольт и ток около 9 ампер, что бы соединить в сборку последовательно 3 таких панели и потом параллельно соединить 2 таких сборки, нам нужен контроллер, способный выдерживать напряжение на входе от 140 вольт и ток не менее 20 Ампер

4-е. Какой необходим инвертор?

Важно определить какую максимальную пиковую нагрузку Вы собираетесь подключать к электросети одновременно (можете просто суммировать мощность всех имеющихся в доме электроприборов). И именно по этому показателю следует подобрать себе инвертор в широкой гамме мощностей от 1.3кВт до 570кВт (мы предлагаем более 30 моделей высококачественных инверторов МАП).

Как выгодно продавать электроэнергию государству используя зеленый тариф?

Во многих развитых странах мира действует специальная правительственная программа «зеленый тариф», стимулирующая развитие микрогенерации электроэнергии из возобновляемых источников. В чем заключается смысл этой программы, как подключиться к ней и насколько выгодно осуществлять продажу излишков солнечного или ветрового электричества? Найти ответы на эти и другие тематические вопросы можно в нашей публикации.

Что такое зеленый тариф и принят ли он?

В анонсе статьи мы упоминали, упоминали, что зеленый тариф, по сути, является стимулирующей программой, направленной на развитие малой альтернативной энергетики. Стимулятором в данном случае выступает специальный тариф, по которому государство выкупает излишки энергии.

Принцип работы зеленого тарифа

Принцип работы зеленого тарифа

Учитывая высокую стоимость генераторов альтернативной энергии и сопутствующего оборудования, включая согласующие устройства для подключения к общей электрической сети, зеленый тариф должен быть выше действующих расценок, чтобы имелась возможность окупить затраты, после чего получать чистую прибыль.

Основная задача зеленого тарифа.

В далекой перспективе, внедрения зеленого тарифа должно снизить расход невозобновляемых источников энергии (нефть, уголь, природный газ) путем стимулирования развития альтернативной энергетики и привлечения инвестиций в эту сферу. Теоретически, концепция вполне разумна, но малопривлекательна ввиду больших стартовых вложений, все-таки стоимость оборудования (солнечных панелей, аккумуляторных батарей, преобразователей энергии и т.д.) довольно высока.

И вот здесь мы подходим к основной идее данного проекта – снижение стартовых издержек путем введения специального (повышенного) тарифа, по которому у частных производителей электроэнергии государство покупает электричество (точнее его излишки). Теоретически, концепция вполне разумна, теперь посмотрим на ее реализацию.

В России

Как уже упоминалось выше, на сегодняшний день Правительством России еще не был утвержден закон о принятии зеленого тарифа. Планируется, что он будет запущен во второй половине 2018 года. На текущий момент имеются утвержденные Правила, согласно которым владельцы минигенераторов, установленных в частных домохозяйствах, могут продавать излишки электроэнергии государству, если они добыты из возобновляемых источников. Осталось дождаться публикации Постановлений, в которых будет указано, на каких условиях предоставляется льготный тариф.

Из опубликованных пунктов Плана мероприятий по внедрению микрогенерации, можно предположить, что для получения зеленого тарифа должны быть выполнены следующие требования:

  • Максимальная мощность станции (источника энергии) ограничена 15-ю киловаттами.
  • Альтернативный источник должны располагаться только в частном доме, если он установлен в многоквартирном жилом комплексе, то тариф не распространяется на такое устройство. То есть, установка солнечных батарей должна производиться только на крыше частного дома.
  • Предприятия Энергосбыта не могут отказаться от выкупа излишков электрической энергии, вырабатываемой солнечной батареей или другими видами минигенераторов.
  • При установке размера зеленого тарифа принимается во внимание средняя стоимость электричества от альтернативных источников на региональном рынке электроэнергии.
  • Владельцы солнечных электростанций и ветряков при получении прибыли по зеленому тарифу освобождаются от уплаты подоходного налога.
Читайте так же:
Как отключить счетчик принтера samsung

Следует принять во внимание, что перечисленные выше условия могут быть пересмотрены на момент принятия Постановления Правительства о развитии альтернативной энергетике. Изменений также может коснуться условий, на которых будет производиться подключение объектов малой генерации к государственной сети энергоснабжения и их ввод в эксплуатацию. В этом случае, с большой долей вероятности, будут пересмотрены правила регистрации электросчетчиков.

В Украине

Украина подписала договор Энергетической хартии почти десять лет назад, что на законодательном уровне «привязало» зеленый тариф к евро. После девальвации местной валюты из-за нестабильного экономического положения, в виду последних событий, Национальная Комиссия регулирования электроэнергетики (НКРЭ) была вынуждена произвести перерасчет (в данном случае понижение) тарифов в 2016 году (Закон Украины №5129). Помимо этого мощность малых установок, производящих электричество планируется уменьшить с 30 до 15 кВт.

Тарифная сетка по зеленому тарифу в Украине, после принятия Закона №5129

Тарифная сетка по зеленому тарифу в Украине, после принятия Закона №5129

В нашей статье мы будем еще неоднократно обращаться к опыту Украины по внедрению зеленого тарифа, особенно в вопросах окупаемости оборудования и получении прибыли.

