Альтернативная энергетика

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Здравствуйте дорогие друзья. Я хочу рассказать о солнечных электростанциях.
Прежде всего - мотивация. Какие же причины побуждают людей обратить взор в сторону солнечных электростанций?
Мы выделяем три.
Первая - невозможность подвести электричество к участку. Не важно почему: может нет технической возможности у поставщика эл. энергии, может участок далеко от сети и за подключение просят очень дорого, может электричество было, но украли провода а скидываться на покупку новых никто не хочет. Может у вас терки с продавцом электричества и вы не хотите зависеть от спесивого придурка. А может электричество все же есть, но оно сезонное или прыгает напряжение или не достаточно мощности.
Вторая - экономия. Солнечная электростанция не обязательно должна работать в автономном режиме, она вполне может работать параллельно с промышленной сетью. Т. е. в случае отключения сети она работает в режиме автономнии, а когда электричество в сети есть, солнечная эл. станция работает параллельно и существенно снижает счета за свет. Говорить о существенной разнице в цене за киловатт из пром. сети и от альтернативного источника пока рано. Но, появление и внедрение в промышленное производство новых технологий ведет к снижению стоимости альтернативной энергии. В тоже время тарифы постоянный растут. На сегодня, в зависимости от конфигурации, солнечная электростанция окупается за срок от трех до десяти лет.
Третья причина - экологичность. Люди хотят оставить своим детям и внукам чистую планету, чтож это отличный мотив и остается только порадоваться что такие люди есть. Вы скажете: моя сожженная за зиму тонна угля не даёт эффекта в масштабах планеты! Не соглашусь с вами, если вы хотите что-то изменить - начинайте с себя. Если каждый из нас хоть на не много уменьшит свои выбросы, в масштабах планеты эффект будет ОГРОМНЫЙ!
Во всех этих случаях солнечная электростанция отличный выбор.
Теперь расскажу о устройстве.
Основа станции - инвертор. Эта штука преобразует электричество от солнечных панелей и от аккумуляторов в привычные нам 220 вольт. Эта штука определяет когда заряжать и когда разряжать аккумуляторы, а так же она подключает и отключает сеть. Подключает, при необходимости генератор на жидком топливе. Инверторы бывают высокочастотными и низкочастотными, гибридными и нет, рассчитанными на 12, 24 или 48 вольт, в них бывают торроидальные и обычные трансформаторы. Подробнее можно ознакомиться в интернете, например посмотреть фильмы на ютубе по запросу - Конструкции инверторов для бесперебойного и автономного электроснабжения.
Следующий элемент - аккумуляторы с контролером зарядки. Именно от емкости аккумуляторов зависит продолжительность автономного режима. Чем больше ёмкость, тем дольше ваша станция сможет снабжать вас электричеством при отключении сети. А контролер заряда позволит наиболее правильно и эффективно зарядить АКБ. Контролеры делятся на два типа по применяемой технологии, ШИМ и МРРТ (ЭмПиПиТи), объяснять различия не буду, при необходимости можно поискать в инетах. Скажу лишь что ШИМ это прошлый век, МРРТ более продвинутые, с гораздо более высоким КПД, но и более дорогие. Аккумуляторы бывают AGM, гелевые, наиболее современные и перспективные литий-железо-фосфатные, но они на сегодня наиболее дорогие. Я рекомендую к использованию тяговые АКБ для автономных и резервных систем, они оптимальны по соотношению цена-характеристики-срок службы. Очень не рекомендуется использование автомобильных аккумуляторов. Их назначение кратковременно отдать максимальную мощность для запуска двигателя. А АКБ солнечной эл. станции должны отдавать энергию в длительном периоде и часто с глубоким разрядом, автомобильные АКБ не любят глубокой разрядки и быстро выходят из строя при таких режимах работы. Можно ли обойтись совсем без аккумуляторов? Да, можно, но у такой станции не будет автономии.
Ну и последний элемент станции - солнечные панели. КПД выпускаемых сегодня солнечных панелей порядка 17%, но еще совсем недавно их КПД был значительно меньше, а цена значительно выше. Современные панели менее требовательны к углу установки, если первые образцы панелей выдавали максимальную мощность только при углах 90 градусов к солнцу, то современные панели при углах +- 15 градусов лишь незначительно теряют в мощности и способны генерировать электричество даже в облачную погоду. Наиболее важной характеристикой является класс солнечной панели. Панели бывают классов А, В, С и D. Использовать можно только панели класса А, только с ними можно гарантировать расчетные показатели выдаваемой мощности. Панели класса В могут иметь видимые дефекты солнечных элементов, их характеристики могут значительно отличаться от заявленных. Например из за одного поврежденного элента КПД панели может упасть на 30%. Про панели более низких классов я даже говорить не буду. Обосновать их приобретение минимизацией затрат нельзя. Экономия в цене, обязательно обернётся гораздо более высокими расходами на приобретение дополнительных панелей, а потом их замену. Следующий параметр солнечной панели - её мощность. Встречаются панели на 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250 Ватт. Чем мощнее панель тем выше её стоимость. Но, например одна панель на 200 Ватт стоит дешевле чем две по 100 и занимает меньшую площадь. Использование маломощных панелей оправданно если вы покупаете панели постепенно с каждой зарплаты и постоянно увеличиваете их суммарную мощность, однако с таким подходом вы можете упереться в нехватку пространства для их размещения. Можно ли обойтись без солнечных панелей вообще? Да, но это будет уже не электростанция а источник бесперебойного питания.
О стоимости. Стоимость солнечной электростанции зависит от ваших потребностей в электричестве, конкретно ваших условий эксплуатации, ваших привычек в конце концов. Если некоторые привычки изменить, можно значительно сократить стоимость. Например если всеми бытовыми делами заниматься в течении светового дня, то вам потребуется значительно меньше аккумуляторов. На сегодня (конец 2015 года) электростанция для частного дома в котором проживает семья из трех человек стоит от 200 тысяч рублей. За эти деньги вы получите автономию до 12ти часов и экономию на счетах за свет 50-75%. Полностью автономная станция для этого же дома стоит от 350 тысяч. Цифры очень примерные. Повторюсь очень много факторов влияет на стоимость.
На этом всё всем удачи!

