Цена средней солнечной электростанции

Сколько стоит купить и установить солнечную электростанцию на средний российский дом?

Статья дополняет другую нашу статью Выгодны ли инвестиции в солнечные батареи?, в которой также затронуты вопросы стоимости и окупаемости солнечных батарей и электростанций на их основе.

Нас часто спрашивают, сколько будет стоить система автономного или резервного электроснабжения с солнечными батареями. Конечно, мы можем бесплатно рассчитать вам систему, если вы заполните форму заявки «Подберите мне оборудование«. Но сначала желательно понимать в принципе, нужны ли вам солнечные батареи и хватит ли вам вашего бюджета на организацию электроснабжения.

В этой статье мы расскажем, как предварительно оценить стоимость автономной или соединенной с сетью системы электроснабжения. Вы навскидку сможете сравнить ее стоимость с альтернативными вариантами электроснабжения — например, от дизель-генератора (у нас есть в ассортименте дизель-генераторы высокой степени надежности с водяным охлаждением, которые могут работать круглосуточно), или оплатить местным электросетям стоимость прокладки ЛЭП и технологического подключения к сетям централизованного электроснабжения.

Для расчетов будем принимать, что 1 кВт солнечных батарей генерирует 5 кВт*ч/сутки энергии летом (май-август), 3-4 кВт*ч/сутки весной и осенью (март-апрель и сентябрь-октябрь) и 1 кВт*ч/сутки зимой. Эти цифры учитывают снижение мощности солнечных панелей при нагреве в реальных условиях работы, для средней полосы России.  Также, будем считать, что в эту стоимость включена стоимость недорогого солнечного контроллера.

Стоимость автономной системы электроснабжения с солнечными батареями

Состав типичной системы автономного электроснабжения с солнечными батареями:

  • Солнечная батарея – преобразует солнечную энергию в электричество
  • Контроллер заряда – защищает батарею от перезаряда. Маломощные контроллеры также часто имеют выход для подключения потребителей постоянного тока, что позволяет защищать аккумулятор и от переразряда.
  • Аккумуляторы – накапливают энергию для использования в пасмурную погоду и в ночное время
  • Инвертор – преобразует энергию, сохраненную в аккумуляторах в 220В переменного тока, которые требуются для бытовых электропотребителей. Обычно подключается напрямую к аккумуляторной батарее и имеет свою встроенную защиту аккумулятора от глубокого разряда.

Стоимость 1 Вт солнечных панелей на июль 2017 года можно принять 55 рублей за ватт (цена с НДС), или около 0,9 USD/W. При расчете генерации нужно учитывать количество собственных потерь энергии в системе. На заряд-разряд аккумулятора уходит около 20% энергии, потери в инверторе — около 15-20% (это средняя цифра, может быть меньше или больше, в зависимости от качества инвертора).

В автономных солнечных энергосистемах рекомендуется применять гелевые аккумуляторы, т.к. они лучше переносят циклические режимы работы и глубокий разряд. Стоимость 1 А*ч таких аккумуляторов составляет сейчас примерно 150 руб/А*ч (или 2,5 USD/А*ч) при 12В, что составляет 12,5 руб/Вт*ч запасаемой энергии. С учетом того, что АБ нежелательно разряжать больше, чем на 50%, то получаем цифру 25 рублей за Вт*ч АБ в оборудовании.

Цена на батарейные инверторы колеблется в очень широком диапазоне. Мы рассматриваем только инверторы с синусоидальной формой выходного напряжения. Самые дешевые ББП от А-Электроники стоят примерно 8500 рублей за кВт мощности. Самые дорогие Xtender — около 50-60 тысяч рублей за кВт мощности. Понятно, что на общую стоимость системы выбор инвертора будет влиять существенно. В приблизительных расчетах можем взять стоимость одной из популярных моделей российского производства — ББП МАП Энергия, его стоимость в варианте МАП Гибрид  около 25 тысяч рублей за 1 кВт номинальной мощности.  Типичная мощность инвертора в доме — 3 кВт, эту цифру и будем использовать при расчетах.

Стоимость дополнительного оборудования — системы крепления солнечных батарей, стойки для аккумуляторов, провода, соединители, устройства защиты  и проч. примем оптимистично как 5% от стоимости основного оборудования.

