Выгодно ли устанавливать солнечные панели

Какую мощность выдают солнечные панели и как рассчитать их количество

Альтернативная энергетика становится все популярнее и уже уверенно занимает свою нишу в производстве электроэнергии. Не исключение и энергетика солнечная. В этой статье мы выясним мощность солнечной батареи на 1 кв. метр, а заодно сделаем расчет солнечной электростанции для частного дома.

Мощность разных видов солнечных панелей на квадратный метр

Прежде чем заняться расчетом мощности солнечной батареи, определимся со следующим:

• температура окружающей среды +25 °С;
• панель ориентирована на солнце, его лучи падают на панель под прямым углом;
• ни одна из ячеек панели не затенена;
• на улице ясная безоблачная погода.

В этом случае на 1 м 2 панели поступает 1 киловатт (кВт) солнечной энергии. Мощность солнечной панели мы будем рассчитывать в ваттах (Вт).

Именно при таких условиях производитель оценивает мощность своих солнечных батарей, которую сообщает в характеристиках. В некоторых случаях в дополнение он указывает КПД фотоэлемента.

Теперь перейдем к расчетам мощности. Она будет зависеть в первую очередь от типа солнечной панели и технологии ее изготовления. Существует 3 основных разновидности солнечных панелей.

Монокристаллические. Каждая ячейка таких батарей представляет собой тонкий поперечный срез цельного кристалла кремния, выращенного до нужных размеров искусственно. КПД панели этого типа составляет 17-22%. Срок службы – не менее 25 лет. Отличить монокристаллическую батарею можно по черному цвету ячеек.

Поликристаллические. Каждая ячейка такой панели изготавливается из расплава кремния, содержащего большое количество кристаллов, ориентированных в одной плоскости. Это существенно снижает стоимость изготовления, но и КПД такой системы меньше – 12-18%. Срок службы тот же – 25 лет. Отличить поликристаллическую панель можно по синему цвету.

Аморфные. Еще их называют пленочными. Представляют собой тонкие пленки аморфного кремния, напыленные на пластиковую, стеклянную или металлическую подложку. Аморфные фотоэлементы еще дешевле и проще в изготовлении и, что примечательно, могут быть гибкими. Насчитывают три поколения. Первое имеет КПД 5% и срок службы порядка 10 лет. КПД второго уже 8%, третьего – 12%, а срок службы увеличился до 15-20 лет.

Любопытно. В 2013 году компания Sharp создала трехслойный фотоэлемент размером 4×4 мм на индиево-галлий-арсенидной основе с КПД 44,4%. Технология его изготовления слишком сложная и дорогая. До серийного производства дело пока так и не дошло.

Рассчитываем мощность

Зная количество солнечной энергии, падающей на квадратный метр панели, и ее КПД, нетрудно рассчитать мощность системы.

• Для монокристаллической. Мощность на 1 м ² – 1 000 Вт / 100*17-22% = 170-220 Вт на м ² .
• Для поликристаллической. Мощность на 1 м ² – 1 000 Вт / 100*12-18% = 120-180 Вт на м ² .
• Для аморфной. Мощность на 1 м ² – 1 000 Вт / 100*5-12% = 50-120 Вт на м ² в зависимости от поколения.

От чего зависит реальная отдаваемая мощность

Мощность солнечных панелей, рассчитанная нами выше, – лишь теория. На практике же она зависит от многих факторов. Основной из них – освещенность. Под прямым углом лучи падают на фотоэлементы лишь в определенный непродолжительный промежуток времени – солнце ведь движется, его азимут меняется.

Исключение составляют только автоматические системы, следящие за азимутом и изменяющие угол наклона солнечных панелей. Зависимость производимой мощности от угла падения лучей существенная и может составлять 20-30% от максимальной.

Кроме того, утром и вечером за счет преломления в атмосфере и отражения от нее лучей энергия, «добирающаяся» к нам от солнца, ниже, чем в полдень. Та же картина наблюдается и во время облачности. В пасмурную погоду количество вырабатываемой фотоэлементом энергии падает на те же 20-30, а то и на все 50%.