 

@Птачок,
Для размышления: У нас солнца 1700-2000 часов в год, на Алтае 2000-2400... Где выгоднее ставить солнечные батареи?...
Я считаю это или баловство или от безисходности. Стоимость вложений слишком велика.
У меня на даче, напруга падает до 150 вольт, солнцем слишком дорого добирать проще поставить стабилизатор

 

@Игорь24, замечательные вопросы вы задали. Да, 2000 часов солнца в год и это не плохой показатель, в Томске, на Урале и в Подмосковье он менее 1700 часов. При этом в подмосковье количество солнечных электростанций на душу населения гораздо выше чем у нас.
Да, первоначальная стоимость велика, она равна стоимости потребленной вами энергии за ближайшие 3 - 10 лет. Только вы заплатили вперед. Взамен вы зафиксировали цену. Но ведь завтра стоимость киловатта вырастет, после завтра еще вырастет, затем снова вырастет, и после этого еще несколько раз, сотен раз, вырастет. Думаю года через три стоимость станции будет очень конкурентна. Разброс от трех до десяти лет, объясняется выбором оборудования. Например использование литий-железо-фосфатных АКБ увеличить стоимость 20 кВт станции с одного до двух миллионов рублей. Инверторы и контроллеры российского производства очень качественные и по многим параметрам опережающие зарубежные аналоги, но стоят значительно дешевле. Единственное что всегда остается китайским, это солнечные панели, Китай выпускает их 80%. Бывают европейские и американские (часто тоже сделанные в Китае ), но очень дорогие.
Стабилизаторы напряжения напряжения не всегда помогают, если вам выделено 3, а нужно 15. Или стоимость стабилизатора будет выше чем у солнечной станции.

 

@Птачок, в московии и доходы с нашими не сравнить и цену кВт от энергетиков

 

