Боюся зими і думаю купити сонячні панелі. У цьому є сенс? Як обрати для дому

LIGA.Life розпитала доктора технічних наук, проректора Університету Короля Данила, гаранта освітньої програми "Інженерія відновлювальної енергетики" і власника домашньої сонячної електростанції (СЕС) Максима Карпаша.

Як працює сонячна електростанція

Це інженерна система, яка переробляє сонячне випромінювання в електрику. Це стає можливим завдяки явищу фотоелектричного ефекту, за відкриття якого Альберт Ейнштейн отримав Нобелівську премію, розповідає Максим Карпаш.

Сонячні батареї генерують постійний струм. Аби використовувати його для побутових потреб, в комплектацію сонячної станції входить інвертор: "Він перетворює постійний струм у змінний з напругою 220 В". 

Сонячні станції є різні. 

1. Мережеві

Вони напряму підключені до централізованої електромережі. Вони передають згенеровану електроенергію відразу в мережу , якщо підключити станцію за схемою  "зеленого тарифу". Для пересічного користувача це означає: 

• Взагалі забуваєте про рахунки за електрику;

• Надлишки електрики будете продавати.

"Домашня сонячна електростанція – це, по суті, інвестиційний проєкт, який окуповується в довгостроковій перспективі. Якщо споживаєте менше електрики, ніж ваша станція виробила в межах місяця, обленерго повертає вам різницю у вигляді коштів", – пояснює Карпаш, який понад п’ять років має домашню сонячну станцію.  

Втім, у разі зникнення електроенергії в загальній мережі мережева СЕС також не працюватиме. Подання електрики з сонячних панелей припиниться, зауважує експерт, з міркувань безпеки. 

Вночі, коли сонця немає, мережева СЕС також не генеруватиме енергію.

1. Гібридні

Вони мають акумулятори, завдяки чому система працюватиме навіть у разі відключення загальної мережі (використовуватиме живлення акумуляторів). 

Маючи гібридну станцію, ви стаєте енергонезалежним. Тому що у вас завжди буде струм, незалежно від того, чи буде він в центральній мережі. 

Гібридних систем, каже Карпаш, в Україні поки мало. Через високу вартість акумуляторів вони суттєво дорожчі, ніж мережеві сонячні станції. 

Мережева СЕС (вже з усіма компонентами, включно з панелями) на 10 кВт коштуватиме, скоріше за все, близько $6-7 000. Тоді як гібридна обійдеться – $ 10 000 і більше (залежно від типу та ємності акумуляторів), зауважує Карпаш.

До повномасштабної війни на ринку був великий вибір сонячних панелей, каже він. Але наразі їх складно знайти на продаж в Україні. По-перше, проблеми з імпортом (треба замовляти, чекати). По-друге, багато йде зараз на ЗСУ, щоб забезпечити їх електрикою. 

Чи є сенс ставити мережеві СЕС?

Є, вважає експерт. Адже сонячна електростанція – це не тільки інвестиційний проєкт. Кожен, хто встановлює собі вдома СЕС, робить стійкішою українську енергосистему: "Майбутнє за маленькими домогосподарствами, що генерують  електрику самі для себе або для своїх сусідів".

Українська енергосистема загалом, на думку експерта, доволі стійка і надійна. Якщо навіть внаслідок бойових дій буде пошкоджено генерувальні потужності, світло зникатиме короткостроково на кілька годин, переконаний він: "Не буде так, що в один момент вимкнена вся Україна. Вимкнення буде, певно, в пікові години (ранок з 7:00-9:00, вечір із 18:00 до 22:00)". 

Окрім того, нагадує Карпаш, Україна приєдналася до європейської енергосистеми, тому можемо імпортувати електрику з ЄС. 

Чи варто ставити сонячні панелі в багатоквартирних будинках?

До початку повномасштабної війни їх вже ставили в багатоквартирних будинках по всій Україні, зауважує Карпаш. Звісно, на відміну від приватного домогосподарства, СЕС повністю не забезпечать потреби всіх жителів. Але можуть бути резервним живленням, наприклад, для під’їздів, сходових клітин, входів, ліфтів. 

"Бажано, звичайно, ставити гібридні варіанти з акумуляторними батареями. Тому що навіть коли сонця немає, є резервне живлення", – підкреслює Карпаш. 

А як аварійний варіант на зиму, краще мережеві чи гібридні СЕС?

Якщо шукаєте капітальне рішення для захисту будинку від відключення електрики, то гібридна. Бо на мережеву СЕС сезонність впливає. Взимку, наприклад, якщо багато похмурих днів – генерація електроенергії може бути майже нульова. Якщо день хмарний, але довгий, генерації вистачить, наприклад, для зарядки мобільних пристроїв. Але для чогось серйознішого буде замало, пояснює Карпаш.

Утім, оптимальним аварійним варіантом на цю зиму "щоб кілька годин перебути", вважає він, є мобільні виносні системи: "Винесли на двір, зарядили, занесли в приміщення і користуєтеся". 

Виносних систем цілком достатньо, щоб зарядити мобільні, включити холодильник на кілька годин чи газовий котел, лампу на 12В, розповідає експерт. Ба більше, їх можна використовувати де завгодно. Поїхати на дачу, де немає живлення, наприклад.

