Сетевая солнечная электростанция: принцип, преимущества, правила выбора

Сетевая СЭС: как это работает

Преимущества сетевой солнечной электростанции

Как устроена сетевая солнечная электростанция

Как подобрать сетевую солнечную электростанцию

У кого лучше покупать солнечную электростанцию и почему

Сетевая СЭС: как это работает

Сетевая солнечная электростанция не заменяет централизованное электроснабжение, а работает параллельно с ним. Когда поступление энергии от солнца достаточное, приоритет имеет солнечная электростанция; ночью или в плохую погоду снабжение дома электричеством берет на себя централизованный источник. Сетевые СЭС, в отличие от автономных, не комплектуются аккумуляторными батареями, но при необходимости такую СЭС можно оснастить и ими - это несложно, а получившаяся в результате конфигурация электростанции будет называться гибридной. 

Упрощенная схема работы сетевой солнечной электростанции

Преимущества сетевой солнечной электростанции

Экономия. В последние годы СНТ активно переходят на двух- и трехтарифную систему учета электроэнергии, в которую заложена существенная разница в стоимости электричества в разное время суток: ночью она может быть в 2-3 раза дешевле. Понятно, что если в течение дня, в период максимальной производительности СЭС (и самой высокой цены на централизованную подачу) получать электричество от солнца, а на централизованную сеть переключаться только ночью, это дает существенное сокращение затрат. Особенно полезна такая схема в случаях, если дом частично отапливается электричеством. Подробнее об отоплении помещений от солнечной электростанции смотрите здесь. Что касается окупаемости, то затраты на приобретение сетевой СЭС возмещаются за счет экономии в течение нескольких лет (срок зависит от индивидуальных параметров); если учесть, что срок службы качественных фотоэлектрических модулей исчисляется десятками лет, это выгодное вложение, которое в перспективе “выходит в плюс”. Например, компания ”Хевел”, российский производитель гетероструктурных ФЭМ, дает официальную гарантию на их выработку в течение 25 лет, а фактический срок службы таких модулей составляет 30 лет и более. Здесь следует также иметь в виду, что электричество дорожает каждый год, и можно только догадываться, какими будут тарифы через 10-15 лет.  
 

Возможность продажи излишков электричества. Тут речь идет уже о прямой денежной выгоде, если СЭС вырабатывает больше энергии, чем потребляет домохозяйство. Примечательно, что это вполне легальный способ заработка: в декабре 2019 года Государственной Думой был принят законопроект о микрогенерации, который прямо разрешает владельцам генерирующих установок мощностью до 15 кВт продавать энергию сбытовым компаниям, при этом доходы от ее продажи не будут облагаться налогом. 
 

Компенсация недостатка выделенной мощности. Сетевая СЭС решает проблему ограничения на выделенную мощность, с которой знакомы многие владельцы загородных участков. В подмосковных садовых товариществах на один участок полагается около 3 кВт, на деле может подаваться и меньше, особенно в периоды “высокого спроса” на электричество. Если дом оборудован электроприборами на уровне городской квартиры и имеет насосное оборудование для подачи воды и отвода канализации, выделенной мощности может не хватать - придется либо мириться с дискомфортом, либо искать способы увеличить мощность. Теоретически к этому нет препятствий и существует специальная процедура подачи запроса на увеличение выделенной мощности, но на практике владелец участка может получить отказ из-за того, что установленный в поселке трансформатор не рассчитан на повышенную нагрузку. В такой ситуации остается только искать альтернативные источники электроснабжения, и установка сетевой солнечной электростанции -- лучший из них. А если модернизировать такую СЭС до гибридной, можно обеспечить надежное резервирование наиболее важных узлов, перебой в работе которых чреват поломками и нестабильной работой, подключив выделенную группу потребителей на солнечную электростанцию. 
 

Возможность использовать СЭС для отопления. Обогреть солнечной энергией весь дом вряд ли получится, но она может хорошо себя показать в комплексном решении. 
 

Экологическая чистота. Солнечная энергия соответствует всем стандартам “зеленой” энергетики: это возобновляемый ресурс, при использовании которого не наносится абсолютно никакого вреда окружающей среде. В Европе, где требования к экологической безопасности источников энергии становятся все жестче, использование солнечной генерации приветствуется и поощряется на государственном уровне. 

Как устроена сетевая солнечная электростанция

Готовый к использованию комплект сетевой СЭС включает в себя фотоэлектрические модули, инвертор, коннекторы, кабели и электрический щит, опционально - опорные конструкции для монтажа (на кровле или на земле). 
 

