Останніми роками дедалі більше людей стають власниками сонячних електростанцій. Це не дивно, оскільки наша країна з легкої руки Євросоюзу підтримує впровадження альтернативних джерел електричної енергії не лише словами, а й гривнею.

Українці вкладають у будівництво приватних сонячних електростанцій, підприємства будують комерційні електростанції. На це будівництво виділяються пільгові «зелені» кредити кількох банків, наприклад, Укргазбанку . Держава зі свого боку запровадила спеціальний «зелений тариф», за яким вона, в особі державного підприємства «Енергоринок», купує у підприємств та фізичних осіб електроенергію, вироблену з використанням відновлюваних джерел енергії.

Отже, які сонячні електростанції бувають?

Мережеві, гібридні та автономні. Кожна з них має свої особливості, переваги та недоліки. У цій статті ми опишемо мережеві електростанції, інші види станцій ми розглянемо в наступних статтях циклу.

Мережеві електростанції:

Одне із завдань мережевої сонячної електростанції – підвищення якості електроживлення в мережі вашого будинку. Як це виглядає? Досить часто люди стикаються із ситуацією, коли їхній будинок знаходиться далеко від трансформатора та/або по їхній лінії електропередач знаходиться багато інших будинків. У такому випадку на них чекають неминучі проблеми зі зниженням напруги електромережі, коли всі сусіди будинку і у всіх включено безліч електроприладів або на лінії знаходиться виробничий цех зі зварюванням або верстатами. Про це часто свідчить мерехтіння ламп розжарювання. У такій ситуації і прийде на допомогу мережева електростанція.

Однак у наших реаліях основною причиною будівництва мережевих сонячних електростанцій є отримання доходу. Завдяки державній програмі розвитку альтернативної енергетики в Україні, яка називається «зелений тариф», що полягає у забезпеченні купівлі ДП «Енергоринок» електричної енергії за збільшеним тарифом.

На сьогодні тариф складає:

– до 31 грудня 2019р – 18 євроцентів за кВт·год.

– з 1 січня 2020р. по 31 грудня 2024р. – 16,3 євроцента за кВт·год.

– з 1 січня 2025р. по 31 грудня 2029р. – 14,5 євроцента за кВт·год.

Оплата провадиться у гривні за середньоквартальним курсом НБУ на момент оплати щомісяця. Сплачується надлишок електрики, згенерованої сонячною електростанцією в загальну мережу. Таким чином, якщо було згенеровано, наприклад, 2000 кВт·год на місяць, а спожито 500 кВт·год, то оплата проводитиметься лише за 1500 кВт·год.

Важливим є той факт, що під час підключення «зеленого тарифу» фіксується і сам тариф. Це означає, що, підключивши «зелений тариф» до 2020 р. по 18 євроцентів за кВт·год, ця ставка залишиться незмінною аж до 31 грудня 2029 року і не змінюватиметься.

У Законі України “Про електроенергетику” сказано, що приватним особам дозволено встановлювати сонячні електростанції потужністю до 30 кВт для оформлення їх за “зеленим тарифом” для приватного будинку. Їх можна розташовувати на даху або несучих конструкціях на земельній ділянці. Також не заборонено підключення до «зеленого тарифу» сонячних електростанцій, встановлених на дахах багатоповерхівок (тільки за рішенням ОСББ та дозволом мешканців будинку) та на території дачних кооперативів. Втім, оформляти останні набагато складніше, оскільки для цього ще потрібно оформити договір купівлі електроенергії у Обленерго, для чого необхідний особовий рахунок на приватну особу, на яку й оформлятиметься «зелений тариф», а у разі дачного кооперативу є лише лицьовий рахунок самого кооперативу.

Етапи оформлення «зеленого тарифу»:

– Придбати та змонтувати сонячну електростанцію потужністю до 30 кВт. При цьому варто розуміти, що введення електропостачання має відповідати потужності електростанції. Якщо введення мережі відповідає, то оформити підвищення потужності введення до необхідного.

– подати заявку-повідомлення та лінійну схему підключення до місцевого Обленерго.

– відкрити поточний розрахунковий рахунок у банку, реквізити якого зазначаються у заявці-повідомленні.

– Узгодити з енергопостачальником схему підключення генеруючої станції

– Встановити за допомогою Обленерго двонаправлений лічильник з GSM-модемом та антеною для обліку активної та реактивної енергії. У нашій країні Обленерго рекомендує встановлення лічильників таких виробників, як: Iskra (Словенія), Landis & Gyr (Швейцарія), НІК (Україна). Інші лічильники не підходять під програмне забезпечення системи АСКОЕ.

– Укласти з Обленерго додаткову угоду щодо купівлі-продажу електричної енергії, виробленої з енергії сонця.

* Покрокову інструкцію можна переглянути на сайті Держенергоефективності  

* Блок-схема етапів отримання “зеленого тарифу” для юридичних осіб

Отже, що таке мережева сонячна електростанція?

Схематично це сонячні панелі, встановлені на даху будинку, навісі або на ділянці землі та підключені до мережного інвертора, який у свою чергу приєднаний до електромережі будинку та загальної електромережі.

Для мережевих електростанцій використовуються мережні (ON–Greed) інвертори.

>

Особливістю таких інверторів, як і станцій на їх основі є те, що вони працюють тільки тоді, коли є підключення до зовнішньої електромережі. Тобто якщо на лінії електропередач стався обрив, то інвертор вимикається, і наша електростанція не виробляє електрику. Зроблено це навмисне — якщо приїде ремонтна бригада для ремонту лінії електропередач, усі мають бути впевнені, що ця лінія є безпечною.

Коли необхідна СЕС для підвищення потужності мережі або зменшення власного споживання із зовнішньої електромережі, використовуються малопотужні інвертори на 3-5 кВт. Вони, як правило, однофазні, але у випадку, коли ми маємо 3 фази, їх можна встановлювати по одному на кожну фазу, як показано на малюнку нижче або встановити один трифазний.

Як такі однофазні інвертори ми пропонуємо недорогі інвертори Ainelec K3.0 . Їхня основна перевага – це якість європейського виробництва (Франція) і невисока ціна. Також завдяки тому, що інверторів 3, ми маємо можливість підключити 6 невеликих «полів» сонячних панелей. Це дає можливість раціональніше розташувати панелі на даху або навісі невеликої площі з різною орієнтацією для кращого вироблення електроенергії.

Крім того, використання трьох інверторів буває корисним, коли пропадає одна з фаз, два інших інвертори продовжують генерувати електроенергію. У разі використання одного трифазного інвертора генерація припиняється.

Якщо основною метою сонячної електростанції є підключення «зеленого тарифу» та отримання доходу, тоді використовуються потужніші інвертори від 10 до 30 кВт, наприклад, інвертори таких відомих брендів, як Samil Power , ABB/PowerOne , SMA , Fronius , Huawei  (Їхні характеристики ви можете подивитися, перейшовши за посиланнями).

Що впливає на підсумкову вартість та ефективність сонячної електростанції?

Основну суму вкладень у мережевий СЕС становлять сонячні панелі та інвертори.

Термін служби сонячних панелей, заявлений усіма виробниками, становить понад 20 років. На практиці ми знаємо, що вони служать понад 30 років, втративши при цьому 20-25% свого початкового ККД. На жаль, трапляються і недобросовісні виробники та підробки під відомі бренди. Як правило, у разі перших — це найдешевші пропозиції на ринку, виробників яких ніхто не знає і немає жодних сертифікатів; у разі підробок їх можна визначити за великим перепадом вартості, але, на жаль, не завжди і тут залишається лише довіритись чесності продавця чи установника. Проте радимо завжди вимагати сертифікат як на панелі, так і на інвертори, оскільки при оформленні «зеленого тарифу» можете зіткнутися зі складнощами або взагалі з відмовою в оформленні, та й наявність сертифіката — додаткове підтвердження чесності продавця.

