Використання сонячних батарей в умовах війни може забезпечити вас власним джерелом електроенергії, яке не буде залежати від обстрілів загарбників. Однак варто знати, яку саме станцію будувати. Про те, як працюють сонячні батареї у похмуру погоду, де їх краще встановлювати та як за допомогою “зеленого тарифу” заробляти гроші на сонячному промінні розповідаємо у матеріалі.
Про переваги сонячної енергії журналісти Вільного радіо розпитали у доктора технічних наук, професора, проректора Університету Короля Данила Максима Карпаша.
У цій темі чоловік має багаторічний досвід, і не лише теоретичний: 2016-го він встановив сонячну станцію у своєму заміському будинку.
Щоб зрозуміти, як працюють сонячні станції, треба згадати шкільний курс фізики для старшокласників.
“Сонячні панелі працюють на фізичному явищі — фотоелектричному ефекті, за що дали Нобелівську премію Альберту Ейнштейну. Принцип там простий: якщо на специфічний матеріал потрапляють фотони світла, то тоді утворюється електрорушійна сила, тобто починає йти струм. На цьому принципі генерується струм фотоелектричними панелями”, — пояснює простими словами Максим Карпаш.
Найчастіше людей цікавить, як накопичення світла батареями відбувається у похмуру погоду, наприклад взимку. В таких умовах сонячні панелі поглинають певний об’єм енергії, втім значно менший, якщо порівнювати з сонячним днем.
“Генерація буде на такому рівні, що її не буде видно. Ну, якщо у вас буде цілий дах або поле на 30 кВт [потужності сонячних панелей], то щось там буде, але дуже мало. Це будуть сотні ват. На фоні такої потужності [панелей]це дуже мало”, — каже співрозмовник.
Загалом у сонячний день взимку генерація електроенергії може бути у чотири рази меншою, ніж влітку. Такої потужності не вистачить для базових потреб домогосподарства. Можна спробувати підключити, наприклад, комп’ютер, але накопичення буде достатнім тільки з 10 ранку до 14-15 дня, коли сонце перебуває в зеніті.
“Мало того, слід розуміти, що інколи осінній або весняний день можуть дати більшу генерацію, ніж влітку. Це пов’язано з температурою навколишнього середовища: [в літній день] панелі дуже нагріваються, що знижує їхню ефективність роботи”, — додає доктор технічних наук.
Наразі існують три види сонячних панелей, які ще називають фотомодулями: монокристалічні, полікристалічні та тонкоплівкові.
“В нас (на українському ринку, — ред.) доволі багатий вибір панелей, з них 95% — це китайські виробники, які різні за якістю та цінами. Номінальна потужність однієї типової панелі — це 250-400 ват. Є і менші — 100-ватні, є більші — 500-ватні. Треба розуміти, що у комерційно доступних панелях 100% енергії потрапляє на поверхню [сонячної панелі], і коефіцієнт корисної дії перетворюється [на електроенергію] у межах 18-20%”, — розповідає Максим Карпаш.
Можна купити й модуль сонячної батареї, здатний перетворювати 22-23% сонячної енергії на електроенергію. Але такі панелі коштують більше.
“Є різниця у монокристалічних та полікристалічних панелях — це (полікристалічні панелі, — ред.) в основному необхідно, коли у вас на полі є тінь, тобто дерево якесь або будинок дає тінь на ваше поле. Зазвичай в нас у 95% випадків встановлюють монокристалічні”, — додає доктор технічних наук.
Третій вид сонячних батарей — тонкоплівкові — складаються з тонких шарів кремнію, які наносять на фотомодуль, а потім накривають фольгою або склом в умовах вакууму.
В умовах повномасштабної війни російські окупанти можуть масовано гатити по об’єктах критичної інфраструктури. Так, в ніч на 21 вересня загарбники після перерви у 6 місяців вгатили по Києву, Черкасах, Херсону, Харкову, а також Львівській, Київській та Рівненській областях.
У холодний період ризик залишитись без світла вищий, тож, якщо у вас є змога, варто підготувати сонячні електростанції хоча б для підзарядки гаджетів. Їх можна підключити навіть якщо ви живете у багатоквартирному будинку.
“Можна на даху поставити, а можна на балкон або фасадні вікна. Для власної зарядки пристроїв/акумуляторів через сонячні інвертори цілком можна встановити”, — каже Максим Карпаш.
У квартирах сонячні панелі для дому краще під’єднувати до акумуляторів та користуватись ними для власних потреб. Таке підключення допоможе під час масованих обстрілів критичної інфраструктури з боку російських окупантів.
