29 сент. 2009 г.

Собственная солнечная электростанция – за и против

Если вы не подключены к сети централизованного электроснабжения, вы имеете одно очень важное преимущество - независимость от сетей. Вы можете даже пожелать быть независимыми в том случае, когда у вас уже подключена сеть электроснабжения. Вы можете не подчиняться правилам, которые устанавливает местная энергосеть. Вам не страшны повышения цен на электроэнергию, аварии в сетях, обрывы в линиях электропередач, ухудшение качества электроэнергии из-за перегрузок в сетях.


Если вы выбираете себе участок для дома, вы скорее всего обнаружите, что участки в удалении от сетей централизованного электроснабжения стоят дешевле. Большинство людей не готовы (или психологически, или из-за недостатка знаний) иметь собственную электростанцию и быть "сам себе энергосеть". Поэтому стоимость земли формируется согласно спросу на такие участки. Быть неподключенным к сетям может оказаться гораздо дешевле, чем стоимость протяжения линии электропередач и подключения к сетям централизованного электроснабжения. Однако, нужно быть готовым к тому, что, если вы не подключены к сетям, нужно будет заплатить за покупку и обслуживание электрогенерирующей системы на возобновляемых источниках энергии.

За исключением случая, когда вы можете позволить себе заведомо избыточную систему, автономная генерация стимулирует вас использовать энергию максимально эффективно. Это большое преимущество, особенно если вы заботитесь о вашем влиянии на окружающую среду. Самые энергоэффективные дома - это не соединенные с сетью дома. Когда вам нужно получать энергию от ограниченного источника, вы обязательно задумаетесь, как наиболее рационально использовать генерируемую энергию. Есть также множество менее материальных преимуществ быть автономным от сети. Включая удовлетворение от того, что вы используете электроэнергию с ответственностью и пониманием. И может быть ваши соседи будут думать, что вы опережаете свое время.

Недостатки автономных систем

Когда вы решаетесь на отключение от сети, вы принимаете на себя некоторые обязанности, которые в настоящее время исполняют местные электросети, от услуг которых вы хотите отказаться. Наш опыт показывает, что ваше недовольство сетями будет тем меньше, чем больше их обязанностей вы принимаете на себя.

Во-первых, генерация собственной электроэнергии стоит денег. Если вы уже подключены к сети, то скорее всего автономная система с возобновляемыми источниками энергии будет производить для вас более дорогую электроэнергию. Исключение может составлять случай, если в вашем регионе действуют специальные меры финансовой поддержки для владельцев электростанций, использующих возобновляемую энергию, или стоимость электроэнергии от сетей очень высока (или действуют оба эти фактора).


Конечно, если вы задумываетесь о долгосрочной перспективе, это меняет картину. Но большинство людей, которые думают, что отключившись от сетей централизованного электроснабжения они уменьшат свои расходы на электроэнергию, ждет разочарование. При уже имеющемся подключении к сетям, вам не нужно платить за протяжение линии электропередачи и подключение к сервису. Если же вам нужно платить за подключение к сетям - уже можно сравнивать стоимости подключения к сетям и стоимость оборудования собственной электростанции.

Во-вторых, обслуживание и ремонт систем является очень важным моментом при содержании собственной автономной энергосистемы. Когда вы оплачиваете ваши счета за электроэнергию, вы платите за тяжелый труд электриков (а также бухгалтеров, учетчиков, снабженцев, управленцев и т.д. персонала электросетей) и расходные материалы. Если вы "сами себе электросети", то вы должны выполнять эту работу самостоятельно, плюс нести расходы по покупке всего необходимого оборудования и расходных материалов.

Автономные системы используют аккумуляторные батареи для хранения электроэнергии. Аккумуляторные батареи требуют регулярной замены. Период замены может колебаться от 5 до 15 лет (обычно менее 10 лет). Причем аккумуляторы нужно менять все сразу. При этом промышленные аккумуляторы с большим сроком службы могут стоить в 3-4 раза дороже, чем обычно используемые. Стоимость замены - не единственный недостаток, есть еще стоимость обслуживания и затраченные время и силы при замене АБ. Также есть некоторое влияние на окружающую среду при производстве, перевозке и утилизации свинца, содержащегося в аккумуляторах.

В аккумуляторах также имеются потери энергии. В лучшем случае, эффективность заряда-разряда аккумуляторов составляет 90%. Это означает, что если вы потратите на заряд аккумулятора 10 кВт*ч, то получить обратно вы сможете менее 9 кВт*ч. При старении аккумуляторов падает их КПД заряд-разряда. Эффективность аккумуляторов также зависит от температуры. Поэтому вы будете терять в аккумуляторах тем больше энергии, чем они старее, а также при отклонениях температуры эксплуатации от нормальной (обычно 25 С).

По сравнению с соединенными сетью системами, автономные системы имеют еще один серьезный недостаток. Это потери излишков вырабатываемой энергии. Когда соединенная с сетью система, генерирующая электроэнергию от возобновляемых источников энергии, производит больше энергии, чем потребляется в данный момент в доме, этот излишек может направляться в сеть. При этом или счетчик крутится в обратную сторону, или сети покупают электроэнергию по повышенной цене (в зависимости от того, какой механизм стимулирования применяется в вашем регионе.