Ми пропонуємо своїм клієнтам панелі SolarDay< /span>, італійського виробництва. SolarDayсертифіковано як у Європі, так і в Україні.

Термін служби інвертора трохи менше, ніж у панелей, а саме близько 20-25 років. Ситуація з ними за підробками та невідомими виробниками абсолютно така сама, як і з сонячними панелями. Слід розуміти, що вибираючи відомого виробника зі світовим ім’ям, ви менше ризикуєте зіткнутися з труднощами.

Що стосується ефективності сонячних панелей – тут все менш однозначно. Більшою мірою ефективність залежить від розташування даху чи навісу, де вони знаходяться. Південний схід, південь або південний захід — кращі, північне розташування практично неприйнятне. Кут нахилу даху так само має велике значення – від 30 до 45 градусів найкращий скат для поля панелей, що важливо і для літньої, і для зимової пори року. Коли розташування панелей горизонтально – це ефективно тільки влітку і тільки вдень (до речі – повністю горизонтальне розташування найбільш схильне до забруднення панелей), а кут, ближче до 90 градусів до горизонту, має перевагу тільки взимку, так як сонце не піднімається високо, а також ранковий або вечірній час доби в інші пори року, при цьому зменшуючи вироблення вдень.

Що ж стосується споконвічної дилеми – які ж панелі вибрати полі-або монокристалічні. Монокристалічні панелі більш ефективні на одиниці площі, у них більш привабливий зовнішній вигляд за рахунок однорідності кремнієвих пластин і трохи більший термін служби, але їхня вартість значною мірою нівелює ці плюси, причому, чим вища ефективність панелі (найвагоміший аргумент), тим вища її вартість. При різниці в ККД лише на 5-7% ціна може відрізнятися більш ніж у 2 рази.

Якщо ми будуємо мережеву електростанцію і нашою метою є заробіток на електроенергії, що продається, то покупка монокристалічних панелей з підвищеним ККД відстрочує окупність на кілька років. Якщо немає обмеження у площі, виділеній під сонячну електростанцію, то вигідніше буде встановити кілька додаткових полікристалічних панелей, що компенсує підсумковий виробіток, а за вартістю буде набагато нижчим. Також варто звернути увагу, що більша частина великих комерційних та приватних мережевих станцій будується на полікристалічних панелях саме через меншу вартість за 1 Вт.

На вартість електростанції також впливає кріплення панелей. Так, недорогим варіантом є розміщення панелей на скатному даху, оскільки необхідний лише монтажно-кріпильний комплект, адже місце, куди кріпити панелі вже є. На плоскому даху нам необхідне інше, більш специфічне кріплення, щоб можна було розташувати панелі під необхідним кутом, що тягне за собою збільшення вартості приблизно на 10-12% від усієї вартості станції. У випадку, коли ми маємо панелі на наземній конструкції, яку потрібно будувати, загальна вартість збільшується на 15-20%.

Крім самих панелей, інвертора та кріплення необхідно також враховувати вартість комутаційного обладнання (сонячний кабель, силовий кабель, конектори тощо), засоби електричного захисту, а також монтаж та пуско-налагодження станції.< /p>

Залишається останнє, але важливе питання, яке задають усі, хто цікавиться будівництвом сонячної мережевої електростанції: «А коли ж це окупиться?». Оскільки за «зеленим тарифом» оплачується саме різниця між згенерованою та спожитою електроенергією, то при одному й тому ж виробленні, але при різному власному споживанні, термін окупності може сильно відрізнятися. Щоб зменшити термін окупності станції, необхідно мінімізувати власне споживання шляхом переходу на світлодіодне освітлення, використання приладів із споживанням класу А, А+ тощо.

З прикладами готових базових рішень сонячних електростанцій можна ознайомитися тут .