Аморфные элементы за счет большого количества водорода в составе отличаются более высокой светочувствительностью, чем моно- и поликристаллические. Их эффективность в пасмурную погоду падает не так сильно.

Зависит, хоть и незначительно, количество вырабатываемой энергии и от времени года. Во-первых, изменяется склонение солнца – его высота над горизонтом. Но это можно подкорректировать изменением угла наклона фотопанели. Во-вторых, в «зимнем» полушарии лучи входят в атмосферу под более острым углом и частично отражаются.

Еще один фактор – старение. В процессе эксплуатации КПД фотоэлементов постепенно падает и к окончанию срока службы может составлять 60-75% от первоначального. Моно- и поликристаллические конструкции теряют КПД со скоростью примерно 1% в год, аморфные деградируют в 2-3 раза быстрее.

Далее – температура. В реальных условиях использования солнечные панели неизбежно нагреваются, что может вызвать падение мощности на 15-25%. Температурный коэффициент для моно- и поликристаллических элементов составляет 0.45% на 1 °С, для аморфных – 0.19 на 1 °С.

И, наконец, географическое месторасположение. Уровень солнечной инсоляции – количество падающей на поверхность Земли солнечной энергии (берется среднегодовое значение) – сильно зависит от географических координат и для каждого региона свой. Измеряется инсоляция в кВт*ч/м 2 . К примеру, инсоляция во Владивостоке составляет 5.5 кВт*ч/м 2 , а в Санкт-Петербурге – 3,6 кВт*ч/м 2 .

Расчет СЭС для частного дома

Теперь поговорим о том, как рассчитать параметры солнечной электростанции для питания частного дома.

Потребляемая мощность

Расчет солнечных батарей начнем с выяснения того, сколько энергии потребляет хозяйство. Переписываем все электроприборы в доме, включая лампочки, проставляем напротив каждого потребляемую мощность и время работы в течение суток. В этой же таблице указываем количество энергии, «съедаемое» каждым прибором в сутки. Это значение, измеряемое в ваттах (Вт), получаем перемножением потребляемой мощности в ваттах на время работы в сутки в часах.

Потребитель
Потребляемая мощность, Вт
Время работы в сутки, ч
Потребляемая мощность в сутки, Вт

Складываем все потребляемые мощности и получаем: 2 700 + 360 + 750 + 1 600 + 500 = 5 910 Вт, или 5.9 кВт в сутки. Умножаем на 30 и получаем среднемесячный показатель: 5910 * 30 = 177 300 Вт, или 177.3 кВт в месяц. Добавляем 30-40%, которые «съест» инвертор, контроллер, аккумулятор. Все они имеют не 100% КПД. Плюс пусковые токи. Получаем: 177.3 + 70.9 = 248.2 кВт в месяц.

Количество вырабатываемой энергии

Прежде всего, определяемся с типом панелей. Предположим, мы выбрали монокристаллические. 1 метр квадратный такой фотопанели вырабатывает от 170 до 220 Вт. Пусть будет 170. Но это теоретический показатель. Чтобы получить реальный, учитывайте уровень солнечной инсоляции в своем регионе. Это значение легко найти через Интернет. В сети полно соответствующих калькуляторов и таблиц.

Для примера возьмем все тот же Владивосток. Уровень инсоляции этого города – 5.5 кВт*ч/м 2 . Рассчитываем количество энергии, вырабатываемой 1 м 2 монокристаллической фотопанели в месяц, по формуле:

количество энергии = уровень инсоляции * мощность панели * количество дней

5.5 * 0.17 * 30 = 28 кВт.

Занимаемая площадь

Итак, одна монокристаллическая панель площадью 1 м ² во Владивостоке выработает в месяц 28 кВт электроэнергии. Осталось рассчитать, сколько таких панелей нам понадобится, и мы узнаем занимаемую солнечной электростанцией площадь. Для этого делим потребляемую хозяйством мощность на рассчитанную вырабатываемую мощность панели: 248 / 28 = 8.85, или 9 панелей. То есть вся конструкция займет площадь 9 квадратных метров.

