За последние несколько лет использование альтернативных источников энергии стало общемировой тенденцией. В отличие от угля, нефти и газа, запасы которых ограничены, альтернативная энергетика использует возобновляемые ресурсы. Один из самых доступных и экологичных видов энергии – солнечная энергия. Ее можно использовать каждый день и практически в любой точке мире.
Солнечные электростанции (СЭС) собирают энергию солнца и преобразуют ее в электроэнергию. Они не только обеспечивают экологически чистое производство энергии, что особенно важно в эпоху глобального потепления, но и помогают снизить зависимость домохозяйства от централизованного электроснабжения. К тому же эксплуатационные расходы малы – достаточно чистить электростанцию пару раз в год.
Различают автономные, сетевые и гибридные солнечные электростанции:
| Автономные системы | Подойдут людям, страдающим от длительных отключений электричества и частых перебоев в электроснабжении. В комплект СЭС входят батареи, позволяющие накапливать энергию в аккумуляторах и пользоваться ею даже в темное время суток. Однако АКБ стоят дорого и имеют ограниченный срок службы (до 5 лет); |
| Сетевые электростанции | Отличное решение для семьи или бизнеса, получающих каждый месяц огромные счета за электроэнергию. Работа таких электростанций основана на совместном использовании энергии внешней электрической сети и солнечной энергии. Слабое место сетевых СЭС – при отключении внешней сети они также перестают работать; |
| Гибридные солнечные электростанции | Объединяют в себе преимущества обоих типов. Они могут забирать энергию из внешней сети, а в случае отключения электричества переходят в автономный режим работы. Единственным недостатком гибридных систем является их высокая стоимость, поэтому далеко не каждое домохозяйство может себе позволить подобное устройство. |
Установка солнечной электростанции – долгосрочная инвестиция, срок окупаемости которой зависит от многих факторов: частоты использования СЭС, уровня инсоляции в регионе, а также текущих тарифов на электроэнергию. В среднем срок окупаемости системы составляет 5-10 лет.
Выбор редакции
REENERGO 30-12
Если ваша цель – подобрать вариант для электроснабжения дачного или садового домика, не имеющего подключения к городской сети, то стоит присмотреться к солнечной электростанции REENERGO 30-12. Входящий в комплект СЭС аккумулятор емкостью 18 Ач позволяет потреблять электроэнергию даже после захода солнца.
Максимальная выработка энергии в летний период составляет 300 Вт-ч, а в зимний – 100 Вт-ч. Данная электростанция отличается простотой – сборка занимает всего лишь 10 минут. В состав комплекта входит светодиодная лампа 12 В для организации освещения в помещении, однако для ее подключения потребуется цоколь, который не идет в комплекте.
Есть защита от глубокого разряда и перезаряда аккумулятора, а также таймер включения нагрузки. Для лучшей работы СЭС нужно убрать препятствия, создающие затенение (деревья, здания, стекла) и обратить солнечную панель на юг. Данная система отлично подойдет для российской зимы, так как минимальная температура ее эксплуатации составляет -45 °C.
Основные характеристики
| Номинальная мощность системы | 0.3 кВт |
| Пиковая мощность | 0.5 кВт |
| Пиковая мощность инвертора | 0.4 кВт |
| Количество аккумуляторов | 1 шт. |
| Емкость аккумулятора | 18 Ач |
| Выработка энергии в летний период | 300 Вт-ч |
| Выработка энергии в зимний период | 100 Вт-ч |
| Минимальная температура эксплуатации | -45 °C |
Плюсы и минусы
Рейтинг топ-3 лучших недорогих солнечных электростанций
1. YASHEL «КОЛИБРИ-300/9»
Солнечная электростанция YASHEL серии «КОЛИБРИ-300/9» с АКБ 65 Ач идеально подойдет для снабжения электроэнергией дачи или фермерского участка в период с апреля по сентябрь. Также ее можно использовать во время выездов на природу и в путешествиях. В состав комплекта входят солнечная панель, инвертор, контроллер, гелевый аккумулятор и провода.
В летний день выработка энергии достигает 500 Вт-ч – можно заряжать гаджеты, работать на ноутбуке в течение двух часов, а также пользоваться тремя светодиодными лампами до шести часов в сутки.
Производитель советует включать СВЧ-печь, ноутбук и другие устройства в дневное время суток для увеличения продолжительности автономной работы. Также важно следить, чтобы не было глубокой разрядки аккумуляторной батареи.