Можна, наприклад, купити переносний повербанк – коштують, в середньому, $1000. А до нього докупити сонячну панель (5-7 000 грн). Подібні виносні прилади, крім того, зараз багато роблять у різних регіонах. "Адже для людини, яка розуміється в елементарних речах електротехніки, в цьому немає нічого складного", – переконаний експерт. 

Наразі команда Максима Карпаша виготовляє такі системи для ЗСУ. У них це виглядає як великий ящик для інструментів разом із сонячною панеллю, в середину вмонтовують акумуляторну батарею, є USB-виходи. За собівартістю виходить близько $500, розповідає він. 

На відміну від тих же генераторів (це і звук, і дим, і тепловий слід), сонячні панелі військових не демаскують, пояснює експерт: "Сонячну панель можна навіть маскувальною сіткою прикрити і вона все одно даватиме мінімальний рівень постачання електрики". 

Перш ніж купити сонячні панелі, з чого почати вибір?

Насамперед – дізнатися в обленерго, яка у вас приєднана потужність у помешканні. 

Якщо говоримо про домогосподарство, як правило, типова приєднана потужність від центральної мережі – це 5 кВт. Тобто мережа гарантує, що вона вам дасть, коли буде треба, 5 кВт, пояснює Карпаш: "Якщо перевищуєте дозволену електричну потужність, електропостачання автоматично вимикається. Через хвилин 10-15 знову відновлюється". 

Дізнавшись, яка у вас підведена потужність, рахуєте, якої потужності фотоелектрична система потрібна. Адже скільки мережа може віддати, стільки може і прийняти. Все залежить від технічних можливостей мережі.

Підведену потужність можна збільшити, але за це треба окремо сплатити обленерго, пересвідчившись, що у них є така технічна можливість. Вартість може бути висока, бо вони монополісти на ринку, пояснює експерт. 

Як визначити, яка кількість панелей і які мені потрібні?

Є панелі на 250 Вт, є на 300 Вт, навіть 400. Ви їх просто комбінуєте. Вартість сонячної станції залежить не від кількості панелей, а від кількості ватів. 

Маєте, наприклад, 5 кВт приведеної потужності. Тому хочете сонячну станцію на 5 кВт. 

5 кВт дорівнює 5 000 Вт. Тому можете взяти, наприклад, 5 панелей по 400 Вт і 12  панелей по 250 Вт. 

Компанії інсталятори сонячних електростанцій, яких багато на ринку, допоможуть з підбором, адже вони в цьому зацікавлені, зауважує Карпаш. Як правило, їх послуга з підбору, монтажу та сприяння в оформленні СЕС коштує в межах 20% вартості обладнання й матеріалів.

Потужність СЕС розраховують під "зелений тариф". Принцип його обрахунку: генерація має бути вищою за споживання. І тому, маючи СЕС, що працює за "зеленим тарифом", людина забуває про плату за електроенергію. 

"Той, хто проєктує СЕС, приблизно дивиться, які є енергоспоживаючі прилади в будівлі, прораховує їхню пікову потужність. Тоді станція проєктується так, щоб виробляла за місяць більше, ніж ці пристрої споживають", – пояснює Карпаш. 

Є також багато онлайн-калькуляторів, щоб провести розрахунок сонячної електростанції для будинку, додає експерт. 

Де правильно ставити СЕС? 

Важливо зважати на орієнтацію даху чи ділянки, де будете встановлювати. Класика встановлення, розповідає Максим Карпаш:

• щоб не було дерев, які роблять затінок;

• щоб панелі були орієнтовані на південь;

• щоб ухил даху був у межах 30 градусів.

У південних областях (Миколаївській, Запорізькій, Одеській тощо) більше сонячного світла потрапляє на квадратний метр, бо там середземноморський клімат. На відміну від помірно континентального майже на всій території.

Чи треба захищати сонячні панелі від снігу, опадів?

Ні. Рекомендується лише раз на пів року/рік чистити від пилу. Йдеться про звичайне вологе прибирання "якщо можете дотягнутися". "Великі виробники з великими потужностями СЕС використовують спеціальних роботів, які їздять по панелях і витирають. Але для невеликих потужностей це не обов'язково, серйозних втрат потужності немає без прибирання", – каже експерт.

Іншого обслуговування СЕС не вимагає. 

Експерт розвіює стереотип, мовляв, "сонячні панелі з часом старіють, суттєво  падає їхня продуктивність". Європейські дослідження засвідчили, розповідає Карпаш, що падіння продуктивності в сонячних панелях 90-х років десь у межах 10-15%. Це несуттєвий показник, зважаючи, що йдеться про майже 30 років, зауважує він. 

Якщо СЕС можуть на 100% забезпечувати дім електрикою, то будинок нагріє?

Сонячні панелі для опалення – не дуже ефективна річ, вважає Карпаш. 

Ще навесні чи восени це може бути, але взимку треба думати про інші способи обігріву: "Не вірю, що генерації вистачатиме для належного обігріву. Тому варто думати про альтернативні речі. Завжди треба запроваджувати комплексні рішення".

А воду в бойлері нагріє?

Щоб вода в бойлері нагрівалася, ефективне рішення – встановлювати геліоколекторні панелі для нагріву. 

"Є навіть дуже маленькі. Якщо, наприклад, споживання невеликої сім’ї в індивідуальному житлі на добу становить кілька десятків літрів. У приватному будинку їх встановлювати легко. А от у багатоквартирних будинках із цим буде складніше, бо у всіх різне споживання, облік тощо", – пояснює Карпаш.