Таким образом, можно прикинуть стоимость основных элементов системы автономного электроснабжения с солнечными батареями для генерации 1 кВт*ч энергии в сутки.

  • Летом (55000/5 + 25000+25000*3)*1,1=116550 рублей.
  • Весной и осенью (55000/3 + 25000+25000*3)*1,1=124250 рублей. 
  • Зимой (55000/1 + 25000+25000*3)*1,1=162750 рублей.
  • Система круглогодичная с резервным генератором — 120000 рублей.

Чтобы получить автономную систему солнечного электроснабжения с генерацией энергии 3 кВт*ч в сутки, нужно затратить 350-370  тысяч рублей.

«Зимнюю» цифру мы в расчет не принимаем, т.к. на самом деле солнечные батареи не рассчитывают на полное обеспечение энергией зимой. Для зимы в систему добавляется жидкотопливный электрогенератор, его стоимость на 1 кВт мощности колеблется от 10 до 40 тысяч рублей. При этом меньшая цифра — для генераторов с воздушным охлаждением, которые могут работать непрерывно не более 8 часов, что, в принципе, достаточно для заряда аккумуляторов. Таким образом, стоимость генератора, производящего 8 кВт*ч энергии в сутки без учета стоимости топлива можно принять на уровне 10-20 тысяч рублей. При наличии генератора в системе стоимость для круглогодичного варианта увеличится на примерно на 3 тысячи рублей, поэтому имеет смысл рассматривать такую круглогодичную систему с солнечными батареями по летнему варианту + генератор, т.е. на уровне около 120 тысяч рублей.

Именно поэтому при наших расчетах мы всегда рекомендуем иметь в системе резервный электрогенератор и, в случае согласия клиента, рассчитываем солнечные батареи для лета. В таком случае стоимость системы получается самой оптимальной, хотя и не самой удобной в эксплуатации, т.к. весной и осенью все же придётся изредка включать генератор. Для этого нужно иметь постоянный запас топлива для него, что не всегда удобно для наших клиентов. 

Иногда мы получаем запросы на расчёт системы с потреблением в 500 и даже более кВт*ч электроэнергии в сутки. При таких потреблениях однозначно нужно искать другие способы электроснабжения (сеть или генератор), но никак не солнечные батареи.

В России, для грубых расчетов, можно принимать потребление в среднем загородном доме на уровне 5-10 кВт*ч/сутки (без учета отопления). За месяц потребляется около 250 кВт*ч электроэнергии, что при стоимости 5 руб/кВт*ч означает расходы 1250 руб/месяц.

Конечно, эта цифра может существенно меняться в зависимости от потребителей в доме. У вас, например, может быть электрическая баня или сауна, или дом плохо утеплен и постоянно работают кондиционеры, компьютеры, а пищу вы готовите на электрической плите и т.п. В таком случае смело можно увеличивать выше приведённые цифры в 2-4 раза.  С другой стороны, если это летняя дача, хорошо теплоизолированная (не нужно тратить много энергии на кондиционирование и нагрев), пищу готовите на газу, а горячую воду получаете от солнечных коллекторов, вместо десктопов — планшеты или ноутбуки, и т.п., то ваше потребление может быть в 2-3 раза меньше, чем 5 кВт*ч/сутки.

Современные солнечные панели имеют КПД около 15-17%. Это значит, что для генерации летом 1 кВт*ч в сутки вам нужно около 1,5 м2 солнечных панелей.  Для гарантированной генерации необходимого количества энергии весной и осенью, эта цифра должны быть увеличена на примерно 30%.

Зная свою потребность в электроэнергии, и используя приведенные выше цифры по стоимости для генерации энергии от солнечных батарей, вы можете вычислить примерную стоимость вашей автономной системы электроснабжения. Вы также можете прикинуть, какую площадь будет занимать ваша солнечная батарея.

Срок службы аккумуляторов в автономной системе зависит от их типа. Стоимость цикла заряда-разряда аккумуляторов у литий-железо-фосфатных аккумуляторов существенно ниже, чем у свинцово-кислотных. Поэтому,  стоимость электроэнергии в системе с литиевыми аккумуляторами в конечном итоге будет меньше. Их широкое применение сдерживает высокая начальная цена, которая раза в 2 превышает стоимость свинцово-кислотных аккумуляторов.