Основные характеристики
| Номинальная мощность системы | 0.3 кВт |
| Пиковая мощность системы | 0.6 кВт |
| Количество аккумуляторов | 1 шт. |
| Общая емкость аккумуляторов | 65 Ач |
| Максимальная производительность в сутки летом | 500 Вт-ч |
Плюсы и минусы
2. Sunways «Сансет»
Автономная солнечная энергосистема «Сансет» с емкостью АКБ 55 Ач подойдет для работы маломощной аппаратуры: ноутбука, небольшого телевизора, бытовых приборов мощностью до 280 Вт, а также для освещения и зарядки гаджетов. Входящий в состав солнечный модуль премиум-класса изготовлен из высокоэффективных поликристаллических солнечных элементов, что обеспечивает высокую производительность (мощность – 100 Вт).
Производителем заявлено сохранение мощности более чем на 90% от номинального значения на протяжении 10 лет. Данная энергосистема работает автономно – ей не требуется подключение к городской сети и не страшны перебои в подаче электроэнергии.
Основные характеристики
| Номинальная мощность системы | 0.3 кВт |
| Номинальная мощность инвертора | 0.3 кВт |
| Пиковая мощность инвертора | 0.4 кВт |
| Мощность солнечного модуля | 100 Вт |
| Емкость аккумулятора | 55 Ач |
Плюсы и минусы
3. REENERGO 100-220
Солнечная электростанция REENERGO 100-220 – отличный выбор для электроснабжения дачи или загородного дома, не имеющего подключения к внешней сети. В летний период выработка электроэнергии достигает 1000 Вт-ч/сутки, в зимний – 300 Вт-ч/сутки.
В состав комплекта входят аккумуляторные батареи суммарной емкостью 40 Ач, позволяющие использовать энергию даже после наступления темноты. К инвертору можно подключить любой прибор, работающий от сети 220 В. Автономная система от REENERGO подойдет для обеспечения стабильной работы мелких бытовых приборов (телевизора, ноутбука), а также для зарядки гаджетов и освещения помещения.
С безопасностью у данной СЭС порядок: система имеет защиту от глубокого разряда и перезаряда аккумулятора. Однако нужно поддерживать баланс между выработанной и потребленной энергией для бесперебойной работы СЭС. Пользователи отмечают, что система проста в установке и работает даже в пасмурную погоду.
Основные характеристики
| Номинальная мощность системы | 0.3 кВт |
| Пиковая мощность системы | 0.6 кВт |
| Мощность солнечной панели | 100 Вт |
| Напряжение солнечной панели | 12 Вт |
| Мощность инвертора | 300 Вт |
| Количество аккумуляторов | 2 шт. |
| Общая емкость аккумуляторов | 40 Ач |
| Максимальная производительность | 0.3-1 кВт/сутки |
| Вес | 20 кг |
Плюсы и минусы
Рейтинг топ-3 лучших солнечных электростанций для дачи
1. GWS Energy
Оптимальный вариант для обеспечения электроэнергией загородного дома или дачи до 25 м2, неподключенной к общей электросети. Днем электростанция выступает в роли основного источника питания, а вечером позволяет использовать энергию в автоматическом режиме благодаря аккумуляторной батарее емкостью 100 Ач.
При соблюдении условий эксплуатации электростанция прослужит не менее 25 лет. При производстве солнечных батарей используются технологии с использованием элементов n-типа, что позволяет электростанции работать с отличной производительностью (1.5 кВт/сутки) в условиях как высоких температур (до +85 °C), так и минусовых (до -40 °C).
Есть защита от короткого замыкания и перегрева, а также автоматическое восстановление системы после срабатывания всех защит. Однако данная модель рассчитана не на все бытовые приборы – если на даче вы пользуетесь большим современным холодильником с инверторным мотором, то лучше выбрать солнечную электростанцию с производительностью 4 кВт/сут.
Основные характеристики
| Номинальная мощность системы | 1 кВт |
| Пиковая мощность системы | 0.6 кВт |
| Мощность солнечной панели | 300 Вт |
| Минимальная производительность | 0.3 кВт/сутки |
| Максимальная производительность | 1.5 кВт/сутки |
| Диапазон рабочей температуры | от -40 °C до +85 °C |
Плюсы и минусы
2. EcoNRJ «Экодача 2»
Солнечная электростанция «Экодача 2» — система, объединяющая в себе весь спектр необходимых функций для обеспечения электроэнергией дачи до 25 м2 или небольшого загородного дома. Данная электростанция позволяет подключать внешнюю сеть, причем переключение на работу от внешней сети происходит в автоматическом режиме.