“Якщо є типові акумулятори та інвертори, то панелями можна живити газовий котел, холодильник, тощо. Коли у вас акумулятор 80-100 ампер на годину, який можна заряджати від сонячних батарей, то це можливо. Навіть взимку у сонячні дні на якусь частинку акумулятори заряджаються”, — пояснює співрозмовник.
В Україні існує державна програма “Зелений тариф”, яка допомагає власникам станцій з сонячними панелями заробити гроші.
“Програма “Зелений тариф” — це стимулююче тарифоутворення. Тобто держава доплачує та стимулює високим тарифом людей, які встановлюють потужності енергетики та віддають цю енергію у загальну мережу”, — пояснює Максим Карпаш.
Гроші за “Зеленим тарифом” виплачують щомісяця.
“Вам виплачується різниця коштів в еквіваленті згенерованої електрики як різниця між тим, що ви дали в систему та тим, що ви взяли собі на об’єкт. Умовно, ви згенерували 200 кіловатів, а спожили 100 кіловатів. За ці 100 кіловатів вам заплатили, а за спожиту електрику нічого не платите”, — наводить приклад фахівець.
Оформити всі необхідні документи для підключення домогосподарства до “Зеленого тарифу” нескладно. Зорієнтуватися, чи можливо це зробити, вам допоможе компанія, у якої ви замовлятимете станцію. Після цього треба підготувати перелік необхідних документів, детальніше з ним можна ознайомитись за посиланням. Після зведення станції працівники розподільної електромережі мають встановити лічильник для обліку згенерованої та проданої в мережу електроенергії.
Крім домашнього користування, виробництво своєї електроенергії стає у пригоді й підприємцям.
“Особливо до [повномасштабної] війни у 2020-2021 роках був тренд на встановлення панелей. Найбільше їх робили автозаправні станції. Вони дуже багато для себе встановлювали, бо знаходяться далеко і їм дорого прокладати мережу електроенергії. Так і більшість підприємств працюють у межах денного циклу. Навантаження припадає на період, коли найбільша генерація. Логічно ставити станції для компенсації власного споживання”, — каже Максим Карпаш.
Попри складність ситуації в Україні через відкрите вторгнення Росії, сонячні панелі для підприємств активно купують і зараз.
“У перші місяці відкритого вторгнення був спад, звичайно, але зараз тренд продовжується. Знову багато підприємств встановлюють [сонячні панелі], бо треба думати про стійкість під час обстрілів. Ми розуміємо, що окупанти будуть бити по енергетичній інфраструктурі. Це їхній інструмент тиску на нашу країну. Чим менше українці будуть залежні напряму від використання звичайних електричних мереж, тим краще. Тому треба використовувати таку можливість”, — радить Максим Карпаш.
Під час воєнного стану держава зменшила виплати за “Зеленими тарифами” у декілька разів.
“Зараз їх виплачують у неповній мірі — це 1,68 гривні за один кіловат. До повномасштабного вторгнення платили повний “Зелений тариф”, і в мене було 5 гривень за кіловат”, — ділиться досвідом співрозмовник.
Побутує думка, що сонячні батареї виходять з ладу за пару років, зазначає фахівець. Та це, за його словами, лише міфи.
“Зазвичай за 10-15 років деградація панелей йде у межах 10%. Тобто потужність падає на 1-2%. Цього майже не видно”, — зазначає Максим Карпаш.
Чим більшою буде потужність фотомодуля, який ви встановите, тим швидше він зможе себе окупити.
“Ми неодноразово рахували, що якщо у середньому домогосподарство споживає 150 кВт на місяць та ставить 10 кВт панель, то окупність у неї буде в межах 6-7 років. Врахуйте, що у вас разом з тим буде безоплатна електрична енергія”, — розповідає доктор технічних наук.
В умовах російських обстрілів найкращим варіантом буде акумуляторна система, яка зможе живити ваші прилади незалежно від ситуації з централізованим електропостачанням. Така станція за сприятливих умов здатна накопичувати електричну енергію.
“Тут є залежність від того, під яким кутом розташовані панелі. Ідеально, звичайно, ставити на південну сторону, а кут має бути 35-40 градусів. За умов, коли немає дерев, теоретично акумуляторна станція може давати господарству в автономному режимі 5-10 кіловат електроенергії”, — зазначає доктор технічних наук.
Варто пам’ятати, що накопичення енергії залежить від сезону: якщо похмура погода триматиметься декілька днів, показники значно знизяться.
Також під час підключення акумуляторної системи слід розраховувати, що доведеться додатково витратитись на самі акумулятори: їх має бути достатньо для підтримки працездатності ваших побутових потреб.
