Výhody použití solárních panelů pro domácnost: typy a rozsah

Mnozí jsou přesvědčeni, že v Rusku je velmi málo slunce a nemá smysl instalovat solární panely.

Na první pohled to vypadá věrohodně, ale ve skutečnosti to není úplně spravedlivé: v některých regionech Ruské federace je instalace solárních panelů stále oprávněná. V tomto článku zjistíme, na čem závisí ekonomická účinnost solárních panelů pro soukromé domy a podniky: ze slunce nebo spíše z tarifů elektřiny.

Co se naučíš

Úroveň slunečního záření v Rusku

V Globálním solárním atlasu, projektu Světové banky a Mezinárodní finanční korporace, nejsou rozdíly mezi Saharskou pouští a ruským Transbajkalským územím z hlediska potenciální výroby solární elektřiny tak velké. Na stejné stránce atlasu si můžete spočítat přibližnou výrobu elektřiny. Solární panel (FV) s kapacitou 1 kW, instalovaný na střeše soukromého domu v Káhiře, vygeneruje 1,713 MWh za rok, přesně to samé, ale v Chitě – 1,495 MWh za rok. Rozdíl je pouze 13 %.

1,495 MWh za rok – spotřeba dvou nebo tří žárovek při celoroční práci 16 hodin denně, vylučuji noční dobu. To není mnoho, ale výkon zvoleného panelu – 1 kW – je srovnatelný s výkonem rychlovarné konvice.

Podle atlasu je Transbajkalské území lídrem z hlediska slunečního záření v Ruské federaci, ale Krasnodarské území je až na 16. místě. Současně je průměrná roční teplota vzduchu v Chitě, pokud se zkontrolujete v Yandexu, asi + 4 . 5 ° C a v Krasnodaru – + 12 . 13 ° C. To znamená, že vysoká průměrná roční teplota vzduchu nezvyšuje účinnost solárních panelů.

Top 10 zakládajících subjektů Ruské federace podle úrovně slunečního záření

Tato tabulka je pro informační účely: pokud vezmeme údaje o městech a ne o subjektech Ruské federace, pozice v hodnocení se mohou změnit. Zeměpisné souřadnice konkrétního města poskytnou mnohem přesnější informace.

Globální sluneční atlas neobsahuje údaje o subjektech Ruské federace nacházejících se nad 60. stupněm severní šířky, ale to neznamená, že je a priori nevhodné tam solární stanice instalovat. Například od roku 2015 za polárním kruhem ve vesnici Batagay v Jakutsku úspěšně funguje solární elektrárna o výkonu 1 MW – umožňuje šetřit drahocennou motorovou naftu používanou v generátorech v těchto částech. V rámci článku se však budeme zabývat pouze subjekty, pro které existují údaje o slunečním záření a výrobě energie.

Zařízení pro soukromou solární stanici

Solární stanice pro domácnosti jsou propojené, autonomní a hybridní. Jak již z názvu vyplývá, síťové se používají v případech, kdy je objekt připojen k vnější elektrické síti a současně s ní pracuje. Samostatné a hybridní mohou fungovat bez připojení k externí síti.

Síťové jsou nejlevnější a umožňují snížit účty za elektřinu snížením množství odběru z externí sítě. Autonomní a hybridní jsou dražší, ale umožňují ukládat elektřinu do baterií pro použití v noci nebo při přerušení dodávky energie. Nevýhodou prvního je, že se nemohou stát záložním zdrojem energie: v případě havárie ve vnější síti nebude možné využít energii panelů, protože se automaticky vypnou. Minus druhý a třetí – ve vysokých nákladech.

Všechny solární stanice se skládají ze solárních panelů, konektorů, tedy konektorů, vodičů a invertorů, které přeměňují stejnosměrný proud ze solárních panelů na střídavý a umožňují řídit veškeré toky elektřiny. Baterie se používají pouze v autonomních a hybridních stanicích.

Existuje mnoho výrobců zařízení, včetně ruských. Stanici lze sestavit ze zařízení od různých výrobců.

Pro naši analýzu vezmeme již smontované stanice různých typů a kapacit od různých dodavatelů a vypočítáme jejich průměrnou maloobchodní cenu. Spočítejme si průměrné náklady na výrobu elektřiny během celého životního cyklu a vyberte nejvhodnější variantu, abychom vyhodnotili proveditelnost instalace solárních stanic v různých regionech Ruské federace.