Для улучшения выработки энергии в пасмурную погоду и зимний сезон предусмотрена установка дополнительных аккумуляторов. Из минусов можно отметить то, что системы будет недостаточно для обогрева дома с помощью котла или электрического нагревателя, так как выработка электроэнергии в зимний период ощутимо меньше, чем в летний: 0,5 кВт-ч против «летних» 2.1 кВт-ч.
«Экодача 2» предназначена для освещения помещения, зарядки гаджетов и стабильной работы устройств с мощностью не более 3 кВт (ноутбук, пылесос, холодильник, телевизор, насос, септик и прочие). Срок службы солнечных панелей составляет 30 лет, а гарантия предоставляется на 10 лет. На остальные составляющие распространяется более короткая гарантия: два года на инвертор, один год – на аккумулятор.
Основные характеристики
| Номинальная мощность системы | 1 кВт |
| Пиковая мощность системы | 1.5 кВт |
| Кол-во солнечных панелей | 2 шт. |
| Суммарная мощность солнечных панелей | 300 Вт |
| Кол-во АКБ | 1 шт. |
| Суммарная емкость аккумулятора | 100 Ач |
| Выработка электроэнергии в сутки | 2 кВт-ч |
| Вес | 100 кг |
Плюсы и минусы
3. «ЭкоВольт»
Солнечная электростанция от «ЭкоВольт» подойдет тем, кто хочет смотреть на даче телевизор, хранить продукты в холодильнике, использовать насос для подачи воды, а также включать свет и заряжать приборы в любое время суток. Допускается использование совместно с внешней сетью: подобный способ помогает снизить расходы на электричество. Если сеть отключится, то солнечная электростанция станет резервным источником энергии.
Мощное зарядное устройство (450 Вт) позволяет использовать данную систему круглогодично без привязки к сезонам. В средней полосе России выработка энергии составляет 2.7 кВт-ч. В комплект входит специальная программа для компьютера, с помощью которой можно отслеживать параметры работы станции. Настройка СЭС и ввод ее в эксплуатацию занимают не более тридцати минут. Из минусов – небольшая гарантия на прибор (один год).
Основные характеристики
| Номинальная мощность инвертора | 3 кВт |
| Ток зарядного устройства | 30 А |
| Количество солнечных модулей | 3 шт. |
| Суммарная мощность солнечных модулей | 450 Вт |
| Количество аккумуляторов | 2 шт. |
| Емкость аккумуляторов | 100 Ач |
| Вес солнечного модуля | 12.2 кг |
| Вес блока управления | 20 кг |
| Вес аккумулятора | 32 кг |
Плюсы и минусы
Рейтинг топ-3 лучших солнечных мобильных мини-электростанции
1. EcoNRJ
Электростанция Delta идеально подходит для путешественников. Аккумуляторные батареи и преобразователь напряжения позволяют заряжать телефон, планшет и ноутбук, а также обеспечивают работу светодиодных ламп на протяжении шести часов, а телевизора и электроинструментов мощностью до 500 Вт – на протяжении 30-60 минут.
Устройство можно использовать и в ночное время: выработка энергии возможна за счет расхода энергии аккумуляторных батарей. Система отличается простотой установки и эксплуатации. Также предусмотрено подключение дополнительных солнечных панелей и аккумуляторных батарей. Общий вес комплекта составляет 40 кг (против 20 кг), что довольно много для станций подобного типа.
Основные характеристики
| Номинальная мощность системы | 1 кВт |
| Пиковая мощность системы | 1.5 кВт |
| Мощность солнечной панели | 170 Вт |
| Мощность инвертора | 1 кВт |
| Напряжение солнечной панели | 12 В |
| Выходное напряжение | 220 В |
| Среднесуточная выработка летом | 730 Вт-ч |
| Среднесуточная выработка за год | 560 Вт-ч |
| Вес | 40 кг |
Плюсы и минусы
2. Ambon AM-PN 120
Портативная солнечная электростанция отличается стильным дизайном и идеально подходит для путешествий. Небольшой вес (4.5 кг) и компактные размеры делают ее отличным выбором даже для пеших и велосипедных походов, в которых вес снаряжения сильно ограничен.
В состав системы входят одна или две солнечных батареи. Цифровые устройства подключаются через порт USB. Также к солнечной станции можно подключить зарядные устройства телефонов, планшетов и навигаторов через прикуриватель автомобиля (для этого требуется адаптер, в комплект не входит).