При расчете количества панелей учитывайте пасмурные дни. Имеет смысл увеличить количество фотопанелей на 20-30%. Итого – 12 фотопанелей и соответственно 12 квадратных метров.

Расчет окончен? Отнюдь. Мы определили количество панелей только для питания домохозяйства. Но у нас еще есть буферный аккумулятор, который будет питать дом в темное время суток. На его зарядку тоже нужна энергия. В зависимости от электрической емкости АКБ потребляемая им для зарядки мощность может колебаться в широком диапазоне. Поэтому 12 панелей нам не хватит.

Аккумулятор

Буферный аккумулятор какой емкости нам понадобится? Давайте попробуем определить. Для начала считаем, сколько энергии «съест» дом за одну ночь. Ночью будем считать период, скажем, с 20 до 8 часов (зависит от региона и времени года). Не будем повторяться, думается, расчеты вы теперь сможете сделать сами. Холодильник, вечером лампочки и телевизор, возможно, ПК – все индивидуально. И плюс все те же 40% про запас (см. выше).

Предположим, мы получили цифру 3 кВт за ночь. Один аккумулятор емкостью 100 А*ч и номинальным напряжением 12 В способен отдать 100 * 12 = 1 200 Вт энергии. Таким образом, чтобы обеспечить «ночных» потребителей, нам понадобится 3 000 / 1200 = 2.5 или 3 аккумуляторные батареи емкостью 100 А*ч. Поскольку емкость АКБ со временем падает, берем с запасом – 4 АКБ.

В пасмурный день батарея не успеет зарядиться, а то и вообще будет разряжаться, «помогая» полуосвещенной солнечной панели. Поэтому число батарей стоит увеличить в полтора, а лучше в 2 раза.

Теперь вернемся к количеству фотопанелей. Чтобы зарядить батарею емкостью 800 А*ч, понадобятся 800 * 12 = 9 600 Вт плюс 10% на КПД аккумуляторов. Это если АКБ будут полностью разряжены. Поскольку мы взяли хороший запас, такой вариант маловероятен, но, тем не менее, реален. Поэтому пусть будет 9 кВт + 10%. А дальше дело техники. Пользуясь вышеприведенной методикой, рассчитываем количество панелей, которые будут производить дополнительную энергию для зарядки буферных аккумуляторов. Только расчеты делаем не на месяц, а на половину суток – ночное время. Вопреки оптимистичным первоначальным прикидкам наша станция будет больше по площади.

Вот и все о солнечных панелях и домашней солнечной электростанции. Дело это потребует приличных вложений, но, во-первых, СЭС со временем окупится, во-вторых, выручит в случае отсутствия альтернативы.

Спасибо, помогло! 4

Сейчас читают:

Как выбрать и установить солнечные панели у себя дома или в квартире

Как правильно установить солнечные панели на крыше частного дома

Как рассчитать время работы и мощность источника бесперебойного питания

Какой КПД у солнечных панелей и от чего он зависит

Где и как производят солнечные панели в России

Сколько электричества вырабатывает одна солнечная батарея

Андрей Петров
электроэнергетик

Многие убеждены, что солнца в России очень мало и ставить солнечные панели нет никакого смысла.

На первый взгляд это кажется правдоподобным, но на самом деле не совсем справедливо: в некоторых субъектах РФ установка солнечных панелей все-таки оправданна. В этой статье разберемся, от чего зависит экономическая эффективность солнечных панелей для частных домов и бизнеса: от солнца или скорее от тарифов на электроэнергию.

Что вы узнаете

• Уровень инсоляции в России
• Оборудование для частной солнечной станции
• Как понять, стоит ли ставить солнечные батареи
• Как выбрать солнечную станцию и рассчитать ее экономический эффект
• Расчет выгоды и срока окупаемости солнечной установки
• Как продавать излишки электричества

Уровень инсоляции в России

В глобальном солнечном атласе, проекте Всемирного банка и Международной финансовой корпорации, различия между пустыней Сахара и российским Забайкальским краем в объемах потенциальной выработки солнечной электроэнергии не такие уж большие. На этой же странице атласа можно посчитать примерную выработку электроэнергии. Солнечная панель (PV) мощностью 1 кВт, установленная на крыше частного дома в Каире, выработает 1,713 МВт·ч в год, а точно такая же, но в Чите — 1,495 МВт·ч в год. Разница составляет всего 13%.

