Своя електрика: що потрібно знати про сонячну енергію для оселі

З чого складається домашня сонячна станція

Щоб отримати власну електрику, вам знадобляться три основні компоненти:

• Сонячні панелі – встановлюються на даху та генерують постійний струм, коли на них потрапляє світло.
• Гібридний інвертор – це мозок усієї системи, який вирішує, куди цей струм направити: на ваші прилади, на зарядку акумулятора чи в загальну мережу.
• Акумулятор – це ваш «банк» енергії, де вона зберігається на випадок відключень або для використання вночі.

Як працює система, коли є світло від міської мережі

Коли є світло від міської мережі система працює автоматично, вам не доведеться нічого перемикати рубильниками. Вдень панелі генерують енергію, а інвертор моніторить, скільки зараз споживає ваш будинок. Наприклад, якщо працює холодильник і комп'ютер, які загалом споживають 500 Вт, інвертор бере ці 500 Вт від панелей і віддає в будинок.

Але якщо панелі генерують, наприклад, 3 кВт. Куди дівати надлишок? Інвертор направляє залишок на зарядку акумулятора. А коли і акумулятор зарядився на 100%, інвертор або просто скидає зайву генерацію, або віддає її в міську мережу (про це ми поговоримо трохи згодом). Якщо ж на вулиці пішов дощ і генерація впала до 200 Вт, інвертор легко та непомітно «дотягне» потрібні 300 Вт із міської мережі.

Як працює система, коли світло вимкнули

Коли міська мережа зникає, інвертор миттєво відсікає зовнішню лінію, щоб не пустити струм назад в систему (це важливо для безпеки електриків, які можуть там працювати). Тепер ваш будинок – це автономний острів.

Вдень панелі продовжують напряму живити домашні прилади і заряджати батарею. Вночі будинок переходить на живлення від акумулятора. І так по колу. З правильно розрахованою системою ви можете тижнями жити без міського світла влітку і не помічати блекаут.

Будуємо власну систему: що для цього потрібно

Припустимо, у вас є власний будинок і ви хочете побудувати власну систему із використанням сонячних батарей. З чого почати?

1. Рахуємо навантаження.

Це найважливіший етап. Не купуйте обладнання навмання, порахуйте, що саме ви хочете живити. Якщо потрібно, щоб працювали котел, холодильник, насос для води, роутер, світло і пара телевізорів, то робоче споживання зрідка перевищуватиме 1-2 кВт. Але якщо під час відключень світла ви хочете одночасно готувати на індукційній плиті, гріти бойлер і прати речі – доведеться розраховувати на пікові навантаження у 6, 8 або 10 кВт.

2. Вибираємо інвертор і акумулятор.

На сайті Хотлайн для базового варіанту радимо вибирати гібридні інвертори на 5 або 6 кВт. Можна придивитися до популярних моделей від брендів Deye, LuxPower, Solis або Growatt. Їхня вартість складає близько 30-40 тис.грн.

До інвертора підбираємо акумулятор. Тут орієнтир тільки на LiFePO4 батареї. Вони безпечні і витримують зазвичай 3-5 тисяч циклів, а іноді й більше, зі збереженням 80% ємності.

Для нашого прикладу вибираємо ємність десь на 5 кВт*год, це приблизно 100 Ампер*год, якщо беремо інвертор на 48 Вольтів. Такої збірки вистачить, щоб комфортно пройти ніч до появи ранкового сонця. Ціни на такі акумулятори в середньому становлять 40–50 тис.грн.

Якщо ж у вас електроопалення або ви хочете живити потужну техніку – дивимося на трифазні інвертори потужністю 10-12 кВт, а ємність батарей доведеться нарощувати до 10-15 кВт*год, тобто 200-300 Ампер*год. Це вже суттєво дорожче, десь 70-90 тис.грн. кожен, але це гарантія того, що ви не виб'єте систему перевантаженням, коли випадково увімкнете чайник разом із духовкою.

3. Рахуємо кількість сонячних панелей.

У сонячній енергетиці є просте правило: потужність панелей має бути більшою за потужність інвертора десь на 20-30%. Це називається oversizing.

Навіщо це потрібно? Бо панелі видають свій максимум тільки ідеальним сонячним днем у липні. Восени чи взимку їхня ефективність падає в рази. Тому, щоб інвертор на 5 кВт міг хоч щось витягнути з похмурого грудневого неба, на нього вішають масив панелей на 6-7 кВт.

Сучасні монокристалічні панелі мають потужність близько 500-550 Вт кожна і розміром приблизно 2 х 1 метр. Тобто вам знадобиться місце на даху для 12-14 таких прямокутників.

Корисна порада: переконайтеся, що на ваш дах (в ідеалі на його південний схил) не падає тінь від сусідніх будівель чи високих дерев. Тінь навіть на одну панель може суттєво знизити генерацію всієї системи, особливо якщо це система старого типу, з послідовним підключенням без оптимізаторів.

