Здравствуйте, друзья. Несколько дней назад я начал рассуждать об экономической составляющей использования возобновляемых источников энергии для генерации электроэнергии. Первую часть о ветрогенерации можно почитать тут.
В данной статье мы продолжим рассуждать на тему "а стоит ли вообще с этим заморачиваться?" и разберем солнечную энергию в качестве альтернативы для традиционного получения электроэнергии.
Напомню условия нашего поиска. У меня есть небольшой домик в деревне, для которого мы будем вырабатывать электроэнергию используя возобновляемые источники в таком объеме, что бы можно было комфортно проживать в нашем домике круглый год.
Комфортный объем электроэнергии в месяц мы определили в 1 000 кВт в месяц с максимальной нагрузкой в 4 кВт. Этот объем электроэнергии взял с запасом на полную электрификацию нашего дома, сада и прочего, прочего, прочего.
Чтобы не сильно мучиться себя и вас сложными вычислениями, мы воспользуемся одним из многочисленных калькуляторов, которые помогут нам подобрать нужное количество солнечных панелей для наших потребностей. Калькулятор взяли тут.
Основная проблема солнечной или гелиогенерации в средней полосе России в том, что солнце у нас светит очень неравномерно в течении года. Если в летние месяцы у нас около 50-60 % солнечных дней в году и еще около 30 % облачных, когда какая-никакая выработка все-равно есть, то в осенние месяцы этот показатель падает в 2 раза, а зимние месяцы солнечных дней всего 3-5% и 15-20% облачных. В пасмурные дни гелиогенерация практически не происходит.
Отсюда получается, что если делать упор на 100% гелиогенерацию и в зимние месяцы тоже, то подобрав количество и мощность панелей ориентируясь на зимние месяцы, летом у нас будет огромный переизбыток электроэнергии.
В такой ситуации мы должны иметь 80 панелей общей площадью 154 кв.метра. Если мы говорим про одноэтажный дом, площадь 200 кв.метров, то панели займут существенную часть кровли. И тут еще нужно учесть, что для оптимальной выработки электроэнергии панели нужно размещать под нужным углом и направить их в нужную сторону, что практически нереально при размещении панелей на крыше. А значит, для солнечных панелей нужно выделять 154 кв.метра на участке, что довольно много.
Если же рассмотреть вариант, накопить электроэнергию в летние месяцы для расходования ее в зимние, то при емкости АКБ 200 А*ч это около 2.4 кВт*ч (мы тут не стали учитывать то, что АКБ выдает не все 100 процентов заряда, а около 80). И даже, если половину нужных нам 1000 кВт в месяц нам даст гелиогенерация, то для хранения остальных 500 кВт нам нужно 208 АКБ. Это 21 кв.метр и 12.5 тонн и при цене одного АКБ 30 т.р. это 6.2 млн. рублей. Так, что вариант хранения - совсем не вариант.
Следовательно мы идем с вами следующим путем - либо мы вырабатываем полностью электроэнергию путем гелиогенерации, а летние излишки будем дарить соседям (ну или продавать государству), либо мы сводим количество вырабатываемой электроэнергии в солнечные сезон до приемлемого нам уровня, а в зимний период пользуемся "большой" энергией. Есть еще третий вариант - смешанный вариант из альтернативных источников, но его мы рассмотрим в следующих статьях.
Второй вариант, перечеркивает всю нашу идею - получения электроэнергии только из возобновляемых источников и переход на полную автономию, так что мы его считать не будем.
Первый же вариант дает такую картину. Нам нужно 80 панелей по 11 790, что равно 943 200 руб. Также нам нужен контроллер заряда, который будет направлять электроэнергию от солнечных батарей на АКБ и равномерно их заряжать. Поискав в интернете различные варианты контроллеров приходим к выводу, что на 14 панелей нам нужен один мощный контроллер стоимость около 54 тысяч. У нас их 80, то есть нам нужно 6 контроллеров, а это 324 тысячи рублей. Для хранения 33 кВт на день нам нужно 14 АКБ емкостью 200 А*ч - это еще 420 тысяч. И инвертор, который будет преобразовать 12 в 220 вольт. Из прошлой статьи мы определили, что он стоит около 67 тысяч рублей. Все вместе нам дает затраты в 1 754 200 рублей. На монтаж и организацию пространства накинем еще около 30% и получим 2 280 460 руб.
Срок службы солнечных батарей производитель определяет около 20 - 25 лет, а вот АКБ в таком режиме, как мне кажется, не проживут больше 5-6 лет. Но для чистоты эксперимента, мы также как и в ситуации с ветряком, допустим, что вложившись один раз мы больше не будем тратить деньги ни на обслуживание, ни на ремонт.
За 20 лет эксплуатации дома я потрачу на "большую" электроэнергию при потреблении в 33 кВт (33 кВт х 30 дней х 12 месяцев х 20 лет х 5 рублей) 1 188 000 рублей. На организацию солнечной генерации я потрачу за это же время 2 280 000 рублей. Правда в таком режиме у нас имеет довольно большой избыток этой электроэнергии в летние месяцы, и мы можем попробовать ее дарить соседям или продать по так называемому "зеленому тарифу".
По правде сказать, ситуацию с продажей электроэнергии по "зеленому тарифу" мной еще не был изучен как следует. Могу только сообщить, что максимальная мощность домашней электростанции должна быть не больше 15 кВт и покупать электроэнергию будут по оптовой цене, то есть по 1.5 - 2 руб. за кВт.
В ходе нашей годовой генерации мы получаем, что у нас будут излишки в размере 29 171 кВт в год, что даст нам 58 342 руб. годового дохода. За наши расчетные 20 лет мы получим 1 166 840 руб. дополнительного дохода.
Итак, мы потратим 2 280 460 на устройство электростанции и получим с этого 1 166 840 дополнительного дохода. Электроэнергия, которую потребит наш дом за это время обойдется нам в сумму 1 113 620 руб. А "большая" электроэнергия обойдется нам в 1 188 000 руб. Разница абсолютно не существенная.
Итак, какие же выводы мы можем сделать? На мой взгляд организация солнечной генерации электроэнергии в средней полосе России на текущий момент также не выгодна, как и ветрогенерация. В нашем расчете были приведены очень условные параметры срока службы оборудования, так как АКБ при всем желании не прослужат 20 лет и их придется менять через 5-6 лет, что привет к удорожанию проекта практически в 2 раза. Для установки солнечных панелей требуется площадь более 150 кв.метров, панели требуют постоянного ухода (очистка, обслуживание, ремонт), что также требуется от нас силы, время и деньги.
Надеюсь данная статья была для вас полезной и интересной. Подписывайтесь на канал, друзья.