Теорию разобрали, давайте разберем конкретный случай.
Сразу сделаю два отступления.
1. Не надо быть великим электриком, чтобы во всем разобраться.
2. В силу ряда причин я агитирую за использование российского оборудования. Буду приводить конкретные модели и их стоимость на сегодня, если админы сочтут это рекламой, пусть затрут названия.
Итак, для начала нужно разобраться в ваших потребностях в электричестве. Проще всего взять квитанции за коммунальные платежи и посмотреть потребление по месяцам. Ориентироваться надо на максимальную цифру.
Для примера рассмотрим потребление 600 кВт в месяц, что достаточно много и станция у нас получится мощная. Делим на 30 (дней) = 20 кВт в сутки. Обратите внимание, потребление не постоянное в течение суток, есть часы (ночью) когда работает минимум приборов – автоматика котла, циркуляционный насос, минимум света и иногда холодильник. И есть часы, когда потребление максимально, это утро, когда все собираются на работу, в школу, в садик и вечер, когда все возвращаются. Пиковых часов в сутки не больше четырех, но именно на них нужно ориентироваться при расчетах. Делим наши 20 кВт на 4 и получаем 5 кВт в час. Исходя из этой цифры, будем выбирать мощность инвертора. У инверторов в паспорте указано три мощности, номинальная – та мощность, при которой инвертор сможет работать неограниченное время. Максимальная – она больше, но при работе в таком режиме инвертор нагревается и включается защита от перегрева, обычно минут через 20. Т. е. если вы номинальную мощность выбрали и включили чайник, он за 2 минуты закипит и ничего не произойдет, а если вы включите электрообогреватель, он проработает 20 минут и система уйдет в защиту. Если вам нужен обогреватель, отключите что-нибудь другое, а вообще лучше собирать систему с запасом. И третья мощность – пиковая. Дело в том, что многие электроприборы имеют пусковые мощности, которые в разы превышают номинальные. Например, скважный насос, потребляющий в рабочем режиме 1,5 кВт/час, в момент пуска может потреблять до 5 кВт/час. В режиме пиковой мощности инвертор может работать не более 5 секунд, но этого достаточно, в большинстве случаев, чтобы пиковая нагрузка спала.
В нашем примере выбираем инвертор … так, стоп, вернемся маленько назад. У инверторов, помимо мощности, есть входное напряжение. Оно бывает 12, 24 и 48 вольт. Маломощные системы, до 1 кВт, часто строятся на 12ти вольтовом оборудовании. Системы средней мощности, не более 3 кВт – на 24 вольтовом, а высокомощные системы строятся на 48 вольтовом оборудовании. Это обусловлено тем, что при высоких мощностях на низковольтном оборудовании значительно увеличивается сила тока, происходит нагрев проводов и значительные потери. К тому же солнечные панели, соединенные под высокое напряжение в пасмурную погоду генерируют больше энергии. Для нашей системы выбираем 48 вольт. Под наши потребности подходят два инвертора. МАП Энергия SIN HYBRID 48в - 6кВт. Он выдаёт номинальную мощность 4 кВт, максимальную 6 кВт, и пиковую 9 кВт. Цена 86 500 руб. Второй инвертор МАП Энергия SIN HYBRID 48в - 9кВт с показателями – 6, 9 и 13 кВт соответственно. Цена 99 900 рублей. Как видим, первый инвертор подходит условно, в другой статье напишут, что пиковых часов в сутках 5, поделят наши 20 кВт на 5 и получат 4 – инвертор подходит. В третьей статье напишут, что пиковых часов 3 и тогда инвертор не походит совсем. Тут надо ориентироваться на конкретно ваши условия проживания и ваши привычки. Но в любом случае первый инвертор без запаса, если в нашей условной семье родится еще один ребенок или глава семьи захочет провести свет в гараж, такого инвертора уже точно не хватит.
Итак, выбираем инвертор МАП Энергия SINHYBRID 48в – 9 кВт. А что за гибрид спросите вы. Отвечаю, гибрид и обычный отличаются тем, что гибрид может работать параллельно с сетью. Если напряжение в сети просело, не гибрид полностью переключится на АКБ, расходуя запасенную энергию, а гибрид будет брать из АКБ только то, чего не хватает, расход запасенной энергии будет меньше. Еще гибрид может отдавать энергию в сеть. На сегодня в России не регламентирована возможность продажи электроэнергии частными лицами сетевым компаниям, но в Европе такая возможность есть, возможно и у нас она в ближайшее время появится и мы сможем продавать лишнюю энергию.
Далее нужно определиться с общей ёмкостью АКБ и количеством солнечных панелей. От суммарной мощности солнечных панелей зависит, сколько энергии вы будете добирать из сети. Если вы собираете полностью автономную систему, то мощность солнечных панелей должна быть выше вашего суточного потребления. Надо учесть, что на зарядку аккумуляторов уходит вполовину больше энергии чем аккумулятор отдает, т. е. если нам нужно будет позже снять с АКБ 1 кВт, то сейчас нам нужно отдать ему 1,5 кВт. Принято считать, что в сутках 5 солнечных часов, т. е. нашем примере с потреблением 20 кВт в сутки, за пять часов наши панели должны сгенерировать порядка 30 кВт. Делим 30 кВт на 5 часов, получаем 6 кВт в час, делим на 200 Вт (мощность одной панели) получаем 30 панелей. Но 30 это максимум, который перекроет все потребности с лихвой, если вы строите резервную систему то для начала можно обойтись и шестью, а если их окажется не достаточно, панели можно добавлять. Оптимально в такой станции 15 панелей. Стоимость одной панели TSM 200-24В класса А мощностью 200 Вт примерно 16 000 рублей. Срок службы более 25 лет.
От ёмкости АКБ зависит длительность автономного режима. Чем выше ёмкость АКБ, тем больше энергии можно запасти. В резервной системе нет необходимости ставить большое количество аккумуляторов, свет отключают не так часто и на время отключения можно отложить все энергоёмкие мероприятия, а от АКБ запитывать только обязательные электроприборы. К обязательным, как правило, относятся: энергозависимая автоматика котла, циркуляционные насосы, аварийное освещение, системы охранной и пожарной сигнализации, иногда холодильник. На первом этапе можно поставить батарею на 400 Ач, если впоследствии выяснится что этого мало, аккумуляторы всегда можно докупить. Стоимость батареи тяговых панцирных аккумуляторов для автономных и резервных систем 48 В, 400 Ач составит 146 400 рублей. Срок службы таких аккумуляторов более 10 лет. Ещё 15 000 потребуется на электролит и перемычки для соединения аккумуляторов в батарею. Очень желательно поставить пробки рекуперации водорода. Помимо самих аккумуляторов потребуется контролер заряда. Предлагаю взять ЕСО Энергия МРРТ Pro 200/100. Российский, мощный, по многим параметрам превосходящий зарубежные аналоги аппарат. В инетах можно поискать сравнительные тесты. Стоимость 39 000 рублей.
Вроде бы все. Общая стоимость такой станции порядка 550 тысяч рублей. Надо отметить, что это достаточно мощная станция, во многих случаях такой мощности не потребуется. Но если потребуется большая автономия то можно со временем увеличивать и число аккумуляторов и число солнечных панелей, а также добавить дизельный или бензиновый генератор. Для монтажа часто используются стеллажи 60 х 60 см на три- четыре полки, но можно собрать все прямо на полу или на чердаке. Станция легко собирается и разбирается, вес примерно 600 кг, при необходимости можно разобрать и перевезти.