Пример расчета стоимости хранения электроэнергии в различных типах аккумуляторов приведен здесь.

Стоимость соединенной с сетью фотоэлектрической системы

Соединенная с сетью солнечная энергосистема намного дешевле автономной. В ее составе:

Стоимость солнечной батареи можно считать по алгоритму, приведенному выше. Стоимость фотоэлектрического инвертора — около 15 тысяч рублей за кВт.

Соединённая с сетью безаккумуляторная солнечная энергосистема для генерации 1 кВт*ч в сутки будет стоить около 26 тысяч рублей. Это существенно ниже, чем для автономной системы электроснабжения. Более того, в системе нет требующих регулярной замены аккумуляторных батарей,  поэтому такая система не потребует дополнительных вложений практически в течение всего срока службы солнечных батарей.

Срок окупаемости солнечной электростанции

Часто нас спрашивают, каков «срок окупаемости солнечных батарей». Для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать, с каким базовым вариантом сравнивать систему. Если это электроэнергия от электросетей, то, учитывая динамику роста тарифов на электроэнергию (c 2001 по 2013 год в 7 раз!), можно принять на следующие 10 лет среднюю цену 1 кВт*ч на уровне 10 рублей.  

Соединенная с сетью система солнечного электроснабжения мощностью 1 кВт, вырабатывающая  до 6 кВт*ч/сутки, стоит около 80 тысяч рублей. За год такая система выработает в средней полосе России более 1000 кВт*ч электроэнергии, или в год позволит сэкономить примерно 10 тысяч рублей. Таким образом, окупаемость такой системы составит 8 лет, при сроке службы 30-40 лет. За последующие 25 лет вы сэкономите как минимум 250000 рублей! 

Если даже принять стоимость электроэнергии на текущем уровне в 5 рублей за кВт*ч, то срок окупаемости будет около 15 лет, и даже  этом случае еще 15 лет вы будете получать от вашей солнечной электростанции бесплатную электроэнергию. А кто знает, может через именно 10 лет вам будет особенно необходимо экономить на счетах за электроэнергию?

Окупаемость автономной солнечной энергосистемы нужно считать по сравнению с базовым вариантом автономной системы, а это, как правило, дизельный или бензогенератор. Стоимость 1 кВт*ч в такой системе при типичном расходе топлива в 0,6 л/кВт*ч, составляет примерно 25 рублей. Это без учета стоимости замены генератора каждые 2-3 года.

Стоимость автономной системы с СБ мощностью 1 кВт, будет около 150 тысяч рублей. Выработает она максимум то же количество электроэнергии, что и сетевая, но по факту, из-за несогласованности генерации и нагрузки, количество электроэнергии от СБ будет меньше. Но мы, для простоты вычислений, не будем уменьшать эту цифру, так как несогласованность мощностей генератора и нагрузки также приводит к увеличению удельного расхода топлива, при частичной загруженности генератора она может быть раза в полтора-два выше паспортной.

Таким образом, солнечная автономная электростанция стоимостью 150 тысяч рублей за год выработает электроэнергии стоимостью 25000 рублей. Срок окупаемости составит не более 6 лет, а, с учетом замены каждые 2 года генератора стоимостью минимум 30-50 тысяч рублей, то реальный срок окупаемости будет 2-3 года.    

Срок службы и необходимость замены элементов солнечной энергосистемы

Как и любая другая техническая система, солнечная система электроснабжения требует технического обслуживания и периодической замены некоторых ее составляющих. Типичный срок службы элементов системы составляет:

  1. Солнечная батарея — более 40 лет
  2. Система крепления солнечной батареи — на весь срок службы (если не будет стихийных бедствий — ураганов, землетрясений и т.п.)
  3. Аккумуляторный инвертор — от 3 до 20 лет. Дешевые китайские или российские инверторы работают максимум несколько лет. Можно принять, что хороший инвертор прослужит около 15 лет, т.е. потребуется 1-2 замены в течение срока службы солнечных батарей.
  4. Контроллер заряда — от 3 до 15 лет, в зависимости от качества и производителя. В среднем, можно принять срок его службы 8-10 лет. Потребуется замена 3 раза в течение срока службы солнечных батарей.
  5. Сетевой фотоэлектрический инвертор — 10-15 лет для инверторов из нашего ассортимента. Дешевые китайские поделки в расчет не берем — их срок службы может быть менее года. Потребуется 1 замена в течение срока службы солнечных батарей.
  6. Аккумуляторы — от 3 до 10 лет. Автомобильные аккумуляторы прослужат в солнечной энергосистеме максимум 2 года. Средний срок службы гелевых свинцово-кислотных аккумуляторов в циклическом режиме — 4-7 лет, в зависимости от их качества (вторая цифра относится к OPzV аккумуляторам, первая — к AGM глубокого циклирования). Таким образом, в течение срока службы СБ нужно будет поменять комплект аккумуляторов 6-8 раз.
  7. Срок службы литий-железо-фосфатных LiFePo4  аккумуляторов может составлять до 10 и более лет. Поэтому в течение срока службы СБ может потребоваться 1-2 замены комплекта таких аккумуляторов. В последние годы появился новый тип литиевых аккумуляторов — титанатные. У них в 2-3 раза больший срок службы, чем у LiFePo4  аккумуляторов. Срок службы таких аккумуляторов сопоставим со сроком службы солнечных батарей.

Хорошей новостью является тот факт, что стоимость солнечных панелей постоянно снижается. Снижение стоимости составляет примерно 8-10% в год (к сожалению, это цифры для расчетов в долларовом эквиваленте, т.к. в России солнечные панели для внутреннего розничного рынка производятся в мизерных количествах, и в основном продаются китайские солнечные панели).

Другой хорошей новостью является то, что электроника с каждым годом становится надежнее и эффективнее. Поэтому, количество замен контроллеров и инверторов может быть и 1 раз — через 10 лет вы поставите оборудование, которое будет работать весь срок службы солнечных батарей.

Ну и с аккумуляторами может быть так же — через 5-10 лет на рынке появится технология, которая позволит дешево и надежно аккумулировать электроэнергию.

Поэтому откладывать установку системы электроснабжения с солнечными батареями нет смысла — вы можете начать экономить прямо сейчас. Просто сделайте заявку на нашем сайте — и мы рассчитаем вам и  подберем наиболее подходящее и надежное оборудование для вас, совершенно бесплатно. А если хотите — и установим купленное вами оборудование, у нас есть команда опытных инженеров и монтажников.

Эта статья прочитана 1867 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 68
    Автономные фотоэлектрические энергосистемы Типы фотоэлектрических систем описаны на странице Фотоэлектрические системы. Рассмотрим более подробно один из видов - автономную ФЭС. Возможно создание автономной системы электроснабжения на солнечных батареях различной сложности. Наиболее простая система имеет на выходе низкое напряжение постоянного тока…
  • 65
    Использование солнечной энергии для целей освещения Солнечные батареи и другие экологически чистые источники энергии становятся в последнее время все более популярными. На базе фотоэлектрических модулей можно создавать автономные комплекты для освещения и солнечные светильники. Мы комплектуем такие системы для автономных…
  • 56
    Преимущества использования солнечных батарей в автономных и резервных системах электроснабжения Очень часто приходится сталкиваться с мнением, что применять солнечные батареи нецелесообразно, что они дороги и не окупаются. Многие думают, что гораздо легче поставить бензогенератор, который будет обеспечивать энергией ваш дом.…
  • 56
    7 причин иметь систему автономного электроснабжения Обострившиеся в последнее время проблемы с подключением загородных домов и удаленных объектов к сетям централизованного электроснабжения вынуждают к поиску альтернативных способов электроснабжения. Большой интерес вызывают системы с использованием энергии возобновляемых источников энергии. К сожалению,…
  • 54
    Фотоэлектрические системы электроснабжения, соединенные с сетью Каргиев В.М. Компания "Ваш Солнечный Дом" Мы являемся первой компанией на российском рынке, которая широко продвигает применение сетевых фотоэлектрических инверторов в автономных, резервных и соединенных с сетью системах. Ни одна из других компаний, даже…
  • 51
    Почему нужно устанавливать солнечные батареи? За последние года стоимость солнечных фотоэлектрических панелей уменьшилась в несколько раз. Снижается также стоимость комплектующих для солнечной энергосистемы. Низкая стоимость солнечных батарей, а также увеличивающаяся стоимость на энергоносители (в т.ч. и на электроэнергию от сети)…
Реклама

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *