Світло / Пристрої на сонячних батареях
Чи варто розраховувати всерйоз на сонячні батареї як джерело електричної енергії для заміського будинку або дачі? На перший погляд виглядає заманливо. Автономно, екологічно, недорого. Ні тобі перебоїв з електрикою, ні рахунків від постачальних організацій. Поставив і забув. Реальність, на жаль, інша. Три думки експертів щодо сонячних батарей.
Поставити сонячні батареї і «забути про них», не вийде
Михайло Васильєв, науковий співробітник інституту систем енергетики ім. Л.А. Мелентьєва СО РАН
До проблеми фотоелектрічества привів науковий інтерес: хотів з'ясувати наскільки воно може конкурувати і в якій області. До натурних експериментів не дійшов, але розрахунки зробив.
Сонячна електростанція складається з трьох основних технічних елементів - панелей, перетворювача, акумуляторів. Все обладнання дороге, а для забезпечення достатньої потужності треба встановлювати багато сонячних панелей, купувати потужні акумулятори. З огляду на, що в Іркутську тарифи на електрику - особливо побутові тарифи - дуже низькі, установка сонячної електростанції спочатку невигідна.
Встановив і забув? Не можна сказати, що електростанція на фотоелементах не вимагає поточного обслуговування. Так, фотоелементи служать 20-30 років, але з них потрібно витирати пил, зчищати сніг. У акумуляторів, найважливішою складовою сонячної електростанції, термін служби 5-7 років (кращі зразки витримують тисячу циклів - якщо вдень зарядив, ввечері розрядив - три роки). Тому не вийде поставити сонячну електростанцію і забути про неї, все одно доведеться витрачати сили і кошти на підтримку роботи.
Навіть якщо в селищі перебої з електрикою, сонячна електростанція не вихід. Краще поставити окремо джерело безперебійного живлення - акумулятор, який буде запасати і віддавати. Фотоелементи потрібні, коли перебої довгі і часті. У садівництві і селищах, наприклад, доцільно ставити газову плиту, пічне опалення та фотоелектрика для освітлення та електроніки.
Якщо люди хочуть замінити опалення електрикою, то їм доведеться все поле змусити фотоелементами. Коли вони дізнаються ціну, то зрозуміють, що краще щомісяця платити по 10 тисяч рублів, ніж будувати потужну сонячну електростанцію. А ще краще утеплити будинок, і в крайніх випадках використовувати бензинові або дизельні електрогенератори. У порівнянні з фотоелементами вони стоять сущі копійки, але при цьому на пару годин здатні забезпечити будинок електрикою.
За фотоелектрика майбутнє, але щоб воно стало масовим, потрібно вирішити ще багато технічних проблем.
По-перше, підвищити ККД фотоелементів і знизити їх собівартість. Зараз ККД сонячних панелей складає близько 20%, тобто вони тільки 20% сонячної енергії трансформують в електрику. Було б непогано, якби дійшли до 30%. Кілька років тому читав, що подолано бар'єр в 40%, але, як я зрозумів, це був фейк: 20% реалістично, 22% може бути, а вище нереально. За собівартістю можна чекати два ефекту: або виробники будуть випускати фотоелементи з меншою кількістю кремнію (поверхню в формі лінзи), або просто виробляти більше сонячних панелей, через що ціна їх знизиться.
Друга технічна проблема, вирішення якої зробить сонячні електростанції дешевше - невисокі зарядної ємності та терміну служби акумуляторів. Витрати на акумулятори займають суттєву частку в загальній вартості автономного електропостачання. Час від часу приходять новини про технологічні прориви в цій області. Можливо, якісь нововведення скоро будуть впроваджені в масове виробництво. Керуюча електроніка (перетворювачі), по-моєму, вже досягла своєї досконалості. Я не знаю, що там ще можна придумати.
При нинішній ціні на електрику сонячні батареї абсолютно нерентабельні
Питання вивчив ретельно. Не тільки через проблеми з електроенергією, а й з позицій економії. Розрахунки робив по цінниках від найдешевшого іркутського постачальника.
Батареї досить дорогі. Самі по собі батареї не дають великого сенсу без акумуляторів. А акумулятори дуже дорогі, примхливі, вимагають багато місця, дають малу потужність і швидко розряджаються (два останніх параметра взаємопов'язані). Є більш якісні літієві акумулятори (як в мобільних), але вони ще дорожчі.
І батареї, і акумулятори працюють з постійним струмом, а для побутових приладів потрібен змінний. Для перетворення потрібен інвертор, який теж коштує грошей, плюс при перетворенні йдуть пристойні втрати.
Мій будинок (240 квадратів) споживає взимку близько 30 кіловат електроенергії. Навіть якщо я встановлю батареї на всьому даху, вони мені дадуть не більше 2-3 кіловат. Тобто холодильник, світло, і все. Ні на кухню, ні на бойлер вже не вистачить. Ні тим більше на обігрів, а у мене 8 батарей-конвекторів стоять на обігріві.
Батареї працюють тільки вдень. Вночі - акумулятори. У похмуру погоду акумулятори розрядяться за ніч, вдень працювати не будуть. Крім того, сніг - їх треба від нього чистити регулярно.
Термін служби батарей (тестував) близько року при заявленій потужності, потім потужність падає, через три-чотири роки батарея виходить з ладу.
Висновок: при нинішній ціні на електрику й акумулятори, сонячні батареї абсолютно нерентабельні. Умовно, на мій будинок потрібно затратити близько 200 тисяч рублів, щоб так-сяк забезпечити потреби в електроенергії на 10% від існуючої (взимку. Зрозуміло). Я витрачаю на електрику близько 3-4 тисяч в місяць. Відповідно, 200 тисяч рублів мені вистачить на 50 зимових місяців безбідного існування. При перебоях простіше генератор ганяти: у мене генератор на 8 кіловат, за годину йде близько півтора літрів бензину, тобто 50 рублів.
Мало випадків, коли установка сонячної електростанції доцільна
Олексій Нелюбин, директор компанії «Байкал-енергія»
Є мало випадків, коли установка сонячної електростанції доцільна. Якщо говорити про ринок, то вони мало кому цікаві. Купують мисливці, лісники - люди, які живуть в місцях, де немає взагалі ніякої електрики, крім як від дизельних генераторів. Батареї окупаються тільки там, де немає електрики. Хоча деякі люди ставлять для економії, але це рідкість. За сім років роботи зростання попиту на сонячні батареї ми не помітили.
За сім років технології подешевшали, але останні два роки ціна на фотоелементи в доларах не змінюється, в рублях - росте.
По гарантійному обслуговуванню частіше звертаються з поломкою перетворювача напруги. Може відразу зламатися, а може і через рік-два. Перетворювачі дорогі, але основна вартість всієї системи - це акумулятори. Їх вистачає приблизно на вісім років.