Если у вас остались вопросы или вас заинтересовала солнечная энергетика, заходите вконтакт https://vk.com/kras_solar_energy или звоните мне 8 913 837 68 69 или 8 (391) 259 78 69 Константин.

 

600кВт *2,34= 1404 в месяц
550 000/1404= 391 месяц
391/12=32,6 года
Окупаемость проекта треть века. Без учета износа оборудования.

500 000 вложенные в банк, по ставке 10,6% принесут доход в 54 500р в год, это 4 541р в месяц из которых только 1 404 пойдет на электричество и бонусом останется 3 137р.

 

В Украине подобную автономную станцию на 5кВт можно купить примерно за 9900$ под ключ https://ecoist.com.ua/alternativnaja-energia/avtonomnie-electrostancii.html. Комплектация состоит из 20 панелей на 250Вт поли, инвертор, контроллер, 8шт. аккумуляторов на 200Ач+ монтажка и расходники.

 

В принципе, тема интересная. Есть фонарики с солнечными панельками и заметил, что они заряжаются даже в пасмурную погоду. Так что, можно и в несолнечную погоду использовать энергию света.

 

Из собственного опыта скажу, что можно использовать как дополнительный источник энергии, да и то с минимальными вложениями, т. к если все делать по уму и чтобы энергии хватало для нормального использования всеми благами цивилизации в загородном доме нужно вложить много денег, поэтому лучше за морочиться и провести нормальное электричество чем потом сидеть при свечах и фонариках.

 

Эта система хороша, как альтернатива генератору. К примеру, в моём случае. Живу всё лето на острове, ЛЭП там нет и небыло. Пробовал гератором электроснабжаться, хлопотно и не эффективно.
Сейчас стоят две панели по 200, четыре аккума по 100, и МАП на три кВт. Свет, вода и холодильник мне обеспечены. Попытка посчитать стоимость киловатта, вызывает шевеление волос в самых нескромных местах организма) Но, это плата за удобства.

 

.

 

И что это было