В Европе и США

США можно считать родоначальником «зеленой энергетики», именно в этой стране в 1978 году на законодательном уровне был впервые введен механизм привлечения инвестиций в развитие технологий альтернативной энергетики. Такое решение было принято в связи энергетическим кризисом, выйти из которого удалось при помощи повышения выработки электроэнергии от возобновляемых источников благодаря введению зеленого тарифа и грамотной программе энергосбережения.

Несмотря на то, что Европа считается лидером по внедрению альтернативной энергетики, программа привлечения инвестиций к развитию «зеленых технологий» появилась здесь на 13 лет позже, чем в США. Первой европейской страной, поддержавшей идею развития зеленой энергетики, стала Германия (в 1991 году). Через год к программе присоединилась Швейцария, и еще через год – Италия.

Сейчас различные государственные программы стимулирования развития малой энергетики от возобновляемых источников действуют более чем 45-и странах по всему миру. В приведенной ниже таблице отображается зависимость увеличения мощностей генерации «зеленой» электроэнергии после введения программ государственной поддержки.

Влияние зеленого тарифа на развитие альтернативной энергетики

Влияние зеленого тарифа на развитие альтернативной энергетики

Как получить зеленый тариф?

Поскольку в России еще не принята программа государственной поддержки для развития технологий использования альтернативных (возобновляемых) источников, то механизм получения зеленого тарифа еще не до конца понятен. Вполне вероятно, он не будет сильно отличаться от украинского варианта, где чтобы подключить тариф физлицу необходимо действовать по алгоритму, представленному на рисунке.

Порядок действий для получения зеленого тарифа частному лицу в Украине

Порядок действий для получения зеленого тарифа частному лицу в Украине

Обозначения к рисунку о порядке оформления зеленого тарифа:

Двунаправленные счетчики для зеленого тарифа

  1. Произвести закупку оборудования для солнечной или ветровой электростанции.
  2. Установить купленное оборудование на объекте.
  3. Подготовить пакет необходимых документов, после чего передать его на рассмотрение в Облэнерго. Помимо документов, подтверждающих право собственности на участок, обязательно прилагается технический проект мини электростанции, включая копии техпаспортов на все оборудование к нему. Это довольно сложный этап, и судя по отзывам соискателей, самостоятельно решить все вопросы с бюрократической машиной, мало кому удавалось.
  4. Открыть расчетный счет в любом банке.
  5. Установить специальные двунаправленные счетчики, предварительно согласовав этот процесс с Облэнерго. Двунаправленные счетчики для зеленого тарифа
  6. Подписание договора и акта приема-передачи с представителями Облэнерго.

После выполнения всех выше перечисленных пунктов можно осуществлять продажу электроэнергии государству.

Как продавать электроэнергию государству?

На данный момент, пока Правительство не приняла соответствующего постановления сложно сказать, как будет организована в России поддержка развития альтернативной энергетики. Насколько известно, рассматривается два варианта:

  1. Система взаиморасчетов, в данном случае владелец мини электрогенератора в случае необходимости может потреблять электроэнергии из общей сети. Например, в период слабой солнечной активности мощность электростанции (на солнечных панелях) будет существенно уменьшаться, соответственно, выработки электричества будет недостаточно для собственных нужд. Если по итогам отчетного периода, сгенерированной энергии меньше, чем потребленной, то разница оплачивается по общепринятому (обычному) тарифу. При излишках электрической энергии разница зачисляется на следующий расчетный период или выплачивается в виде денежной компенсации (в зависимости от условий договора).
  2. Производители электроэнергии продают ее излишки государству по стоимости превышающей цены на местном энергетическом рынке. Вполне вероятно, что будет действовать ограничение на мощность солнечного и ветрового генератора (планируется 15,0 кВт). Продажа электроэнергии напрямую потребителям не предусмотрена, поскольку для этого необходимо иметь статус энергокомпании, а это накладывает совсем другие требования.

Какой из двух вариантов будет выбран, пока неизвестно.

Выгодно ли продавать электричество государству?

Поскольку у нас зеленый тариф пока не введен, обратимся к опыту соседей. Для этого мы произведем расчеты, которые покажут, насколько рентабельны такие инвестиции.

Возьмем типовую солнечную мини электростанцию на 10 кВт. Оборудование с установкой «под ключ» обойдется примерно в $12000. При тарифной сетке 0,18 евро за киловатт, с учетом расходов под собственные нужды (200 кВт), годовой доход будет порядка $1650 (для количества солнечных дней, соответствующих средней полосе), соответственно, срок окупаемости составит порядка 7,5 лет. После этого продажа электроэнергии по специальным тарифам будет приносить чистую прибыль.

Положительные и отрицательные стороны.

Введение зеленого тарифа будет, безусловно, выгодно для тех, кто владеет небольшими генерирующими установками, работающими от энергии солнца или силы ветра. В данном случае преимущества отразятся в виде дополнительной прибыли в семейный бюджет. Помимо этого внедрение зеленых технологий положительно влияет экологическую обстановку.

Что касается отрицательной стороны медали – это увеличение расходной статьи бюджета государства. Помимо этого следует учитывать, что солнечная энергетика, а также другие виды возобновляемых энергоносителей, оказались дорогим удовольствием. Сейчас Германия вынуждена покупать электроэнергию по зеленым тарифам, заключенным при стоимости киловатта 0,5 евро. При этом нынешняя стоимость (причем даже не минимальная) солнечной электрической энергии около 0,12 евро. Как видите, покупка «зеленой» электроэнергии может стать серьезным бременем для бюджета страны.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector