В последние годы все больше и больше людей становятся владельцами солнечных электростанций. Это неудивительно, поскольку наша страна с легкой руки Евросоюза поддерживает внедрение альтернативных источников электрической энергии не только на словах, но и гривной.

Украинцы вкладывают в строительство частных солнечных электростанций, предприятия строят коммерческие электростанции. На это строительство выделяются льготные «зеленые» кредиты нескольких банков, например Укргазбанка . Государство со своей стороны ввело специальный «зеленый тариф», по которому оно, в лице государственного предприятия «Энергорынок», покупает у предприятий и физических лиц электроэнергию, произведенную с использованием возобновляемых источников энергии.

Итак, какие же солнечные электростанции бывают?

Сетевые, гибридные и автономные. Каждая из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки. В этой статье мы опишем сетевые электростанции, другие же виды станций мы рассмотрим в следующих статьях цикла.

Сетевые электростанции:

Одна из задач сетевой солнечной электростанции — повышение качества электропитания в сети вашего дома. Как это выглядит? Довольно часто люди сталкиваются с ситуацией, когда их дом находится далеко от трансформатора и/или по их линии электропередач находится много других домов. В таком случае их ждут неизбежные проблемы с понижением напряжения электросети, когда все соседи дома и у всех включено множество электроприборов или же на линии находится производственный цех со сваркой или станками. Об этом часто свидетельствует мерцание ламп накаливания. В такой ситуации и придет на помощь сетевая электростанция.

Однако, в наших реалиях, основной причиной строительства сетевых солнечных электростанций является получение дохода. Благодаря государственной программе развития альтернативной энергетики в Украине, называемой «зеленый тариф», заключающейся в обеспечении покупки ГП «Энергорынок» электрической энергии по увеличенному тарифу.

На сегодня тариф составляет:

– до 31 декабря 2019г — 18 евроцентов за кВт·час

– с 1 января 2020г по 31 декабря 2024г — 16,3 евроцента за кВт·час

– с 1 января 2025г по 31 декабря 2029г — 14,5 евроцента за кВт·час

Оплата производится в гривне по среднеквартальному курсу НБУ на момент оплаты ежемесячно. Оплачивается излишек электричества, сгенерированного солнечной электростанцией в общую сеть. Таким образом, если было сгенерировано, например, 2000 кВт·ч за месяц, а потреблено 500 кВт·ч, то оплата будет производиться только за 1500 кВт·ч.

Важным является тот факт, что в момент подключения «зеленого тарифа» фиксируется и сам тариф. Это значит, что, подключив «зеленый тариф» до 2020 г. по 18 евроцентов за кВт·ч, эта ставка останется неизменной вплоть до 31 декабря 2029г и меняться не будет.

В Законе Украины «Про электроэнергетику» сказано, что частным лицам позволено устанавливать солнечные электростанции мощностью до 30 кВт для оформления их по «зеленому тарифу» для частного дома. Их можно располагать на крыше или на несущих конструкциях на земельном участке. Также не запрещено подключение к «зеленому тарифу» солнечных электростанций, установленных на крышах многоэтажек (только по решению ОСМД и разрешению жильцов дома) и на территории дачных кооперативов. Впрочем, оформлять последние гораздо сложнее, поскольку для этого еще нужно оформить договор покупки электроэнергии у Облэнерго, для чего необходим лицевой счет на частное лицо, на которое и будет оформляться «зеленый тариф», а в случае дачного кооператива имеется только лицевой счет самого кооператива.

Этапы оформления «зеленого тарифа»:

– Приобрести и смонтировать солнечную электростанцию мощностью до 30 кВт. При этом стоит понимать, что ввод электроснабжения должен соответствовать мощности электростанции. Если ввод сети не соответствует, то оформить повышение мощности ввода до необходимого.

– Подать заявку-уведомление и линейную схему подключения к местному Облэнерго.

– Открыть текущий расчетный счет в банке, реквизиты которого указываются в заявке-уведомлении.

– Согласовать с энергопоставщиком схему подключения генерирующей станции

– Установить с помощью Облэнерго двунаправленный счетчик с GSM-модемом и антенной для учета активной и реактивной энергии. У нас в стране Облэнерго рекомендует установку счетчиков таких производителей, как: Iskra (Словения), Landis & Gyr (Швейцария), НІК (Украина). Другие счетчики не подходят под программное обеспечение системы АСКУЭ.

– Заключить с Облэнерго дополнительное соглашение о купле-продаже электрической энергии, выработанной из энергии солнца.

* Пошаговую инструкцию можно посмотреть на сайте Госэнергоэффективности  

* Блок-схема этапов получения “зеленого тарифа” для юридических лиц

Итак, что же такое сетевая солнечная электростанция?

Схематически это солнечные панели, установленные на крыше дома, навесе или на участке земли и подключенные к сетевому инвертору, который в свою очередь подсоединен к электросети дома и общей электросети.

Для сетевых электростанций используются сетевые (ON–Greed) инверторы.

Особенностью таких инверторов, как и станций на их основе является то, что они работают только тогда, когда присутствует подключение к внешней электросети. То есть, если на линии электропередач произошел обрыв, то инвертор выключается, и наша электростанция не производит электричество. Сделано это умышленно — если приедет ремонтная бригада для ремонта линии электропередач, все должны быть уверены, что эта линия безопасна.

Когда необходима СЭС для поднятия мощности сети или уменьшения собственного потребления из внешней электросети, используются маломощные инверторы на 3-5 кВт. Они, как правило, однофазные, но в случае, когда у нас имеется 3 фазы, их можно устанавливать по одному на каждую фазу, как показано на рисунке ниже или установить один трехфазный.

