Как рассчитать окупаемость солнечных батарей

Окупаемость солнечных батарей и расчеты

Информация о солнечных батареях обошла весь мир. Сегодня уже даже ребенок знает, что это такое и для чего они нужны. Но мало кто понимает выгодны ли они и на сколько окупаемы? В данной статье разберемся что к чему!

Окупаемость солнечных батарей

Прежде чем приобрести установку из солнечных элементов питания и дополнительное оборудование следует произвести расчеты. В некоторых случаях где электричество не сильно дорогое срок окупаемости солнечных батарей будет долгим.

С какой целью обычно берут СБ?

1. По причине отсутствия электричества вообще и невозможно провести ЛЭП или дорого.
2. Нестабильное наличие тока в сети. Может отсутствовать несколько дней.
3. Хочется сэкономить.

Сейчас в отдельность обсудим каждый случай.

Расчет окупаемости когда вообще нет электричества

Первым делом подумайте возможно выгодно отдать деньги в проведение линии электропередач. Обычно это может стоить до 500 000 рублей. Но если есть много домов без электроснабжения, тогда все потребители могут сложится и выйдет небольшая сумма.

В зависимости от уровня освещенности батареи могут выдавать от 5-30 V. Данное напряжение идет на контроллер, который преобразует его в 12,24 или 48 вольт. После этого все поступает в аккумулятор, где происходит накопление электричества. Затем в дело включается инвертор, который генерирует 220 вольт. Он превращает постоянный ток в переменный. Теперь можно питать разные приборы в частном доме!

Инвертор может брать энергию для зарядки АКБ из ЛЭП. Как только произойдет отключение от нее устройство автоматически станет генерировать 220 вольт.

Теперь предстоит подумать сколько дом может максимально потребить и сколько нужно электричества в сутки.

По пиковому напряжению узнаем какой мощности нам потребуется инвертор. Так же нужно выяснить сколько ватт можно извлечь из установки. Встроенный в доме электросчетчик как раз считает эту величину.

Проведем подсчет в маленьком доме. Итак, вот основные электроприборы, которые могут поглощать электричество:

1. Холодильник – 2400 ват/сутки.
2. Лампочки по сто ват горящие по 6-ь часов съедят 600 ват.
3. Сто ватный телевизор за шесть часов потребит 600 ват.

В результате этих расчетов для солнечных батарей приходим к выводу что в день наш частный дом поглотит 3600 ват/часов в сутки. Кроме этого энергию можно потратить на зарядку компьютера, телефона и по бриться утром. В итоге все вполне может дойти до потребления в 4 000 киловатта-часа за сутки.

Теперь используя онлайн калькулятор солнечных батарей легко подсчитаем сколько смогут выдать приобретенные нами батареи.

К примеру, у нас имеется:

1. 2 гелевых аккумулятора с общим напряжением 24 вольта и емкостью по 100 ват каждый.
2. Предельная глубина разряда примерно 25%.
3. Используем 6 солнечных батарей монокристаллических на 200 ват.
4. Зенитный угол 56 0
5. Азимут 180.

Прописываем среднюю нагрузку зимой и летом 4 киловатт часов/в сутки. Так же определяем на карте ваш регион.

В итоге вот что получаем:

Из данного графика видим, что с середины февраля по сентябрь нам хватит электроэнергии полностью. Только 4 месяца придется потерпеть. В это время электроэнергию можно черпать, например, с ветра генератора. Либо взять еще пару панелей и более мощный инвертор. Правда это приведет к повышению окупаемости установки.

Зимой к нам придет от 1,39 до 3,19 кило ват часов в сутки. Осенью от 3,81 до 1,84 квт/ч.

Примерный расчет солнечной электростанции:

1. 6 модулей на 200 ват обойдутся 70 000 рублей.
2. Неплохой контроллер на 30 ампер 48 вольт обойдется в 35 000 р.
3. Инвертор на 3 квт будет стоить в 47 000 р.
4. Аккумуляторы гелевые на 100 ампер часов в количестве 4 штуки обойдутся в 60 000 рублей. Но если контроллер будет на 24 вольта, тогда можно обойтись 2 подобными аккумуляторами и сэкономить 30 тр.
5. Второстепенный инвентарь: предохранители, УЗИП, толстый провод и др. Все это наберется на 16 000 р.

В итоге стоимость солнечных батарей обойдется в 230 000 рублей. Но если сюда еще приплюсовать установку, доставку и дополнительные расходники может вполне вытянуть на 260 тр.

В принципе если этот домик посещать только летом и весной, то солнечные батареи в этом случае будут вполне окупаемы.

Случай когда электричество периодически отсутствует

Здесь придется крепко подумать стоит ли собирать солнечную энергию или нет. Допустим имеется электросеть, которая выдает 5 киловатт. Предположим, что когда нет тока на протяжении 3 часов в день, то наше потребление будет равно определенному значению. В итоге за месяц это будет 3 киловатта.

