Власне сонце: як забезпечити приватний будинок теплом та світлом

Як розрахувати потужність сонячної електростанції для приватного будинку - щоб і бойлер працював, і світло взимку було? І чи можна об'єднати зусилля з сусідами, щоб зробити сонце вигідним для всіх? ЛУН за допомоги фахівчині з енергетичної політики громадської організації «Екодія» Дарини Ярошовець розібрався у ключових питаннях використання сонячної енергії для приватних потреб.

Спочатку - «сонячна» математика

Основа проєктування власної сонячної електростанції - розрахунок її майбутньої потужності. Якщо в планах забезпечувати лише освітлення та роботу дрібної побутової техніки, буде достатньо станції потужністю 1-3 кВт. Однак коли мова йде про підключення до неї енергоємних приладів - бойлера, електрокотла, кондиціонера чи духовки, потрібна система потужністю від 5 кВт і вище.

Найпростіший принцип розрахунку- подивитися середнє місячне споживання у кіловат-годинах в рахунках за електроенергію. Це число потрібно розділити на середню кількість сонячних годин на день у вашому регіоні. Для України цей показник зазвичай становить 3-4 кВт·год на 1 кВт потужності сонячної електростанції на день, підказує пані Дарина. - Це усереднене значення, яке враховує і сонячні, і похмурі дні. Щоб отримати точні дані для конкретної локації, експертка радить скористатися спеціальними онлайн-інструментами, як-от Global Solar Atlas або PVGIS.

Наприклад, якщо будинок споживає близько 250 кВт·год на місяць, а середнє вироблення 1 кВт потужності сонячної електростанції становить 3,5 кВт·год на день, потрібна потужність розраховується так: 250 ділимо на (3,5 × 30) і отримуємо приблизно 2,38 кВт. Додавши 15% запасу на втрати в кабелях та майбутнє зростання споживання, виходимо на рекомендовану потужність 2,7–3 кВт. Якщо ж в планах одночасно живити кондиціонер, бойлер та пральну машину, варто одразу закладати потужність СЕС на рівні 3,5-4 кВт - це допоможе забезпечити систему під час пікових навантажень.

Важливо пам’ятати, що СЕС виробляє електрику тільки від сонячного світла. Тому якщо потрібно безперебійне живлення обладнання у нічний час або в похмуру погоду, систему варто доповнити акумуляторами для накопичення електроенергії.

Не тільки дах

Всупереч поширеній думці, сонячні панелі не обов’язково монтувати саме на даху. Їх можна встановлювати на землі, на стінах чи навіть на підвісних системах. Кожен спосіб має свої особливості.

Дах економить місце на ділянці, але важливо, щоб покрівля була в хорошому стані і мала правильний нахил.

Наземне розташування сонячних панелей робить обслуговування панелей легшим та дозволяє виставити їх під оптимальним кутом до сонця. Однак цей спосіб потребує вільної площі на ділянці.

Розміщення сонячних панелей на стінах чи підвісних конструкціях менш ефективні, проте вони незамінні, якщо дах не витримає додаткового навантаження, а на ділянці місця обмаль.

До речі, кабелі від панелей до інвертора, який перетворюватиме постійний струм у змінний для використання в будинку, також можна прокладати по-різному: під землею, у спеціальних кабель-каналах або відкритим способом. Вибір залежить від умов безпеки та ландшафту.

Етапи створення станції: від проєкту до монтажу

Проєктування сонячної електростанції для приватного будинку починається з детального аналізу споживання електроенергії та вибору місця для панелей. Після цього визначається оптимальний кут їх нахилу. Наступний крок - підбір обладнання: власне панелей, інвертора, акумуляторів (якщо планується накопичення енергії), кабелів та кріпильних систем. Важливо не заощаджувати на якості, адже від цього залежить безпека та довговічність станції.

Паралельно розробляється схема підключення з обов'язковим урахуванням захисту від перевантажень та автоматичного відключення у разі аварії. Сам монтаж включає встановлення панелей, підключення до інвертора, перевірку працездатності системи та її введення в експлуатацію. А завершальним кроком є введення в експлуатацію та налаштування обліку електроенергії, - розповідає Дарина Ярошовець.

Вартість приватної сонячної електростанції варіюється залежно від потужності та складності. На сьогодні невелика станція на 3-5 кВт обійдеться приблизно в 50-90 тисяч гривень за 1 кВт потужності, враховуючи вартість обладнання та монтаж. Для систем потужністю 5-10 кВт ціна зростає пропорційно, але за рахунок ефекту масштабу вартість одиниці потужності зазвичай трохи нижча.

Сонячна станція може стати додатковим заробітком

Домашня СЕС може стати не лише джерелом енергії, а й інструментом заробітку. В Україні працює механізм «зеленого тарифу», який дозволяє передавати надлишки виробленої електрики в загальну мережу - і заробляти на них. Щоб приєднатися до нього, потрібно пройти кілька етапів.

1. Отримати технічні умови (ТУ) на підключення від обленерго, де вказуються допустима потужність станції (для побутових домогосподарств до 30 кВт), вимоги до лічильника, кабелів та обладнання для безпечного підключення.
2. Встановити СЕС відповідно до техумов і погодити схему підключення з оператором мережі.
3. Встановити двонаправлений лічильник, який обліковує як спожиту, так і віддану в мережу електроенергію
4. Укласти договір купівлі-продажу електроенергії з Гарантованим покупцем, який оплатить передані в загальну мережу кіловати. Зараз тарифи становлять приблизно 7.36 грн за кВт·год (0.1449 євро) і виплачуються за кожну кіловат-годину, передану у мережу понад власне споживання.

Поділитись енергією з сусідом

Існують також варіанти спільного використання сонячної електростанції. Теоретично одну потужну СЕС можна встановити на декілька будинків - і використовувати її електроенергію разом. У такому випадку важливо правильно організувати технічну частину - підключення через інвертори та захисне обладнання, а також встановити окремі лічильники для точного розподілу електроенергії. Не менш важливо юридично визначити, кому належить станція і як між учасниками ділиться вироблена електроенергія.

У світі існує ширша модель організації спільної генерації так звані енергетичні спільноти, - розповідає Дарина Ярошовець. - Це об’єднання мешканців, підприємств або громад, які спільно інвестують у відновлювану енергетику, виробляють електроенергію та розподіляють її між учасниками. Така модель активно і досить ефективно працює в багатьох країнах Європейського Союзу, де вона підтримується законодавством і спеціальними механізмами ринку електроенергії. В Україні ця концепція також поступово розвивається, однак повноцінна нормативна база для енергетичних спільнот поки що перебуває у процесі законодавчого формування.

Сонячні електростанції для приватних будинків стають дедалі доступнішими технологічно і фінансово. І хоча їх встановлення потребує певних інвестицій та планування, для багатьох домогосподарств це вже не просто екологічна ініціатива, а практичний спосіб зробити свій дім більш енергонезалежним.