Встроенный аккумулятор позволяет использовать устройство в вечернее и ночное время. Заряд батареи легко отслеживать с помощью жидкокристаллического индикатора. Время работы ноутбука от СЭС составляет от трех до пяти часов, а светодиодной лампы 3 Вт – до 35 часов.
Основные характеристики
| Мощность системы | 80 Вт |
| Количество солнечных панелей | 1 шт. / 2 шт. |
| Мощность солнечных панелей | 28 Вт / 56 Вт |
| Номинальное выходное напряжение | 12 Вт |
| Запас энергии аккумуляторной батареи | 12 Вт-ч |
| Суточная выработка в июле | 170 Вт-ч / 340 Вт-ч |
Плюсы и минусы
3. DELTA Battery Tourist Camper 2
С походной солнечной электростанцией Tourist Camper можно отправляться в любую поездку – она отличается повышенной ударопрочностью и малым весом (3.5 кг), поэтому легко поместится даже в походный рюкзак. В комплект электростанции входят солнечная батарея на 30 Вт, контроллер заряда с USB, аккумуляторная батарея, провода и крепежные элементы для подключения устройства, а также две лампочки на 12 В.
Компактная мини-станция подойдет как для зарядки телефона, планшета и прочих гаджетов, так и для походного освещения. Благодаря простоте установки и демонтажа с устройством разберутся даже новички. Пользователи отмечают, что электростанция работает без перебоев и быстро заряжается. Гарантия на панель, аккумуляторную батарею и контроллер заряда составляет один год.
Основные характеристики
| Мощность солнечной панели | 15 Вт |
| Количество аккумуляторов | 1 шт. |
| Суммарная емкость аккумуляторов | 7 Ач |
| Срок службы аккумуляторов | 5 лет |
| Количество солнечных панелей | 1 шт. |
| Суммарная мощность солнечных панелей | 0.015 кВт |
| Срок службы солнечных панелей | 30 лет |
| Выработка электроэнергии в сутки | 0.15 кВт-ч |
| Вес | 3.5 кг |
Плюсы и минусы
Как выбрать солнечную электростанцию
Перед покупкой солнечной электростанции убедитесь, что рядом с помещением нет деревьев, которые будут затенять систему, снижая ее эффективность. Также проверьте, не требуется ли капитальный ремонт крыше. После этого можно переходить к процессу выбора СЭС.
Уровень инсоляции в регионе
Большинство производителей СЭС указывают в характеристиках номинальную мощность системы – количество электроэнергии, которое можно получить в условиях максимальной солнечной активности. Однако если день пасмурный, то реальная выработка энергии будет гораздо ниже. Чтобы принять во внимание этот фактор, нужно учитывать в расчетах уровень инсоляции. Узнать его можно в специальном солнечном атласе1 – достаточно ввести в поисковую строку название своего города. Если планируете использовать СЭС даже с зимой, то в расчетах используйте минимальные показатели инсоляции.
Объем потребления
Для правильного выбора солнечной электростанции необходимо определить величину суточного потребления энергии. Можно взять квитанцию за месяц и разделить данные на количество дней в месяце. Лучше всего использовать весеннюю или осеннюю квитанцию – световой день в это время больше, чем зимой, но меньше, чем летом, поэтому получится усредненное значение.
Оборудование
Составляющие солнечной электростанции выбираем исходя из уровня инсоляции и величины суточного потребления:
- Инвертор. Суммируем мощность всех приборов, которые будут работать одновременно. Полученная величина и есть минимальное значение номинальной мощности инвертора;
- Солнечные панели. Комплект солнечных панелей должен обеспечивать количество энергии, равное суточному потреблению. Как правило, используют солнечные панели мощностью 250-300 Вт, так как они сочетают в себе хорошие показатели и простоту монтажа;
- Аккумуляторы. Они запасают энергию и позволяют пользоваться электричеством даже в темное время суток. При расчетах учтите, что нежелательно разряжать аккумулятор более чем на 50%.
Отзыв эксперта о солнечных электростанциях
Своим личным опытом использования солнечных электростанций делится Алексей Попов, директор компании «СОЛАР ЦЕНТР»:
«Шесть лет назад я обратил внимание на возобновляемые источники энергии и начал их активно изучать. В 2020 мы установили 34 солнечных панели, а в 2022 добавили еще такое же количество. Таким образом, общая мощность установленных солнечных панелей составила примерно 30 кВт, а расходы нашего предприятия по оплате за электричество снизились примерно на 70%. По данным приборов учета электроэнергии, исходя из объемов полученной нами солнечной электроэнергии, срок окупаемости вложений составит около 4 лет».
