Солнечные электростанции в Украине
На сегодняшний день уже много украинцев знают, как можно сэкономить средства благодаря солнечным панелям. И уже более 7500 (по состоянию на начало 2019) соотечественников убедились в этом на собственном опыте, установив частные «сетевые» солнечные электростанции (СЭС).
Для этого достаточно построить солнечную электростанцию, работающую параллельно с Сетью общего пользования. Излишки генерации в такой системе продаются в Сеть по завышенному тарифу — «зелёному» тарифу, ставка которого фиксируется на момент подачи заявки в валюте (евро). Такие выплаты будут гарантированно продолжаться до 2030 года и позволяют вернуть вложенные в СЭС средства. Следует отметить, что платить за электроэнергию не нужно уже после установки электростанции (в случае превышения генерации над потреблением).
Отсутствие Сети
Но часто возникает другая задача. Во многих граждан вообще нет электроэнергии. Здесь уже речь идет не об экономии, а о наличии любого источника электроэнергии.
Не одинока ситуация, когда строятся целые поселения в местах, где нет подведенной Сети. Люди ждут годами на ТУ. Но некоторых не устраивает ожидания, которое может занять неопределенное время.
Конечно, можно купить бензогенератор. Но при использовании бензогенератора большие операционные расходы. Кроме того, машина со значительным моторесурсом будет стоить не малых денег.
В последнее время удешевление солнечных панелей позволило строить свои собственные солнечные электростанции.
Солнечная электростанция, работающая без Сети, называется «автономной». Она производит электроэнергию из энергии Солнца благодаря солнечным панелям. Панели производят напряжение постоянного тока, которая превращается инвертором в более привычную для нас напряжение переменного тока «230». Обязательными должны быть в такой системе аккумуляторные батареи. В них накапливается энергия, которая затем используется в ночное время или в часы с низкой инсоляцией.
Недостатком такой системы является использование свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, имеют ограниченное количество циклов разряда / заряда. Щелочные аккумуляторные батареи имеют большее количество циклов заряда / разряда, но стоят дороже. Самым оптимальным вариантом для автономных систем является использование литий-ионных АКБ. Хотя они стоят значительно дороже свинцово-кислотные (и даже щелочные), но соотношение «количество циклов / цена» в них наибольший. Иными словами, несмотря на большую стоимость, литий-ионной АКБ хватит на дольше и будет потрачено меньше средств на аккумуляцию за весь период эксплуатации автономной станции.
Главным же недостатком автономных систем является большая зависимость от солнечной активности. Наименьшая активность наблюдается зимой. Именно в то время, когда потребление электроэнергии всего. Даже если ограничиться от использования электричества на обогрев помещений, зимней инсоляции не хватит на скромные потребности. Во-первых, зимний день короткий. Во-вторых, зимние дни чаще мрачные, а в такую погоду инсоляция на уровне 5% от летней. Также часто панели могут быть засыпаны снегом. Но даже если вы почистите снег, зарядить АКБ до полного заряда будет сложно.
Недостатком такой системы является использование свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, имеют ограниченное количество циклов разряда / заряда. Щелочные аккумуляторные батареи имеют большее количество циклов заряда / разряда, но стоят дороже. Самым оптимальным вариантом для автономных систем является использование литий-ионных АКБ. Хотя они стоят значительно дороже свинцово-кислотные (и даже щелочные), но соотношение «количество циклов / цена» в них наибольший. Иными словами, несмотря на большую стоимость, литий-ионной АКБ хватит на дольше и будет потрачено меньше средств на аккумуляцию за весь период эксплуатации автономной станции.
Главным же недостатком автономных систем является большая зависимость от солнечной активности. Наименьшая активность наблюдается зимой. Именно в то время, когда потребление электроэнергии всего. Даже если ограничиться от использования электричества на обогрев помещений, зимней инсоляции не хватит на скромные потребности. Во-первых, зимний день короткий. Во-вторых, зимние дни чаще мрачные, а в такую погоду инсоляция на уровне 5% от летней. Также часто панели могут быть засыпаны снегом. Но даже если вы почистите снег, зарядить АКБ до полного заряда будет сложно.
Второй способ. Использование ветрогенератора, как второй источник энергии.
На большинстве территории Украины особенностью является сезонность ветров. И ветряная активность увеличивается именно в зимний период. Для частных ветроустановок используются машины, которые начинают уверенную генерацию уже при малых ветрах, начиная с 4м / с. А такую силу ветра можно «поймать» практически в любом регионе страны.
Конечно, ограничениями могут быть низины, высокие деревья или здания.
Всегда хоромы местом для установки ветрогенератора может быть переход «вода / сушу», побережье моря практически всегда будет 100% гарантированным вариантом. Также хорошее место может быть над урочищем. В местах, где есть сомнения относительно ветряной активности рекомендуется установка витрозамирив течение года.
На что нужно обратить внимание при выборе ветроустановки?
Главный параметр, на который надо обращать внимание при выборе ветрогенератора, является не его мощность, а выработка электроэнергии за месяц. Поскольку зависимость мощности от скорости кубическая, то часто указывают значение при скоростях 12 м / с, которые в наших регионах наблюдаются редко. Поэтому нужно интересуется выработкой при скоростях 4..8м / с и суммарной генерацией по месяцам. Так, например, ветрогенератор с номинальной мощностью 1,6кВт (мощность создается при скорости ветра 8 м / с) может произвести за зимний месяц до 500кВт * ч. Это статистические данные для ветрогенератора этого класса для наших регионов. Этого вполне достаточно для нужд помещение без электроотопления.
Стартовая скорость ветрогенератора также малоинформативна, поскольку для любого типа ветряной мельницы уверена генерация будет от 4м / с. Природу не перехитришь, поэтому энергию нужно откуда брать. И чтобы генератор выдавал энергию (а не просто вращался вокруг своей оси) нужна достаточная сила ветра.
Типичная история одной автономки.
Сначала было поле, которое разделили на участки на которых в скором времени построили дом. Пока все ждали «кабель» один житель построил автономку. Инвертор был на 5 кВт, панелей 12шт, 1 группа АКБ 100Агод + дизель-генератор 8кВА. Летом было все прекрасно: солнышка хватало, солнечная станция полностью обеспечивала потребности дома и хватало на ночь. Но с приходом зимы стало все очень грустно. Энергии не хватало, и закончилось все тем, что дизель (а он был настроен на автоматический запуск) все время запускался и через некоторое (довольно короткий) время ГЛХ.
Диагнозом была сульфатация пластин АКБ — довольно неприятная вещь, которая случается с ними при хроническом недозаряду (существенное уменьшение емкости с последующим выходом из строя). В результате чего, при заряжании от ДГУ на АКБ росла напряжение очень быстро (даже при ограничении тока заряда на уровне 10%), но реальной емкости они не набирали.
На следующий сезон солнечный массив был увеличен вдвое (24 панели), АКБ была заменена на новые две группы по 160Агод. Номинальная емкость выросла, но глубину разряда уменьшено до 60% (для увеличения количества циклов разряда / заряда до 1500).
Чтобы не повторять старых ошибок, к этой системе добавили ветрогенератор.
Только 0,8кВт дополнительной мощности позволило удерживать АКБ заряженной даже в зимнее время, даже когда все панели были под снегом.
Такой вариант может быть полезен в любой автономной системе, ведь зимой такой генератор может произвести от 250 до 300кВт * ч.