К сожалению в России и Украине пока нет реально действующих механизмов, и легально подключить генератор электроэнергии к сетям очень непросто и недешево). При этом мощности вашей солнечной или ветроэлектрической станции используются полностью в любой момент, независимо от вашего энергопотребления. Ничего не пропадает, и сеть является виртуальным аккумулятором со 100% КПД. Если вы полностью автономны, ваши излишки должны быть использованы - или они пропадут.

В большинстве фотоэлектрических систем солнечная батарея просто отключается, когда аккумуляторы полностью заряжены. В большинстве ветро- или гидроэлектрических станций избыток энергии направляется на балластную нагрузку (обычно это различные нагреватели воды или воздуха). Осведомленные владельцы автономных систем знают об этом, и меняют свое расписание энергопотребления в зависимости от наличия излишков энергии. Например, если у вас солнечная батарея достаточной мощности, можно запустить стиральную машину в середине дня. Но такое поведение нельзя полностью автоматизировать, и требует изменения некоторых привычек при переключении от экономии на трату энергии в зависимости от погодных условий.

Большинство автономных систем содержат резервный дизельный генератор, и это еще один большой недостаток таких систем. Генерируемая от дизель-генератора энергия стоит дорого (с учетом стоимости топлива, его доставки, ремонта двигателя и т.п.). Если вы покупаете дешевый генератор, может оказаться так, что вам нужно будет потратить много времени и сил на его ремонт, и в конце концов, заменить его намного раньше, чем вы рассчитывали при его покупке.

Преимущества соединенных с сетью систем

Использование возобновляемой энергии при наличии сети позволяет избежать многих, если не всех, недостатков автономных систем. Сеть является большим аккумулятором со 100% КПД, который может принять все ваши излишки энергии. Кроме того, вы можете брать из этого "аккумулятора" так много энергии (практически), как вам необходимо. Если вы не можете позволить себе электростанцию на возобновляемых источниках энергии такого размера, который обеспечит все ваши потребности в энергии, вы можете установить только часть ее. Если вы полностью автономны, вам нужно тем или иным способом генерировать всю необходимую вам энергию, и если вы сэкономите на размере вашей солнечной (к примеру) батареи, это приведет к тому, что вы будете тратить много топлива. Когда большие электростанции, снабжающие сети, работают на ископаемом топливе, они по крайней мере используют его более эффективно и с меньшим шумом и загрязнением окружающей среды, чем ваш домашний дизель- или бензогенератор.

Если ваша солнечная электростанция соединена с сетью, совершенно нет необходимости жестко экономить электроэнергию и менять ваш стиль жизни. Вы можете продолжать жить также, как и до установки вашей собственной электростанции на возобновляемых источниках энергии. Вы можете получать всю или часть энергии от вашей собственной электростанции, но ваша жизнь и привычки при этом могут не меняться.

Если вы решите использовать соединенную с сетью систему с резервными аккумуляторами, вы получите преимущества обоих случаев. Вы сможете быть независимым от электрических сетей, и иметь все преимущества автономных систем. Вы сможете продолжать пользоваться электроприборами при авариях в сетях, а также будете иметь возможность отправлять излишки генерируемой энергии в сеть.

При использовании всех типов систем с солнечными батареями, ветро- или гидроэлектростанциями, вы фиксируете цену получаемой электроэнергии на много лет вперед. Например, если вы установите солнечную электростанцию, вы фактически купите электроэнергию на 40 или 50 лет вперед по фиксированной цене, и при этом будете иметь возможность пользоваться всеми преимуществами, которые предоставляют нам сети централизованного электроснабжения.

Недостатки систем, соединенных с сетью

Один из основных недостатков систем, соединенных с сетью это то, что вы имеете меньше стимулов для сохранения энергии и энергоэффективности. Вы включаете в розетку различные приборы, и вы не слышите сигналов о скором разряде аккумуляторной батареи, что приводит к тому, что вы тратите гораздо больше электроэнергии. Вы получите максимальную пользу от своей электростанции на возобновляемых источниках энергии, если сможете перенести привычки энергопотребления, как если бы жили с автономной электростанцией.

Без аккумуляторов у вас не будет резервного электроснабжения. Это не является недостатком там, где есть надежная электросеть. Но в большинстве случаев это является большим минусом - иметь дорогую систему и не иметь электроэнергии при частых отключениях и авариях в сетях. Потому, мы рекомендуем выделить хотя бы часть критической нагрузки и обеспечить ее электроэнергией от резервных аккумуляторов.

Однако, даже имеющая аккумуляторы соединенная с сетью система обычно обеспечивает только часть нагрузки во время перерывов в электроснабжении. Если перерывы в электроснабжении продолжительные, и погода может быть зачастую не солнечная, вам может потребоваться довольно большая аккумуляторная батарея. Это может привести к тому, что она будет дорогая и к уменьшению эффективности вашей автономной энергосистемы.

Источник

1 комментарий:

Анонимный комментирует...

Отличная статья, мне нрваится, доостойно.