Популярные вопросы и ответы
На популярные вопросы читателей о солнечных электростанциях отвечают Антон Петров, инженер технической поддержки ENERGON, и Михаил Фролов, ведущий инженер ENERGON.
Как сэкономить на покупке и установке солнечной электростанции?
«Чтобы снизить затраты на оборудование, необходимо правильно оценивать объем электроэнергии, который планируется потреблять в сутки, месяц и за год. Исходя из этих данных, нужно рассчитать емкость аккумуляторных батарей, входящих в систему, мощность солнечных модулей и инвертора. Грамотный подбор всех составляющих солнечной станции приведет к экономии денежных средств и поможет найти идеальный баланс между генерацией и потреблением электроэнергии».
Можно ли сделать солнечную электростанцию своими руками?
«Можно изучить вопрос и смонтировать СЭС самостоятельно, но для этого нужно иметь определенные знания в сфере энергетики и электромонтажа, а также понимать принципы устройства солнечной электростанции. Поскольку большинство из нас такими знаниями не обладают, установкой солнечных станций обычно занимаются квалифицированные специалисты».
Может ли солнечная электростанция полностью заменить традиционную электросеть?
«Теоретически с помощью альтернативных источников электропитания можно добиться полной автономности объекта, но здесь важно учитывать уровень нагрузки на СЭС и объем потребления энергии. Пользователям нужно уметь не только накапливать и хранить электроэнергию, сгенерированную солнечными модулями, но и грамотно распределять суточное потребление.
Для маленьких систем, которые обеспечивают электричеством, например, дачный дом, генерации СЭС будет достаточно, а при более существенных объемах потребления энергии специалисты рекомендуют иметь запасной источник питания на случай пасмурной погоды или непредвиденных обстоятельств. В качестве альтернативы подойдет бензогенератор или сеть».
Как рассчитать необходимую мощность солнечной электростанции?
«За основу расчета берутся количество приборов потребления и локация объекта, на котором планируется установка СЭС. Важно правильно спроектировать расположение солнечных модулей и рассчитать их количество, исходя из потребностей. Если нужно электропитание только на летний сезон, проектируется один угол наклона солнечных модулей, если планируется круглогодичная солнечная генерация — другой угол наклона, оптимальный для генерации в течение года. Для некоторых типов объектов необходимо выбирать угол не по оптимальности генерации, а по скоплению снега на солнечных модулях.
Число модулей определяют в соответствии с электрическими параметрами силового оборудования (инверторов и контроллеров), и их еще нужно правильно распределить. Сам инвертор подбирается по максимальной мощности нагрузки.
Не стоит забывать и о правильном подборе аккумуляторов для СЭС. Если вы планируете пользоваться энергией в течение всего дня, значит, вам необходимо накопить в светлое время суток запас энергии, достаточный и для собственного потребления, и для создания резерва».
Каков принцип работы электростанции с солнечными панелями?
«Принцип работы любой СЭС следующий: кремниевые фотоэлементы в составе солнечных панелей преобразуют солнечную энергию в постоянный ток. Контроллер выравнивает напряжение постоянного тока до необходимого уровня и распределяет поток электроэнергии между накопителем (АКБ) и потребителями. В аккумулятор идет постоянный ток, а к потребителям энергия поступает через дополнительный блок — инвертор. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный для дальнейшего использования. Все бытовые электроприборы запитываются переменным током. В современных солнечных инверторах контроллер встроен в конструкцию устройства».
Нужна ли солнечным панелям дополнительная защита?
«Если мы говорим об угрозе механических повреждений, то панели произведены таким образом, что они защищены от влаги и других внешних воздействий. Закаленное стекло и алюминиевые рамы гарантируют, что панели выдержат даже крупный град, а попадание на них осадков в виде дождя и снега, наоборот, способствуют лучшей генерации энергии, так как очищают модули от загрязнения.
Что касается электрической защиты, то она нужна основному силовому оборудованию: это защита от перегрузок по току (автоматические выключатели) и от перегрузок по напряжению (УЗИП). А от владельцев солнечной станции требуется лишь содержать модули в чистоте — счищать с них листву и снег».
Источники
- https://globalsolaratlas.info/map
