Использование солнечных батарей в условиях войны может снабдить вас собственным источником электроэнергии, который не будет зависеть от обстрелов захватчиков. Однако следует знать, какую именно станцию строить. О том, как работают солнечные батареи в пасмурную погоду, где их лучше устанавливать и как с помощью «зеленого тарифа» зарабатывать деньги на солнечных лучах рассказываем в материале.
О преимуществах солнечной энергии журналисты Вильного радио расспросили доктора технических наук, профессора, проректора Университета Короля Даниила Максима Карпаша.
В этой теме у мужчины многолетний опыт, и не только теоретический: в 2016-м он установил солнечную станцию в своем загородном доме.
Чтобы понять, как работают солнечные станции, нужно вспомнить школьный курс физики для старшеклассников.
“Солнечные панели работают на физическом явлении — фотоэлектрическом эффекте, за что дали Нобелевскую премию Альберту Эйнштейну. Принцип там прост: если на специфический материал попадают фотоны света, тогда образуется электродвижущая сила, то есть начинает идти ток. На этом принципе генерируется ток фотоэлектрическими панелями”, — объясняет простыми словами Максим Карпаш.
Часто людей интересует, как накопление света батареями происходит в пасмурную погоду, например зимой. В таких условиях солнечные панели поглощают определенный объем энергии, впрочем, значительно меньший, если сравнивать с солнечным днем.
“Генерация будет на таком уровне, что ее не будет видно. Ну, если у вас будет целая крыша или поле на 30 кВт [мощности солнечных панелей], то что-то там будет, но очень мало. Это будут сотни ватт. На фоне такой мощности [панелей] это очень мало”, — говорит собеседник.
В общей сложности в солнечный день зимой генерация электроэнергии может быть в четыре раза меньше, чем летом. Такой мощности не хватит для базовых нужд домохозяйства. Можно попробовать подключить, например, компьютер, но накопление будет достаточным только с 10 утра до 14-15 дня, когда солнце находится в зените.
“Мало того следует понимать, что иногда осенний или весенний день может дать большую генерацию, чем летом. Это связано с температурой окружающей среды: [в летний день] панели очень нагреваются, что снижает их эффективность работы”, — добавляет доктор технических наук.
В настоящее время существуют три вида солнечных панелей, которые еще называют фотомодулями: монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные.
“У нас (на украинском рынке, — ред.) достаточно богатый выбор панелей, из них 95% — это китайские производители, разные по качеству и ценам. Номинальная мощность одной типичной панели — это 250-400 ватт. Есть и меньшие — 100-ваттные, есть большие — 500-ваттные. Надо понимать, что у коммерчески доступных панелях 100% энергии попадает на поверхность [солнечной панели], и коэффициент полезного действия превращается [в электроэнергию] в пределах 18-20%”, — рассказывает Максим Карпаш.
Можно купить модуль солнечной батареи, который способен превращать 22-23% солнечной энергии в электроэнергию. Но такие панели стоят дороже.
“Есть разница в монокристаллических и поликристаллических панелях — это (поликристаллические панели, — ред.) в основном необходимы, когда у вас на поле есть тень, то есть дерево какое-нибудь или дом дает тень на ваше поле. Обычно у нас в 95% случаев устанавливают монокристаллические”, — добавляет доктор технических наук.
Третий вид солнечных батарей — тонкопленочные — состоят из тонких слоев кремния, которые наносят на фотомодуль, а затем накрывают фольгой или стеклом в условиях вакуума.
В условиях полномасштабной войны российские оккупанты могут массированно бить по объектам критической инфраструктуры. Так, в ночь на 21 сентября захватчики после перерыва в 6 месяцев ударили по Киеву, Черкассах, Херсону, Харькову, а также Львовской, Киевской и Ровенской областях.
В холодный период риск остаться без света выше, так что если у вас есть возможность, стоит подготовить солнечные электростанции хотя бы для подзарядки гаджетов. Их можно подключить даже если вы живете в многоквартирном доме.
“Можно на крыше поставить, а можно на балкон или фасадные окна. Для зарядки устройств/аккумуляторов через солнечные инверторы вполне можно установить”, — говорит Максим Карпаш.
В квартирах солнечные панели для дома лучше подключать к аккумуляторам и пользоваться ими для собственных нужд. Такое подключение поможет при массированных обстрелах критической инфраструктуры со стороны российских оккупантов.
“Если есть типовые аккумуляторы и инверторы, то панелями можно питать газовый котел, холодильник и т.д. Если у вас аккумулятор 80-100 ампер в час, который можно заряжать от солнечных батарей, это возможно. Даже зимой в солнечные дни на какую-то часть аккумуляторы заряжаются”, — объясняет собеседник.