Фотоэлектрические модули, именуемые в простой речи “солнечными батареями” - важнейшая часть системы, отвечающая за эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую. Технологий изготовления солнечных модулей несколько, но для регионов с относительно небольшим количеством солнечных дней (в число которых входит и средняя полоса России) предпочтительно использовать наиболее эффективные панели, к которым можно смело отнести гетероструктурные, позволяющие максимально использовать рассеянное освещение. КПД гетеростуктурных ФЭМ “Хевел”- один из самых высоких на сегодняшний день (до 22,3 % для двусторонних модулей (BiFi +20%)) - по этому показателю они превосходят модули, изготовленные по классическим кремниевым технологиям (моно- и поликристаллические). Кроме того, гетероструктурные модули отличаются более высокой устойчивостью к нагреву, в то время как у классических кристаллических потеря мощности при высокой температуре поверхности может достигать 25%. Гетероструктурная технология получила признание в странах Европы, но в России пока распространена мало - это связано в первую очередь со сложностью и высокой стоимостью организации производства. Компания ”Хевел” - пионер в этой области: специалисты “Хевел” смогли не только развернуть производство полного цикла на территории нашей страны, но и внести в технологию усовершенствование. Но что особенно важно - гетероструктурные модули “Хевел” разрабатывались и проходили испытания именно в российских условиях и адаптированы к ним гораздо лучше, чем любые другие. 
 

Коннекторы МС4 соединяют фотоэлектрические модули в единую цепь. Количество коннекторов зависит от числа ФЭМ. 
 

Инвертор преобразует постоянный ток в переменный. Инвертор, входящий в комплект сетевой электростанции от компании “Хевел”, имеет функцию удаленного управления и мониторинга, которая позволяет пользователю контролировать параметры системы и изменять их при необходимости. 
 

Солнечный кабель. Для солнечных электростанций применяются специальные кабели наружной прокладки с медными жилами, двухслойной изоляцией и защитой от внешних воздействий: влаги, ультрафиолета, перепадов температуры. 
Электрический щит принимает и распределяет электроэнергию внутри помещения. В распределительной панели устанавливаются предохранители и автоматические выключатели. 
 

Опорные конструкции подбираются исходя типа кровли и угла ее наклона. Установить фотоэлектрические модули можно на кровлю любой конфигурации: плоскую, простую скатную, вальмовую, многощипцовую и пр. Опорные конструкции выбираются в зависимости от материала кровли, несущая способность стропил в большинстве случаев достаточна для установки ФЭМ, так как нагрузка распределяется равномерно. Оптимальный угол наклона для эффективной работы СЭС разнится в зависимости от региона и при необходимости корректируется с помощью опорных конструкций. Например, для Московской области оптимальным считается уклон 42-43 градуса, но при монтаже на крышу желательно использовать угол наклона самой крыши, чтобы избежать возникновения дополнительных нагрузок (в первую очередь ветровой). 

Если на крыше есть мансардные окна, трубы или аэраторы, это не проблема: фотоэлектрические модули совершенно не обязательно устанавливать вплотную друг к другу. 

Монтаж фотоэлектрических модулей

Как подобрать сетевую солнечную электростанцию

В принципе, мощность сетевой электростанции не обязательно должна быть равна энергопотребности домохозяйства — при недостатке энергии СЭС автоматически доберет ее из централизованного источника, а при избытке возможна продажа излишков, как уже говорилось выше. Но если требуется подобрать станцию таким образом, чтобы ее выработка соответствовала потреблению, необходимо собрать данные об энергопотреблении домохозяйства с учетом сезонности, а также выяснить, сколько фотоэлектрических модулей можно разместить на кровле с учетом ее особенностей. Подробную инструкцию можно посмотреть здесь, а в случае затруднений проще всего будет проконсультироваться у специалистов компании, в которой вы намерены заказывать систему. Возможно, в вашем конкретном случае будет иметь смысл установить не сетевую, а гибридную солнечную электростанцию - специалисты подскажут, как это реализовать. 

У кого лучше покупать солнечную электростанцию и почему

Прежде всего следует сразу отказаться от соблазнительной мысли сэкономить, купив китайские фотоэлектрические модули. Вероятность, что вам повезет с их качеством и они будут выдавать заявленные мощности, есть, но она далеко не стопроцентная. К тому же, как говорилось выше, солнечная электростанция - это инвестиция в будущее, которая оправдывает себя только при долгом сроке службы ФЭМ без потери мощности. Проблема “старения” модулей и снижения КПД с течением времени решена только у хороших производителей - так, гетероструктурные ФЭМ от “Хевел” теряют за 25 лет всего около 17% мощности, чего никак нельзя сказать о продукции безымянных китайских производителей - она вообще может “не дожить” до такого возраста и выйти из строя через несколько лет, не успев окупить свою стоимость. В таких случаях обычно выясняется, что гарантийные обязательства, выданные поставщиком такого оборудования, являются по сути фикцией - причем без всякого нарушения закона. Подробнее об этой проблеме можно узнать здесь. 

Так что при выборе солнечной электростанции рекомендуется рассматривать продукцию отечественного производства. Мы не зря упоминали здесь компанию “Хевел” - это флагман отечественной индустрии солнечной генерации, работающий в том числе с мощностями промышленных масштабов: по состоянию на начало 2020 года суммарная мощность электростанций “Хевел” составляет более 680 млн кВт*ч.