“Існують гібридні станції, які заряджають у першу чергу ваші акумулятори, а вже коли йде надлишок споживання, вони віддають [електроенергію у систему]. Тому є можливість при вимкненні світла перемкнутись на автономне споживання”, — зазначає Максим Карпаш.
Однак гібридна станція буде коштувати дорожче за мережеву або акумуляторну.
Перш ніж планувати встановлювати сонячні електростанції на даху вашої оселі, проконсультуйтесь, чи підходить вона для цього.
“Панель разом з кріпленням — це доволі важка річ. Один модуль на 250 ватів має алюмінієву раму та важить від 12 до 17 кілограмів в залежності від виробника. Коли хочете побудувати станцію на декілька кіловатів, а у вас на даху стоїть шифер та старі дерев’яні перекриття, є ризик того, що панелі просто проваляться. Це може статись як під час монтажу, так і потім під вагою снігу”, — попереджає Максим Карпаш.
Крім цього, проблеми можуть виникнути з самим розташуванням вашого будинку.
“Дах може бути орієнтований на північну сторону, або буде багато тіні від будівель чи дерев. Такий дах буде дуже незручним у плані генерації. Ще він може бути завузький”, — каже доктор технічних наук.
Найкраще панель сонячної батареї встановлювати на плоскі дахи, бо там їх можна розташувати під будь-яким кутом.
Різниці в тому, на якій висоті встановлювати модулі сонячної батареї, немає. Будь це дах дев’ятого поверху або поле — електроенергії вони даватимуть однаково. Проте одна відмінність у висоті все ж є.
“Чим вище ви встановите панелі, тим менше у вас буде пилу. Це все ж таки електрика, і воно притягує пил. Тому чим вище, тим менше буде запиленість та механічне забруднення”, — пояснює співрозмовник.
Час від часу фотомодуль слід мити від пилу та іншого бруду. Проте, якщо вам пощастить з умовами, це не доведеться робити часто.
“Вже є розроблені роботи, які самі їздять по цих поверхнях та миють їх. Проте пил нормально змивається й атмосферними опадами. Я, наприклад, свої мив востаннє у 2021 році. Єдиний момент буває влітку: коли довго немає опадів, вітер надуває пил. Тому, коли очима бачиш це забруднення, то варто вже змити”, — уточнює Максим Карпаш.
Сонячні батареї для електропостачання радять встановлювати навіть маленьким родинам, у яких домогосподарство споживає мало світла.
“Технології дешевшають: раніше, у 2016 році, встановити один ват сонячної потужності коштувало менше долара, а сьогодні це майже 20 центів. Ціна на самі панелі впала у п’ять разів. Інверторів вже теж така велика кількість на ринку, що через конкуренцію ціни впали. Є багато китайських, яким по якості можна довіряти. До того ж китайська техніка дешевша за європейські аналоги”, — розповідає співрозмовник.
Де купити сонячні батареї не важливо, втім фахівець радить не купувати їх на вторинному ринку.
“Ви не знаєте, яка в неї ефективність. Більшість людей не мають приладів, щоб перевірити працездатність панелі, чи не було там короткого замикання. Вони не такі вже дорогі, краще купляти нову”, — радить доктор технічних наук.
Підключення сонячної станції дасть змогу відмовитись від комунальних платіжок упродовж всього року.
“Якщо ви поставите станцію, яка буде компенсувати ваше власне споживання, то ви будете мати безплатну електрику. Бо влітку ви будете більше віддавати, ніж споживати, а взимку — повертати з мережі те, що віддали. У довгостроковому плані це вигідно”, — пояснює Максим Карпаш.
Зазначимо, в Україні тарифи на електроенергію для домогосподарств дотовані державою. Про це неодноразово казали посадовці.
“Тариф для побутових споживачів вчетверо нижчий, ніж реальна ціна. Підтримуючи його, держава дотує кожну кіловат-годину, незалежно від рівня доходів споживачів. На такі дотації витрачаються понад 140 мільярдів гривень на рік”, — казав на початку 2023 року радник прем’єр-міністра України Юрій Бойко.
Отже, будуючи для свого господарства сонячну станцію, ви зекономите гроші не тільки собі, а й державі.
“Кожна гривня, зекономлена на комуналці — це рахуйте, що ви задонатили на ЗСУ. В нас всі тарифи на газ, воду та електрику дотовані державою. Замість дотації на оплату вашого світла ці гроші підуть на ЗСУ”, — підсумовує Максим Карпаш.
Нагадаємо, з початку літа в Україні подорожчала електроенергія. Нові тарифи продиктовані зростанням собівартості електроенергії: це й підвищення зарплати працівникам, і здорожчання розхідних матеріалів. Крім того, на формування ціни на електрику впливають тарифи в інших країнах.