В Украине существует государственная программа «Зеленый тариф», которая помогает владельцам станций с солнечными панелями заработать деньги.
“Программа “Зеленый тариф” — это стимулирующее тарифообразование. То есть государство доплачивает и стимулирует высоким тарифом людей, которые устанавливают мощности энергетики и отдают эту энергию в общую сеть”, — объясняет Максим Карпаш.
Деньги по «Зеленому тарифу» выплачивают ежемесячно.
“Вам выплачивается разница средств в эквиваленте сгенерированного электричества как разница между тем, что вы дали в систему и тем, что вы взяли себе на объект. Условно вы сгенерировали 200 киловатт, а потребили 100 киловатт. За эти 100 киловатт вам заплатили, а за потребленное электричество ничего не платите”, — приводит пример специалист.
Оформить все необходимые документы для подключения домохозяйства к «Зеленому тарифу» несложно. Сориентироваться, возможно ли это сделать, вам поможет компания, у которой вы будете заказывать станцию. После этого нужно подготовить перечень необходимых документов, подробнее с ним можно ознакомиться по ссылке. После постройки станции работники распределительной сети должны установить счетчик для учета сгенерированной и проданной в сеть электроэнергии.
Кроме домашнего пользования, производство своей электроэнергии пригодится и предпринимателям.
“Особенно до [полномасштабной] войны в 2020-2021 годах был тренд на установку панелей. Больше всего их делали автозаправочные станции. Они очень много для себя устанавливали, потому что находятся далеко и им дорого прокладывать сеть электроэнергии. Так и большинство предприятий работает в рамках дневного цикла. Нагрузка приходится на период, когда самая большая генерация. Логично ставить станции для компенсации собственного потребления”, — говорит Максим Карпаш.
Несмотря на сложность ситуации в Украине из-за открытого вторжения России, солнечные панели для предприятий активно покупают и сейчас.
“В первые месяцы открытого вторжения был спад, конечно, но сейчас тренд продолжается. Вновь многие предприятия устанавливают [солнечные панели], потому что нужно думать про стойкость во время обстрелов. Мы понимаем, что оккупанты будут бить по энергетической инфраструктуре. Это их инструмент давления на нашу страну. Чем меньше украинцы будут зависимы напрямую от использования обычных электрических сетей, тем лучше. Поэтому нужно использовать такую возможность”, — советует Максим Карпаш.
Во время военного положения государство уменьшило выплаты по «Зеленым тарифам» в несколько раз.
“Сейчас их выплачивают в неполной степени — это 1,68 гривны за один киловатт. До полномасштабного вторжения платили полный «Зеленый тариф», и у меня было 5 гривен за киловатт», — делится опытом собеседник.
Бытует мнение, что солнечные батареи выходят из строя через пару лет, отмечает специалист. Но это, по его словам, только мифы.
“Обычно за 10-15 лет деградация панелей идет в пределах 10%. То есть мощность падает на 1–2%. Этого почти не видно”, — отмечает Максим Карпаш.
Чем больше будет мощность фотомодуля, который вы установите, тем быстрее он сможет себя окупить.
“Мы неоднократно считали, что если в среднем домохозяйство потребляет 150 кВт в месяц и ставит 10 кВт панель, то окупаемость у нее будет в пределах 6-7 лет. Учтите, что у вас вместе с тем будет бесплатная электрическая энергия”, — рассказывает доктор технических наук.
В условиях российских обстрелов лучшим вариантом будет аккумуляторная система, которая сможет питать ваши приборы вне зависимости от ситуации с централизованным электроснабжением. Такая станция при благоприятных условиях способна накапливать электрическую энергию.
“Здесь есть зависимость от того, под каким углом расположены панели. Идеально, конечно, ставить на южную сторону, а угол должен быть 35-40 градусов. При условии, когда нет деревьев, теоретически аккумуляторная станция может давать хозяйству в автономном режиме 5-10 киловатт электроэнергии”, — отмечает доктор технических наук.
Следует помнить, что накопление энергии зависит от сезона: если пасмурная погода будет держаться несколько дней, показатели значительно снизятся.
Также во время подключения аккумуляторной системы следует рассчитывать, что придется дополнительно потратиться на аккумуляторы: их должно быть достаточно для поддержки работоспособности ваших бытовых нужд.