Чтобы восполнить потерю энергии приобретаем инвертор на 6 киловатт за 72 000 и подключаем в сеть.

Внимание! Инвертор может работать на 1-у фазу. Если все нужные нам нагрузки на одной фазе, то это хорошо, можем ставить этот преобразователь. Но если идет 3 фазы, тогда придется обзавестись 3-мя инверторами. Тогда выйдет все это в кругленькую сумму 216000 р.

За 3 часа в аккумуляторах должно накопиться 9 киловатт часов. Они заряжаются от обычного электричества.

В итоге на выходе получим 750 А/ч. Наши АКБ разрядятся не полностью, а всего до 20% емкости. Инвертор выдает КПД порядка 93%. В результате нам нужно скопить в аккумуляторах 1008 ампер часов.

Чтобы достичь всего это потребуется 4 аккумулятора на 240 А/ч. АКБ достаточно тяжелые около 80 кг. Они гелевые и стоят порядка 34 000 р. В результате у нас выходит Инвертор + аккумулятор= 208 000 р. Плюс к этому прибавляем стеллаж, кабель, предохранитель. Конечная сумма 224 тр.

Если электроэнергия исчезает часто и ее долго нет, добавьте к этому всему солнечные батареи. Данную установку можно оснастить еще и бензиновым генератором. Как только инвертор заметит, что АКБ сильно разрядились генератор будет запускаться. Это позволит подавать электроэнергию в частный дом без перебоев.

Случай если хочется сэкономить

В этой ситуации выручит гибридный инвертор, правда он будет стоить дороже. Но зато такие устройства способны легко смешивать электричество из солнечных панелей с обычным из ЛЭП. В итоге электрический счетчик насчитает меньше.

Предположим, что нами была установлена система из первого пункта. Но к ней был добавлен гибридный инвертор. Все обошлось в 320 000 р. Считаем все на калькуляторе для солнечных батарей и видим, что за год получится цифра 1958 кватт/ч. Если учитывать КПД преобразователя, то получим на сотню меньше 1858 квт/ч. Дальше нужно знать по какому тарифу идет у вас оплата. Допустим, что она 3,89 р. Тогда наша экономия составит 7084 р.

Срок окупаемости подобной установки составляет 45 лет. Солнечные батареи прослужат примерно 25 лет. АКБ и инвертора хватит на 12 лет.

В результате система даст 2 ощутимых плюса:

1. Если произойдет отключение частного дома от ЛЭП, он сможет получать энергию еще несколько часов из АКБ. Все это будет работать бесперебойников на устройствах. Оснастив систему генератором электричество не исчезнет при его пуске (обычно оно пропадает на 30 – 120 секунд). Благодаря инвертору переключение на АКБ произойдет мгновенно.
2. Батареи на доме вызовут у прохожих положительные эмоции к вам. То есть они будут думать, что здесь живет человек, который за чистые современные технологии. И задумаются поставить такие же себе. Но прежде могут спросить на сколько это выгодно и какая окупаемость солнечных батарей.

Если заниматься подобным в Европе где электроэнергия в разы дороже, то срок окупаемости наступал бы лет через 25. Плюс там даже готовы доплачивать владельцу солнечной электростанции за отдачу энергии другим людям.

Некоторые данные:

КПД солнечных батарей составляет порядка 20%. Здесь все зависит от технологии изготовления. Максимально возможный коэффициент полезного действия удалось достигнуть лишь на космических солнечных батареях. Он составляет целых 38%. В миру же пока такого нет.

Мощность солнечных батарей так же зависит от конкретной технологии и производителя. Обычно если элемент большого размера, то он может быть значительно мощнее.

Таким образом только, что был произведен расчет солнечных батарей для частного дома! Чтобы подсчитать все более детальней пользуйтесь специальным онлайн калькулятором.

Что влияет на окупаемость солнечных батарей?

Ниже будут перечислены основные факторы, увеличивающие время возврата вложенных средств.

1. Падение процентных ставок на вклады в банках. То есть люди рассуждают так что если они положат деньги под проценты в банк, то смогут полученную прибыль отдавать за электричество. Или же просто приобретут солнечную установку на доход с процентов. Но в действительности это очень сомнительное дело. Проценты постоянно плавают.
2. Рост цен на электричество. Если стоимость будет расти, для вас это будет выгодно. Окупаемость солнечных батарей случится быстрее.
3. Появление дешевых батарей и снижение стоимости установки делает альтернативную энергию выгодней. Особенно если цены в долларах. Люди взявшие солнечные панели в тот момент, когда бакс был 30 рублей, давно уже окупили свои затраты.
4. Инфляция. Любое повышение цен на электроэнергию сделает СБ выгодным приобретением.

Источник

Окупаемость солнечных батарей, расчет и сроки рентабельности, целесообразность установки

В статье попытаемся разобраться, какой срок окупаемости имеют солнечные электростанции, установленные в частном доме, коттедже, частном доме. Следует отметить, что расчет или примеры стоит рассматривать в разных конфигурациях:

Цель установки солнечных батарей и использования солнечных электростанций:

1. Дом не имеет центрального электроснабжения, планируется применение только солнечных панелей для получения энергии.
2. Отсутствие центрального электроснабжения, но солнечные панели будут применяться совместно с топливным генератором.
3. Имеется центральное электроснабжение от имеющихся сетей, но задача стоит в переходе на альтернативные источники энергии, когда это возможно, и экономия затрат на электроэнергию.

Для примера возьмем бюджетную солнечную электростанцию, в ее состав входят:

• 4 солнечные батареи мощностью 300Вт.
• Инвертор мощностью 2,4кВт.
• 2 АКБ емкостью 200А.ч. каждый
• Комплектующие (крепления, кабель, автоматы, коннекторы)

Стоимость такого комплекта составит около 120 тыс. руб.

Данный комплект вырабатывает 1200Вт. электроэнергии в час, т.е. в летний день выработка составит до 10 кВт (среднее значение 6-8 часов максимальной мощности, и до 4-х часов 50-30%). Инвертор позволяет подключить номинальную нагрузку до 2400Вт. и кратковременно 4800Вт. (не более 3 сек. для больших пусковых токов насосов, компрессоров и др. оборудования имеющего резкий скачек мощности при запуске). Этого вполне достаточно для питания дома площадью около 100м2.

Аккумуляторы запасают в себе около 4кВт часов энергии. Часть ее расходуется при недостатке мощности солнечных батарей, когда подключенная нагрузка превышает выработку солнечными панелями. Недостаток берется с аккумуляторов. А так же в ночное время, учитывая, что ночью потребление энергии минимально, и этого запаса вполне может хватить на всю ночь.

Сроки окупаемости солнечных батарей:

1. Что касается первого варианта, когда дом не имеет подключения к сети, то здесь окупаемость можно считать с первого дня, так как стоимость присоединения к сетям может составлять от 50 до 500 тыс. руб. и выше в зависимости от технических возможностей и удаленности электросетей.

1. Второй вариант с генератором наиболее оптимальный. В ночное время, при высоких нагрузках и в пасмурные дни, он будет подпитывать систему. Расход топлива составляет в среднем около 3-х литров в час, плюс регулярное обслуживание, итого имеем 130руб. в час + регулярное ТО около 1000руб. раз в 1-3 мес. Но это гораздо меньше, чем использование только генератора. Так как солнечная энергия будет покрывать 50-100% от необходимого количества энергии. В большинстве случаев отсутствия центрального электроснабжения, мы рекомендуем именно такой вариант. Здесь срок окупаемости трудно рассчитать, он зависит от многих факторов, количества пасмурных дней, общей нагрузки, региона размещения, самого генератора (тип, используемое топливо, мощность). Но в среднем можно сказать, что срок составит около 5 лет, на основе расчетов по разным регионам и с различными условиями.

1. Вариант установки солнечных батарей при имеющейся центральной сети имеет наибольший срок окупаемости, от 10 лет и выше. Но здесь стоит учитывать другие плюсы:

• Бесперебойное питание при отключении электричества (аварии, ремонтные работы), что очень важно для большинства потребителей.
• Экономия в солнечные дни, до 100% энергии будет расходоваться именно от солнечных батарей.
• Экологически чистая энергия (нет шума и выхлопных газов от генератора, зеленая энергия как плюс для экологии)
• Срок службы солнечных батарей до 30 лет, установили и забыли.
• С учетом инфляции и повышения тарифов сроки уменьшаются.

Зеленый тариф для физ. лиц использующих возобновляемые источники энергии (ВИЭ):

В данный момент в думе, в первом чтении принят закон о зеленом тарифе, при его окончательном согласовании появится возможность отдавать излишки энергии в сеть, при этом получать за это деньги. Оплата будет осуществляться за каждый кВт отданный в сеть. Максимальная мощность»объекта микрогенерации» составляет 15кВт, т.е. ежечасно можно продавать электричества на 50-60руб. (400-500руб/день) (тарифы для микрогенерирующих объектов еще утверждаются) Так же плюс этого способа, возможность использовать сетевые инверторы, которые могут работать без аккумуляторов, что позволит сделать систему дешевле на 30% от существующих цен. Так как АКБ являются расходниками в солнечных электростанциях, срок их службы составляет 5-7 лет. Но это уже тема для другой статьи, в дальнейшем мы опишем принцип работы сетевых электростанций, все нюансы, плюсы и минусы.

Стоит сделать вывод, что использование солнечных батарей уже сейчас является выгодным вложением денег и залогом энергетической независимости и безопасности .

Можно подбирать комплекты различной мощности и ценовой категории, тем более, что большинство из них можно наращивать в процессе эксплуатации. Начать с малого количества и постепенно добавлять панели в систему.

Наши специалисты готовы подробно проконсультировать по подбору оборудования, рассказать все нюансы и выбрать комплект который подойдет именно для ваших задач.

Источник