1,495 МВт·ч в год — потребление двух-трех лампочек при работе весь год по 16 часов в сутки, ночное время я исключаю. Это немного, но и мощность выбранной панели — 1 кВт — сравнима с мощностью электрического чайника.

По данным атласа, Забайкальский край — лидер по уровню инсоляции в РФ, а вот Краснодарский край находится только на 16-м месте . При этом среднегодовая температура воздуха в Чите, если проверить в Яндексе, составляет порядка +4…5 °C , а в Краснодаре — +12…13 °C . То есть высокая среднегодовая температура воздуха не повышает эффективность работы солнечных панелей.

Топ-10 субъектов РФ по уровню инсоляции

Регион	Электроэнергия в год от панели мощностью 1 кВт, МВт·ч
Забайкальский край	1,531
Амурская область	1,509
Еврейская автономная область	1,464
Хабаровский край	1,421
Республика Бурятия	1,399
Севастополь	1,338
Астраханская область	1,293
Сахалинская область	1,278
Саратовская область	1,274
Республика Крым	1,261

Регион
Электроэнергия в год от панели мощностью 1 кВт, МВт·ч
Забайкальский край
Амурская область
Еврейская автономная область
Хабаровский край
Республика Бурятия
Севастополь
Астраханская область
Сахалинская область
Саратовская область
Республика Крым

Эта таблица носит ознакомительный характер: если брать данные по городам, а не по субъектам РФ, позиции в рейтинге могут измениться. Географические координаты конкретного города дадут гораздо более точную информацию.

В глобальном солнечном атласе нет данных по субъектам РФ, расположенным выше 60 градусов северной широты, но это не означает, что там априори нецелесообразно устанавливать солнечные станции. Например, с 2015 года за Северным полярным кругом, в поселке Батагай в Якутии, успешно работает СЭС мощностью 1МВт — она позволяет экономить драгоценное в тех краях дизельное топливо, используемое в генераторах. Но мы в рамках статьи будем рассматривать только субъекты, для которых есть данные по инсоляции и генерации энергии.

Оборудование для частной солнечной станции

Бытовые солнечные станции бывают сетевые, автономные и гибридные. Как следует из названия, сетевые используются в тех случаях, когда объект присоединен к внешней электрической сети и работает одновременно с ней. Автономные и гибридные могут работать без подключения к внешней сети.

Сетевые дешевле всех и позволяют уменьшить счета за электроэнергию, снижая объем потребления из внешней сети. Автономные и гибридные дороже, но позволяют накапливать электроэнергию в аккумуляторах, чтобы использовать ее в темное время суток или когда подача электроэнергии прерывается. Минус первых в том, что они не могут стать резервным источником энергии: при аварии во внешней сети не получится использовать энергию панелей, так как они автоматически отключатся. Минус вторых и третьих — в дороговизне.

Все солнечные станции состоят из солнечных панелей, коннекторов, то есть соединителей, проводов и инверторов, которые преобразуют постоянный ток от солнечных панелей в переменный и позволяют управлять всеми потоками электроэнергии. Аккумуляторы используются только в автономных и гибридных станциях.

Есть множество производителей оборудования, в том числе российских. Станцию можно скомпоновать из оборудования от разных производителей.

Для нашего анализа возьмем уже скомпонованные станции разных типов и мощности от разных поставщиков и посчитаем их среднюю розничную стоимость. Рассчитаем среднюю стоимость производства электроэнергии на протяжении всего жизненного цикла и выберем наиболее подходящий вариант, чтобы на его основе оценить целесообразность установки солнечных станций в разных субъектах РФ.

Для расчета возьмем средний срок службы панелей — 25 лет. Среднегодовой объем выработки электроэнергии посчитаем по инсоляции Челябинской области: там средний для РФ показатель, 1101 кВт·ч в год на 1 кВт мощности. Также учтем стоимость денег — возьмем среднюю ставку между банковским вкладом и кредитом, 8%, на срок службы панелей. Полную стоимость оборудования рассчитаем с помощью кредитного калькулятора.