“Существуют гибридные станции, которые заряжают в первую очередь ваши аккумуляторы, а когда идет избыток потребления, они отдают [электроэнергию в систему]. Поэтому есть возможность при выключении света переключиться на автономное потребление”, — отмечает Максим Карпаш.
Однако гибридная станция будет стоить дороже сетевой или аккумуляторной.
Прежде чем планировать устанавливать солнечные электростанции на крыше вашего дома, проконсультируйтесь, подходит ли она для этого.
“Панель вместе с креплением — это довольно тяжелая вещь. Один модуль на 250 ватт имеет алюминиевую раму и весит от 12 до 17 килограммов в зависимости от производителя. Если хотите построить станцию на несколько киловатт, а у вас на крыше стоит шифер и старые деревянные перекрытия, есть риск того, что панели просто провалятся. Это может произойти как при монтаже, так и затем под тяжестью снега”, — предупреждает Максим Карпаш.
Кроме этого, проблемы могут возникнуть с самим расположением вашего дома.
“Крыша может быть ориентирована на северную сторону, или будет много тени от зданий или деревьев. Такая крыша будет очень неудобной в плане генерации. Еще крыша может быть слишком узкой”, — говорит доктор технических наук.
Лучшее всего панель солнечной батареи устанавливать на плоские крыши, потому что там их можно расположить под любым углом.
Разницы в том, на какой высоте устанавливать модули солнечной батареи, нет. Будь это крыша девятого этажа или поле — электроэнергии они будут давать одинаково. Однако одно отличие в высоте все же есть.
“Чем выше вы установите панели, тем меньше у вас будет пыли. Это все-таки электричество, и оно притягивает пыль. Поэтому, чем выше, тем меньше будет запыленность и механическое загрязнение”, — объясняет собеседник.
Время от времени фотомодуль следует мыть от пыли и другой грязи. Однако если вам повезет с условиями, это не придется делать часто.
“Уже разработаны роботы, которые сами ездят по этим поверхностям и моют их. Однако пыль нормально смывается и атмосферными осадками. Я, например, свои мыл последний раз в 2021 году. Единственный момент бывает летом: когда долго нет осадков, ветер надувает пыль. Поэтому когда глазами видишь это загрязнение, то стоит уже помыть”, — уточняет Максим Карпаш.
Солнечные батареи для электроснабжения советуют устанавливать даже маленьким семьям, в которых домохозяйство потребляет мало света.
“Технологии дешевеют: раньше, в 2016 году, установить один ватт солнечной мощности стоило меньше доллара, а сегодня это почти 20 центов. Цена на сами панели упала в пять раз. Инверторов уже тоже такое большое количество на рынке, что из-за конкуренции цены упали. Есть много китайских, которым по качеству можно доверять. К тому же китайская техника дешевле европейских аналогов”, — рассказывает собеседник.
Где купить солнечные батареи не важно, впрочем, специалист советует не покупать их на вторичном рынке.
“Вы не знаете, какая у нее эффективность. Большинство людей не имеют приборов, чтобы проверить работоспособность панели, не было ли там короткого замыкания. Они не такие уж дорогие, лучше покупать новую”, — советует доктор технических наук.
Подключение солнечной станции позволит отказаться от коммунальных платежей в течение всего года.
“Если вы поставите станцию, которая будет компенсировать ваше собственное потребление, то у вас будет бесплатное электричество. Потому что летом вы будете больше отдавать, чем употреблять, а зимой — возвращать из сети то, что отдали. В долгосрочном плане это выгодно”, — объясняет Максим Карпаш.
Отметим, в Украине тарифы на электроэнергию для домохозяйств дотированы государством. Об этом не раз говорили чиновники.
«Тарифы для бытовых потребителей в четыре раза ниже реальной цены. Поддерживая его, государство дотирует каждый киловатт-час, независимо от уровня доходов потребителей. На такие дотации тратятся более 140 миллиардов гривен в год», — говорил в начале 2023 года советник премьер-министра Украины Юрий Бойко.
Итак, строительство для своего хозяйства солнечной станции, вы сэкономите деньги не только себе, но и государству.
“Каждая гривна, сэкономленная на коммуналке, — это считайте, что вы задонатили на ВСУ. У нас все тарифы на газ, воду и электричество дотированы государством. Вместо дотации на оплату вашего света эти деньги пойдут на ВСУ”, — заключает Максим Карпаш.
Напомним, с начала лета в Украине подорожала электроэнергия. Новые тарифы продиктованы ростом себестоимости электроэнергии: это повышение зарплаты работникам и удорожание расходных материалов. Кроме того, на формирование цены на электричество влияют тарифы в других странах.