Сонячні панелі також можна знайти на сайті hotline.ua. Вибираємо потрібну напругу, потужність і підбираємо моделі. Вартість однієї панелі в середньому становить 4-5 тис.грн. Якщо потрібно 12 таких – це вже 50-60 тис.грн.

Продаж електроенергії державі

Ця можливість цікавить багатьох, адже довгий час в Україні працював класичний «Зелений» тариф. Його ідея була проста: ви ставите багато панелей, не ставите акумулятори (бо вони дорогі), генеруєте світло і все, що не спожили самі, продаєте в мережу за фіксованою ставкою в євро. Раз на місяць вам на картку надходять гроші. Це був класний бізнес, і багато хто ставив собі станції на 30 кВт суто для заробітку. Але для приватних осіб, які ввели нові станції в експлуатацію з 1 січня 2024 року, можливість підключити класичний «Зелений» тариф дуже ускладнили, та й тарифи вже не ті.

Зараз держава активно впроваджує нову систему – Net Billing (або ж чистий облік). Ви ставите гібридну станцію з акумуляторами. Влітку сонця дуже багато, акумулятори заряджаються ще до обіду, і далі в інвертора виникає надлишок енергії. Ви віддаєте цей надлишок у міську мережу.

Але вам не платять за це «живі» гроші на картку. Натомість ваше обленерго викуповує цю енергію за ринковою ціною і зараховує ці гроші на ваш спеціальний віртуальний рахунок. Минає пів року. Настає грудень, коли сніг, похмуро і панелі майже нічого не генерують. Ваш будинок починає активно споживати світло з міської мережі, особливо якщо у вас електрокотел. Приходить кінець місяця, вам виставляють рахунок за спожите світло, але ви його не оплачуєте зі своєї кишені – гроші списуються з того самого віртуального рахунку, який ви накопичили влітку.

Тут варто розуміти, що ви можете оплатити з цього рахунку лише платіжки за електроенергію, вивести гроші на свою картку ви не зможете. Та й зауважимо, що Net Billing поки що повноцінно не запрацював в Україні.

У підсумку наразі ставити домашню станцію на 5-10 кВт суто як бізнес-проєкт, щоб заробляти гроші, – ідея сумнівна. Термін окупності такої системи, якщо рахувати тільки зекономлені та зароблені кіловати, може складати 5, 7, а то й 10 років залежно від ваших обсягів споживання.

У першу чергу сонячна станція зараз – це інвестиція у ваш комфорт, спокій та незалежність під час відключень. А можливість скидати надлишки в мережу – просто приємний інструмент, який дозволяє зробити свої зимові платіжки за електроенергію фактично нульовими.

Що робити мешканцям міських багатоповерхівок?

Чи можна прикрутити сонячні панелі на балкон? Так, всі ми бачили такі варіанти. Але є декілька важливих фактів:

• Фізична площа стандартного балкона дозволить повісити максимум 1-2 панелі, що дасть у найкращому випадку 800 Вт у піку.
• Завісити весь фасад панелями вам навряд чи дозволять через архітектурні норми та правила Керуючої компанії чи ОСББ.
• Сонце світить на ваш балкон лише кілька годин на день. Решту часу там тінь, і панелі просто висять для краси.

Тож єдиний робочий сонячний сценарій для мешканців квартир – купити портативну зарядну станцію і взяти до неї розкладну або гнучку сонячну панель на 200-400 Вт. Коли світла немає довго, цю панель можна виставити на балкон, відкрити вікно, і вона трохи продовжить життя вашій станції, дозволяючи зарядити телефони та ноутбуки.

Зарядні пристрої на сонячних панелях пропонують усі великі виробники зарядних станцій. Є моделі від Anker, Bluetti, Jackery, EcoFlow та інших. Ціни варіюються залежно від потужності – від 10-15 тисяч до 25-30 тисяч гривень і дорожче.

Рахуємо кошторис

Порахуймо кошторис системи із сонячними панелями на 5 кВт для приватного будинку.

• Гібридний інвертор ≈ 30-40 тис.грн.
• LiFePO4 акумулятор ≈ 40-50 тис.грн.
• Комплект сонячних панелей на 6 кВт: орієнтовно12 штук коштуватимуть ≈ 50-60 тис.грн.
• Робота професійних інсталяторів та витратні матеріали (кріплення на дах, спеціальні сонячні кабелі, захисна автоматика, правильне заземлення) затягнуть десь на 35-50 тис.грн.

Разом отримуємо суму ≈ 150-200 тис.грн.під ключ. Це серйозний бюджет.

Але ви отримуєте будинок, який функціонує повноцінно незалежно від того, що відбувається з лініями електропередач. У вас завжди працює холодильник, є вода зі свердловини, працює котел і є інтернет. Ви не бігаєте з каністрами бензину і не слухаєте гуркіт генератора. І якщо ви живете у своєму будинку, це рішення, про яке ви точно не пошкодуєте вже після першого тривалого блекауту.

А як ви вирішуєте питання зі світлом у своєму будинку? Пишіть у коментарях, буде цікаво почитати про ваш досвід.