Средняя стоимость солнечной станции

Тип солнечной станции	Мощность	Средняя стоимость	Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых	Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы
Сетевая	1 кВт	94 370 Р	218 508 Р	7,93 Р
Сетевая	3 кВт	169 229 Р	391 842 Р	4,74 Р
Автономная/гибридная	3 кВт	208 197 Р	482 070 Р	5,83 Р
Сетевая	5 кВт	267 563 Р	619 527 Р	4,5 Р
Автономная/гибридная	5 кВт	345 092 Р	799 044 Р	5,8 Р
Сетевая	10 кВт	533 381 Р	1 235 016 Р	4,48 Р
Автономная/гибридная	10 кВт	720 106 Р	1 667 367 Р	6,05 Р
Сетевая	15 кВт	731 424 Р	1 693 575 Р	4,1 Р
Автономная/гибридная	15 кВт	980 063 Р	2 269 287 Р	5,49 Р

Сетевая, мощностью 1 кВт
Средняя стоимость
Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых
Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы
Сетевая, мощностью 3 кВт
Средняя стоимость
Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых
Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы
Автономная/гибридная , мощностью 3 кВт
Средняя стоимость
Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых
Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы
Сетевая, мощностью 5 кВт
Средняя стоимость
Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых
Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы
Автономная/гибридная , мощностью 5 кВт
Средняя стоимость
Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых
Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы
Сетевая, мощностью 10 кВт
Средняя стоимость
Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых
1 235 016 Р
Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы
Автономная/гибридная , мощностью 10 кВт
Средняя стоимость
Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых
1 667 367 Р
Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы
Сетевая, мощностью 15 кВт
Средняя стоимость
Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых
1 693 575 Р
Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы
Автономная/гибридная , мощностью 15 кВт
Средняя стоимость
Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых
2 269 287 Р
Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы

Расчет верен для 2021 года. В 2022 году стоимость оборудования для энергоснабжения от солнца возросла, а некоторые иностранные производители прекратили поставки в Россию. Но общий принцип остается неизменным: чем выше мощность станции, тем дешевле энергия. Есть станции и большей мощности, чем 15 кВт , но мы ограничились средним объемом присоединенной мощности домохозяйств.

Мощность станции необходимо подбирать так, чтобы выработка электроэнергии не превышала средний объем вашего потребления. Даже если дом имеет присоединенную мощность 15 кВт , это совершенно не значит, что вам нужны панели такой мощности. 15 кВт в этом случае — ваш максимум, при превышении которого сработает автоматика и электричество отключится. А средняя потребляемая мощность может составлять только 1—5 кВт — на это значение и нужно ориентироваться, чтобы использование солнечной станции было экономически целесообразным.

В статье мы рассматриваем солнечные станции с точки зрения экономии, а не как резервный или автономный источник энергии. Поэтому мы не будем использовать автономные и гибридные станции: они сильно дороже. И у аккумуляторов гораздо меньший срок службы, чем у солнечных панелей, — а это негативно влияет на сроки окупаемости.

Для анализа мы возьмем сетевую солнечную станцию без аккумуляторов средней мощностью 5 кВт. Держим в голове, что выработка всех станций мощностью ниже 5 кВт будет дороже, а выше 5 кВт — дешевле.

Рассылка Т⁠—⁠Ж о квартирах и домах
Лайфхаки о покупке, ремонте и съеме жилья — в вашей почте каждую неделю. Бесплатно

Как понять, стоит ли ставить солнечные батареи

Тарифы на электричество для населения рассчитывают региональные энергетические комиссии на основе утверждаемых ФАС России методик расчета, а также в рамках коридора тарифов — то есть минимальных и максимальных значений.

Свой тариф можно посмотреть в платежке или на сайте энергосбытовой организации.

Для юридических лиц в России цены формируются конкурентным образом на оптовом рынке. Лишь некоторые составляющие конечной цены электроэнергии имеют установленный тариф.

Конечная цена состоит из следующих составляющих:

1. Цена электроэнергии.
2. Цена мощности.
3. Тариф на услуги по передаче электроэнергии.
4. Размер сбытовой надбавки энергосбытовой компании.
5. Тариф на услуги иных инфраструктурных организаций.

В некоторых регионах использовать солнечные панели выгоднее, чем тратиться на электроэнергию. Бывает, за киловатт-час частному лицу надо заплатить примерно 7 Р , а то же количество энергии, выработанное солнечными панелями, будет стоить 4,7 Р . В 2021 году в России было 33 региона, где солнечная энергия могла принести выгоду в деньгах.

С юрлицами все намного проще: тарифы на электричество для компаний гораздо выше, чем для физлиц, и в подавляющем большинстве случаев генерация электричества от солнца выходит дешевле, чем покупка его у энергосбытовой организации.

Но итоговую оценку целесообразности надо проводить на конкретных объектах. В одном и том же субъекте РФ есть тарифы для населения с газовыми плитами и с электрическими — и они сильно разнятся. Это существенно влияет на результат.

Как выбрать солнечную станцию и рассчитать ее экономический эффект

Вот что нужно знать для выбора станции и расчета эффекта:

1. Уровень инсоляции в вашем регионе.
2. Действующие цены — тарифы.
3. Объем вашего потребления электроэнергии.
4. Оборудование станции.

Обо всем этом мы уже говорили, но теперь делаем по шагам. Считать будем для частного дома в Москве.

Шаг 1: инсоляция. Чтобы узнать уровень инсоляции вашего региона, смотрим в солнечный атлас.

Шаг 2: цены. Самый простой способ узнать текущие цены — посмотреть платежный документ. Если платежки под рукой нет, нужно зайти на сайт своей энергосбытовой организации, в моем случае это Мосэнергосбыт.

Физическому лицу нужно в разделе для частных лиц найти тарифы. Вспоминаем, газовая или электрическая плита стоит дома, а также какой счетчик установлен — однотарифный, двухтарифный, многотарифный. Если ничего из этого вспомнить не удается или вы не знаете, то используйте в расчетах однотарифный план для электрической плиты. Тариф указан с НДС.

Если вы юридическое лицо, в разделе для юридических лиц найдите предельные уровни нерегулируемых цен для потребителей мощностью менее 670 кВт. Выберите там первую ценовую категорию, договор энергоснабжения и уровень напряжения (НН). Либо используйте фактические параметры, которые вам известны. Не забудьте прибавить к цене НДС.

Шаг 3: считаем средний фактический почасовой объем потребления. Берем платежные документы с зафиксированными объемами потребления электроэнергии. Можно взять за три разных месяца в разное время года — например за июль, декабрь и апрель — и посчитать среднее значение. Либо взять одну весеннюю или осеннюю платежку: световой день меньше, чем летом, но больше, чем зимой, и не так тепло, как летом, но теплее, чем зимой.

Если у вас двухтарифный или многотарифный счетчик, нужно взять дневной объем потребления — в моем случае пик плюс полупик. Если однотарифный — берем тот объем, что там есть.

Средний фактический почасовой объем потребления = Показания счетчика за месяц / Количество дней в месяце / Количество дневных часов.

Дневные часы считаются исходя из утвержденных ФАС России тарифных зон суток. Во всех субъектах РФ это 16 часов.

В моем случае: (261 кВт·ч + 337 кВт·ч ) / 28 дней / 16 ч/день = 1,33 кВт·ч за час.

Шаг 4: выбираем подходящее оборудование. Выбирать будем по мощности и цене. Практически все солнечные панели и инверторы производятся в Китае — разница в качестве и производительности если и есть, то небольшая. Еще у инверторов бывают различные функции — полезные и не очень. Эти аспекты можно оценить по отзывам и описаниям самостоятельно.

Выбираем по мощности. Мы знаем, что в среднем за час наш дом потребляет 1,33 кВт·ч . А уровень инсоляции в Москве позволит с 1 кВт номинальной мощности панели выработать 1016 кВт·ч в год. Но нам нужно значение выработки за час.