В качестве таких однофазных инверторов мы предлагаем недорогие инверторы Ainelec K3.0 . Их основное преимущество это качество европейского производства (Франция) и невысокая цена. Также, благодаря тому, что инверторов 3, мы имеем возможность подключить 6 небольших «полей» солнечных панелей. Это дает возможность более рационально расположить панели на крыше или навесе небольшой площади с разной ориентацией для лучшей выработки электроэнергии.

Кроме того, использование трех инверторов бывает полезным, когда пропадает одна из фаз, два других инвертора продолжают генерировать электроэнергию. В случае использования одного трехфазного инвертора генерация прекращается.

Если основной целью солнечной электростанции является подключение «зеленого тарифа» и получение дохода, тогда используются более мощные инверторы от 10 до 30 кВт, например, инверторы таких известных брендов, как Samil Power , ABB/ PowerOne , SMA , Fronius , Huawei  (Их характеристики вы можете посмотреть, перейдя по ссылкам).

Что влияет на итоговую стоимость и эффективность сетевой солнечной электростанции?

Основную сумму вложений в сетевой СЭС составляют солнечные панели и инверторы.

Срок службы солнечных панелей, заявленный всеми производителями составляет более 20 лет. На практике, мы знаем, что они служат более 30 лет, потеряв при этом 20-25% своего первоначального КПД. К сожалению попадаются и недобросовестные производители и подделки под известные бренды. Как правило, в случае первых — это самые дешевые предложения на рынке, производителей которых никто не знает и у них нет никаких сертификатов; в случае подделок их можно определить по большому перепаду стоимости, но, увы, не всегда и тут остается лишь довериться честности продавца или установщика. Тем не менее советуем всегда требовать сертификат как на панели, так и на инверторы, поскольку при оформлении «зеленого тарифа» можете столкнуться со сложностями или же вообще с отказом в оформлении, да и наличие сертификата — дополнительное подтверждение честности продавца.

Мы предлагаем своим клиентам панели SolarDay , итальянского производства. SolarDay сертифицированы как в Европе, так и в Украине.

Срок службы инвертора немного меньше, чем у панелей, а именно около 20-25 лет. Ситуация с ними по подделкам и неизвестным производителям абсолютно такая же, как и с солнечными панелями. Следует понимать, что, выбирая известного производителя с мировым именем, вы меньше рискуете столкнуться с трудностями.

Что касается эффективности солнечных панелей — здесь все менее однозначно. В большей степени эффективность зависит от расположения крыши или навеса, где они находятся. Юго-восток, юг или юго-запад — более предпочтительны, северное расположение практически неприемлемо. Угол наклона крыши так же имеет большое значение — от 30 до 45 градусов наилучший скат для поля панелей, что важно и для летнего, и для зимнего времени года. Когда расположение панелей горизонтально — это эффективно только летом и только днем (к слову — полностью горизонтальное расположение наиболее предрасположено к загрязнению панелей), а угол, ближе к 90 градусам к горизонту имеет преимущество только зимой, так как солнце не поднимается высоко, а также в утреннее или вечернее время суток в другие времена года, при этом уменьшая выработку днем.

Что же касается извечной дилеммы — какие же панели выбрать поли- или же монокристаллические. Монокристаллические панели более эффективны на единице площади, у них более привлекательный внешний вид за счет однородности кремниевых пластин и немного больший срок службы, но их стоимость в значительной мере нивелирует эти плюсы, причем, чем выше эффективность панели (самый весомый аргумент), тем выше ее стоимость. При разнице в КПД всего на 5-7% цена может отличаться более чем в 2 раза.

Если мы строим сетевую электростанцию и нашей целью является заработок на продаваемой электроэнергии, то покупка монокристаллических панелей с повышенным КПД отсрочивает окупаемость на несколько лет. Если нет ограничения в площади, выделенной под солнечную электростанцию, то выгоднее будет установить несколько дополнительных поликристаллических панелей, что компенсирует итоговую выработку, а по стоимости будет гораздо ниже. Так же стоит обратить внимание, что большая часть крупных коммерческих и частных сетевых станций строится на поликристаллических панелях именно по причине меньшей стоимости за 1 Вт.

На стоимость электростанции также влияет крепление панелей. Так, самым недорогим вариантом является размещение панелей на скатной крыше, поскольку необходим лишь монтажно-крепежный комплект, ведь место, куда крепить панели уже есть. На плоской крыше нам необходим иной, более специфичный крепеж, чтобы можно было расположить панели под необходимым углом, что влечет за собой увеличение стоимости примерно на 10-12% от всей стоимости станции. В случае, когда мы располагаем панели на наземной конструкции, которую нужно строить, общая стоимость увеличивается на 15-20%.

Помимо самих панелей, инвертора и крепежа необходимо также учитывать стоимость коммутационного оборудования (солнечный кабель, силовой кабель, коннекторы и т. п.), средства электрической защиты, а также монтаж и пуско-наладку станции.

Остается последний, но немаловажный вопрос, который задают все, кто интересуется постройкой солнечной сетевой электростанции: «А когда же это окупится?». Поскольку по «зеленому тарифу» оплачивается именно разница между сгенерированной и потребленной электроэнергией, то при одной и той же выработке, но при различном собственном потреблении, срок окупаемости может сильно отличаться. Чтобы уменьшить срок окупаемости станции, необходимо минимизировать собственное потребление путем перехода на светодиодное освещение, использование приборов с потреблением класса А, А+ и так далее.

С примерами готовых базовых решений солнечных электростанций можно ознакомиться здесь .