Перед тим, як ухвалити рішення, встановлювати сонячну електростанцію чи ні, необхідно зробити низку детальних розрахунків, які дозволять оцінити економічну ефективність таких фінансових вкладень. Головним критерієм є термін окупності. Він включає низку необхідних показників. Отже, давайте прорахуємо доцільність встановлення сонячної електростанції у будинку та чи окупляться такі витрати?
Доцільність встановлення сонячної енергосистеми
Коли може знадобитися встановлення сонячної електростанції? У домашніх умовах ця потреба може виникати у таких випадках:
- Перебої із подачею електрики.
- Повна відсутність електроенергії.
- Бажання заощаджувати на електроенергії.
Перший варіант вважається найбільш поширеним, особливо якщо ви мешкаєте в місцевості, віддаленій від міста. Тут не завжди доцільні суттєві вкладення сонячної станції, можна придбати кілька панелей для часткового електроживлення будинку. Також слід враховувати, який характер мають відключення від електрики. Якщо регулярне відключення на день і більше, тоді обов’язково варто прорахувати вигоду та зручність від розміщення сонячних батарей, а якщо всього на кілька годин, тоді можна обійтися іншими, дешевшими джерелами електроенергії.
Що ж до другого і третього варіантів, тобто повного забезпечення свого будинку електроенергією з допомогою перетворення сонячного світла, то тут доцільність визначається низкою чинників. По-перше, скільки обійдеться підвести комунікації і підключити їх до будинку (у разі повної відсутності), а по-друге, скільки коштуватиме отримання електрики від загальної мережі. Через багаторічне використання сонячних батарей вони рано чи пізно окупаються, після чого ви повністю переходите на безкоштовне електропостачання.
Як розрахувати вигоду
Однак, щоб розпочати встановлення сонячної системи, необхідно розуміти, як вона працює. Отже, сонячне світло потрапляє на поверхню модулів із фотоелементами, які захоплюють частинки та видають максимум до 30В енергії. За допомогою контролера, ця енергія перетворюється на струм 12, 24 або 48В. Отриманий струм прямує в акумулятор, витрачається з його підзарядку (близько 10-20%), а інше надходить в інвертор, який на виході дає змінний струм з необхідною напругою 220В для забезпечення побутових потреб. Потрібно врахувати всі ці моменти, вони пов’язані з окупністю системи.
Середньомісячна витрата електроенергії
Перший етап, з чого потрібно розпочати планування сонячної системи, – це розрахунок середньомісячного споживання енергії. Даний показник дозволить зрозуміти, скільки потрібно придбати батарей, щоб забезпечити потреби будинку з урахуванням різних факторів. Розрахувати це значення можна самостійно. Для цього достатньо за допомогою нескладних підрахунків вивести приблизну цифру. Як це зробити?
Нижче надана таблиця з показниками споживання електроенергії кожним окремим електроприладом, який є практично у кожному будинку та використовується повсякденно. На основі цих даних можна вивести приблизне середньомісячне значення витрати електроенергії в будинку.
| Електроприлад | Ватт | Скільки годин роботи на добу | Вт/година |
| Холодильник | 250 | 24 | 6000 |
| Компьютер | 100 | 4 | 400 |
| Пральна машина | 500 | 1 | 500 |
| Електрочайник | 1000 | 0.3 | 300 |
| Телевізор | 150 | 6 | 900 |
| Радіоприймач | 4 | 2 | 8 |
| Економлампа 1 | 20 | 6 | 120 |
| Економлампа 2 | 15 | 4 | 60 |
| Економлампа 3 | 10 | 2 | 20 |
Дані в таблиці не стосуються абсолютно всіх електричних приладів різних торгових марок. Щоб зробити розрахунки максимально точними, вам потрібно скористатися паспортом пристрою та знайти значення його енергоспоживання, а потім помножити на кількість годин роботи на добу. Далі скласти всі отримані цифри кожного приладу і помножити на 30 днів. Так і вийде приблизно середньомісячне значення, від якого потрібно відштовхуватися при підрахунку потужності сонячної системи.
Навіщо додавати до середньомісячних витрат ще 30% і що сюди входить? По-перше, є таке поняття, як пускова потужність. Вона йде на запуск будь-якого енергоємного пристрою (наприклад, холодильника чи пральної машинки) та підвищує заявлене значення енергоспоживання у 3-5 разів. На запуск приладу зазвичай потрібно близько 1-2 хвилин, потім він працює в стандартному режимі, проте врахувати підвищення витрат слід, щоб це обмеження не позначилося на чомусь іншому. По-друге, близько 15-20% електроенергії на себе заберуть акумулятор та інвертор, які є основними елементами в сонячній станції та беруть участь у перетворенні постійного струму на змінний. Отримане значення з урахуванням всіх коригувань слід записати, оскільки воно стане у нагоді для подальших розрахунків терміну окупності та вибору сонячних батарей.
Вартість сонячної станції
Після того, як ви розрахували необхідну кількість споживаної електроенергії, потрібно визначитися з кількістю сонячних панелей та їх потужністю, щоб покривати всі витрати. Ви повинні розуміти, що обійтися однією або двома сонячними батареями не вдасться. Зазвичай для високих показників потрібно близько 10 модулів із 36 елементами. При цьому панелі повинні мати високу потужність і ставитися до пристроїв гарної якості з кремнію.
Сьогодні вартість якісної сонячної батареї знаходиться близько 300-500 доларів. Це хороший варіант, який відрізняється високим значенням ККД і прослужить понад 30 років. Залежно від ціни на одну панель можна порахувати, скільки вам обійдеться цілий комплект. В середньому сонячна система для будинку виходить близько 5000 доларів і це без витрат на встановлення та додаткові технічні пристрої. Якщо ви не маєте в своєму розпорядженні такої суми, то можна вибрати більш дешевий варіант сонячних батарей, однак у них зазвичай менше відсоток ефективності і термін служби.
Вартість встановлення та обслуговування батарей
Встановлення та обслуговування сонячних батарей також позначиться на вашому бюджеті, тому слід про це одразу подумати та порахувати приблизно. Установка включає кріпильні деталі, гвинти, кронштейни, спеціальні конструкції, на які встановлюватимуться і фіксуватимуться панелі. Для монтажу сонячної системи може знадобитися спеціально навчена бригада, особливо якщо модулі встановлюються на даху і має нахил. Додатково потрібен буде електрик, який займається прокладанням проводки і правильно підключить всі елементи системи.
В обслуговування сонячної електростанції входять регулярне очищення поверхні для збереження максимальної ефективності роботи батарей та зміна кута нахилу панелей залежно від пори року. Недотримання цих правил істотно позначиться на загальному виробленні електроенергії. Загальна вартість залежатиме від кількості модулів, місця їх розташування та складності робіт.
Період окупності сонячних панелей
Розрахунок окупності
Враховуючи те, що сонячним батареям властиво працювати протягом 30, а то й 40 років, рано чи пізно вони повністю окуплять вкладення в них, проте жоден власник не зацікавлений чекати 30 років. Ще однією перевагою такої електросистеми є відсутність рухомих механізмів, що унеможливлює їх періодичну заміну та ризик виходу з ладу панелі, а також зовсім невеликий відсоток деградації з часом, близько 5%. Така умова безпосередньо пов’язана з окупністю модулів.
При розрахунку окупності слід враховувати таку інформацію:
- Кількість панелей.
- Вартість однієї панелі.
- Тип фотоелемента.
- Тариф на електрику у цьому регіоні.
- Коефіцієнт сонячної радіації.
- Коефіцієнт інфляції з кожним роком, якщо тарифи на електроенергію підвищуються.
Більше розуміння можна розглянути приклад. Допустимо, ви детально розрахували потребу в електроенергії та для повного забезпечення будинку придбали 8 сонячних батарей з потужністю по 300Вт. Додатково купили інше обладнання – інвертор, контролер та акумулятор, підключили та встановили систему. Все це коштувало 8700 доларів. Якщо врахувати, що тариф за електрику становить приблизно 2 грн за 1кВт, то за річного споживання енергії в 6000 кВт потрібно буде заплатити 12 000 гривень. З урахуванням підвищення тарифів на електрику та коефіцієнтом інфляції в середньому сонячна система окупить себе у строк 12-13 років.
Якщо ваша домашня електростанція вироблятиме більше кількості електроенергії, ніж ви споживаєте, тоді різницю можна продавати в загальну мережу. Це дозволить прискорити окупність батарей та отримати додатковий пасивний дохід. Для цього необхідно укласти договір із відповідальною організацією. Така дія не заборонена законодавством.
Інші нюанси покупки
Купити 5, 7 або 10 сонячних батарей та підключити їх буде недостатньо. Як ми вже сказали, обов’язковими елементами системи є такі технічні пристрої, як:
- Інвертор.
- Акумулятор.
- Контролер.
- Кріплення для сонячних панелей
Спочатку підключається до сонячних батарей контролер, потім акумулятор, а потім інвертор. Контролер необхідний для стабілізації напруги та захисту від повної розрядки акумулятора. Акумулятор накопичує в собі необхідну кількість струму і зберігає його, щоб використовувати в той час доби, коли сонце не світить. А накопичена сонячна енергія надходить в інвертор, який перетворює постійний струм на змінний з підвищенням рівня напруги до 220В, щоб можна було використовувати його в домашніх умовах.
На ціну цих пристроїв впливає їх ємність, потужність та виробник. Надійний прилад для перетворення електроенергії – інвертор обійдеться близько 300 доларів. Звичайно, можна знайти і дешевше. Те саме стосується контролера та акумулятора. Їхня вартість знаходиться в межах 200 доларів кожного. Можна купити акумулятор і за 100 доларів, проте термін його служби трохи більше 3-5 років.