Из 24 часов в сутках в среднем по году только 12 светлых. Это время с 6 утра до 18 вечера — летом больше, зимой меньше. Получается 4380 часов в год.

Теперь делим значение по инсоляции, 1016 кВт·ч , на количество светлых часов — и получаем, что панель мощностью 1 кВт будет вырабатывать 0,23 кВт·ч в час. А нам нужно подогнать выработку панелей до нашего среднего уровня потребления — 1,33 кВт·ч в час.

Умножаем по очереди на 2, 3, 5 и так далее, пока не получим значение, близкое к 1,33, но немного ниже. В нашем случае 5 × 0,23 = 1,15 кВт Р без учета монтажа — это еще 10—15% от стоимости станции. Срок службы панелей — 30 лет.

Стоимость сетевых станций мощностью 5 кВт в 2023 году

Поставщик	Мощность	Цена
ECO 50	5,3 кВт	271 990 Р
«Технолайн»	5 кВт	286 373 Р
«Хевел»	5 кВт	338 990 Р

ECO 50
«Технолайн»
«Хевел»

Шаг 5: считаем эффект. Для расчета эффекта нам нужно знать среднюю стоимость выработки киловатт-часа нашей станцией за весь срок ее службы.

1. Рассчитываем полную стоимость станции. В моем случае так: 210 546 Р плюс 31 581 Р за монтаж плюс стоимость денег — 8% годовых на 30 лет. Получаем 639 590 Р .
2. Рассчитываем объем выработки станции за весь срок службы. Для этого значение инсоляции для Москвы, 1016 кВт·ч в год, умножаем на мощность станции. Получаем объем выработки 5080 кВт·ч в год. За 30 лет — 152 400 кВт·ч.
3. Делим стоимость станции на объем выработки: 639 590 Р / 152 400 кВт·ч — получаем 4,19 Р /кВт·ч.

Соберем все значения в таблицу и рассчитаем срок окупаемости:

Срок окупаемости = Стоимость оборудования / (Годовая выработка станции × Тариф в Москве).

Расчет выгоды и срока окупаемости солнечной установки при тарифе с электрической плитой

Тип солнечной станции	Сетевая
Мощность станции	5 кВт
Стоимость оборудования	639 590 Р
Срок службы панелей	30 лет
Среднегодовой объем выработки	5080 кВт·ч
Дневной тариф в Москве для физлиц в 2021 году	5,6 Р за кВт·ч
Средняя стоимость выработки станции	4,19 Р за кВт·ч
Разница	7162 Р в год
Срок окупаемости	22 года

Тип солнечной станции
Мощность станции
Стоимость оборудования
Срок службы панелей
Среднегодовой объем выработки
Дневной тариф в Москве для физлиц в 2021 году
5,6 Р за кВт·ч
Средняя стоимость выработки станции
4,19 Р за кВт·ч
7162 Р в год
Срок окупаемости

Итак, грубый расчет, не учитывающий ежегодный рост тарифов на электроэнергию и ежегодное небольшое снижение эффективности выработки станции, показал, что установка солнечных панелей может быть выгодной для частного дома в Москве, но срок окупаемости составит 22 года. Это в пределах срока службы панелей, но все равно очень и очень много.

Вероятно, через несколько лет, когда тарифы еще подрастут, а солнечные станции подешевеют, срок окупаемости сократится. Но, к примеру, если считать для юридического лица, срок окупаемости в некоторых регионах будет в два раза меньше.

Также надо помнить: чем мощнее станция, тем дешевле выработка каждого киловатт-часа . Если ваша потребность в электроэнергии больше моей, установка станции будет выгоднее.

Действующее законодательство

В России в конце 2019 года вышел закон, который ввел понятие «объект микрогенерации». Из определения следует, что это объект, присоединенный к сетям напряжением ниже 1000 вольт, имеющий возможность выдавать электроэнергию в общую сеть в объеме, не превышающем величину технологического присоединения. И максимум 15 кВт. А также использующий для выдачи электроэнергии в сеть собственную электросетевую инфраструктуру, а не общую.

Строго говоря, солнечные панели, установленные на крыше среднестатистического частного дома, могут быть объектом микрогенерации.

Также в марте 2020 года в развитие этого закона вышло постановление правительства РФ, уточняющее некоторые вопросы.

Что законодательство нам дает:

1. Появляется возможность продавать излишки выработанной электроэнергии в общую сеть по договору купли-продажи с энергосбытовой организацией.
2. Появляется возможность сальдировать в рамках одного месяца объемы потребления из сети и объемы выдачи в сеть.

Что касается продажи электроэнергии сбытовой организации: в зависимости от региона и тарифов это может быть выгодно, а может быть нет. Энергосбытовая компания выкупает по оптовой цене и доплачивает за мощность, расчет ведется по довольно сложной формуле. В 2023 году цена выкупа может превышать 5 Р за киловатт-час, и если «входящее» электричество стоит дешевле, то продажа излишков может принести прибыль. Но даже если цена выкупа меньше или равна стоимости поступающего в дом электричества, продажа все равно позволяет уменьшить счета за ЖКУ: в платежках будет посчитана разница между купленными и проданными киловатт-часами.

Сальдирование предоставляет возможность использовать общую сеть как некий аккумулятор. Когда нам не нужна выработанная электроэнергия, она отдается в сеть, а когда нужна — забирается из сети в том же объеме бесплатно.

Это очень важный момент, так как все расчеты экономической эффективности солнечных панелей производятся исходя из условия, что каждый выработанный киловатт-час на протяжении всего жизненного цикла станции был потреблен и ни одного не ушло «в землю». Без сальдирования в условиях частного дома это было бы невозможно: нам приходится покидать дом, чтобы сходить в магазин, в гости, в кафе, съездить в отпуск, а солнце светит и светит. Сальдирование позволяет накопить весь объем выработанной солнечными панелями электроэнергии и использовать его в удобное для вас время в рамках одного месяца.

Оба механизма — купля-продажа и сальдирование — работают вместе. Итоги формируются по итогам расчетного месяца. Если ваше совокупное месячное потребление — 1000 кВт·ч , а станция выработала 800 кВт·ч , то разницу, 200 кВт·ч, вы приобретете по тарифу из сети. Если потребление было 800 кВт·ч , а станция выработала 1000 кВт·ч , то разницу у вас купит энергосбытовая компания по ценам оптового рынка.

Если у вас установлен двухтарифный или многотарифный счетчик, то объемы выработки и потребления определяются и сальдируются в рамках соответствующих зон суток — день/ночь , пик/полупик/ночь . То есть в таком случае дневную выработку станции нельзя сальдировать с ночным потреблением из сети — только с дневным.

Вот что необходимо сделать, чтобы все это заработало:

1. Выполнить технологическое присоединение солнечной станции к объектам сетевой организации. Можно сделать это вместе с присоединением дома к сети или отдельно, если дом уже присоединен. Как подавать заявку на технологическое присоединение, мы уже писали.
2. Заключить договор купли-продажи электрической энергии с энергосбытовой организацией — с той же, что вас обслуживает. Сделать это можно после или во время процедуры технологического присоединения, обратившись любым удобным способом.

Запомнить

1. В большинстве субъектов РФ достаточно солнечного света для установки солнечных станций.
2. С каждым годом целесообразность установки солнечных станций в России увеличивается: цены растут, а станции дешевеют.
3. Для юридических лиц установка солнечных станций более целесообразна, чем для физических, — из-за разницы цен.
4. Солнечные станции нецелесообразно ставить на даче, если вы не проживаете там постоянно. Это серьезно увеличит срок окупаемости.
5. Для экономии на электроэнергии стоит рассматривать сетевые солнечные станции без аккумуляторов. Аккумуляторы в составе солнечных станций позволяют использовать их как резервный источник энергии, но сэкономить на таких станциях не выйдет.
6. Чтобы воспользоваться преимуществами законодательства о микрогенерации, необходимо официально подключить станцию к сетям и заключить договор со сбытовой организацией.

Источник https://acums.ru/alternativnye-istochniki/solnechnye-batarei/moschnost-solnechnoy-batarei-na-1-kv-metr

Источник https://journal.tinkoff.ru/home-solar-power/