Pro výpočet bereme průměrnou životnost panelů – 25 let. Průměrný roční objem výroby elektřiny počítáme na základě oslunění Čeljabinské oblasti: průměrný ukazatel pro Ruskou federaci je 1101 kWh za rok na 1 kW výkonu. Bereme v úvahu i finanční náklady – bereme průměrnou sazbu mezi bankovním vkladem a úvěrem, 8 %, za životnost panelů. Celkové náklady na vybavení spočítáme pomocí úvěrové kalkulačky.

Průměrná cena solární stanice

Výpočet je správný pro rok 2021. V roce 2022 se náklady na solární zařízení zvýšily a někteří zahraniční výrobci zastavili dodávky do Ruska. Obecný princip ale zůstává stejný: čím vyšší kapacita stanice, tím levnější energie. Existují stanice s vyšším výkonem než 15 kW, ale my jsme se omezili na průměrný objem připojeného výkonu domácnosti.

Výkon stanice je nutné volit tak, aby výroba elektřiny nepřesáhla průměrný objem vaší spotřeby. I když má dům připojený výkon 15 kW, vůbec to neznamená, že potřebujete panely tohoto výkonu. 15 kW je v tomto případě vaše maximum, nad kterým bude automatika fungovat a elektřina se vypne. A průměrná spotřeba energie může být pouze 1-5 kW – tato hodnota by se měla řídit, aby bylo použití solární stanice ekonomicky výhodné.

V článku uvažujeme solární stanice z hlediska ekonomiky, nikoli jako záložní či autonomní zdroj energie. Proto nebudeme používat autonomní a hybridní stanice: jsou mnohem dražší. A baterie mají mnohem kratší životnost než solární panely, což negativně ovlivňuje dobu návratnosti.

Pro analýzu si vezmeme síťovou solární stanici bez baterií o průměrném výkonu 5 kW. Mějme na paměti, že výroba všech stanic s výkonem pod 5 kW bude dražší a nad 5 kW levnější.

Nejlepší články o tom, jak koupit, prodat, pronajmout a vybavit dům, vám v úterý chodí poštou. Zdarma

Jak poznáte, že se solární panely vyplatí?

Tarify elektřiny pro obyvatelstvo vypočítávají regionální energetické komise na základě výpočtových metod schválených FAS Rusko a také v rámci tarifního koridoru — tedy minimální a maximální hodnoty.

Svůj tarif můžete vidět na platební kartě nebo na stránkách organizace prodeje energií.

Pro právnické osoby v Rusku jsou ceny tvořeny konkurenčním způsobem na velkoobchodním trhu. Pevný tarif mají pouze některé složky koncové ceny elektřiny.

Konečná cena se skládá z následujících složek:

1. Cena elektřiny.
2. Cena energie.
3. Tarif za služby přenosu elektřiny.
4. Velikost prodejního příspěvku společnosti zabývající se prodejem energie.
5. Tarif za služby jiných infrastrukturních organizací.

V některých regionech je používání solárních panelů výhodnější než utrácení peněz za elektřinu. Stává se, že za kilowatthodinu musí soukromá osoba zaplatit asi 7 R a stejné množství energie vyrobené solárními panely bude stát 4,7 R. V roce 2021 bylo v Rusku 33 regionů, kde by solární energie mohla přinést finanční výhody.

U právnických osob je vše mnohem jednodušší: tarify za elektřinu pro firmy jsou mnohem vyšší než pro fyzické osoby a v naprosté většině případů je výroba elektřiny ze slunce levnější než její nákup od organizace pro prodej energie.

Konečné posouzení proveditelnosti by však mělo být provedeno na konkrétních místech. Ve stejném předmětu Ruské federace existují tarify pro obyvatelstvo s plynovými a elektrickými sporáky – a velmi se liší. To výrazně ovlivňuje výsledek.

Jak vybrat solární stanici a vypočítat její ekonomický efekt

Zde je to, co potřebujete vědět, abyste vybrali stanici a vypočítali účinek:

1. Úroveň slunečního záření ve vaší oblasti.
2. Aktuální ceny – tarify.
3. Vaše spotřeba elektřiny.
4. vybavení stanice.

O tom všem jsme již mluvili, ale nyní to děláme krok za krokem. Budeme počítat pro soukromý dům v Moskvě.

Krok 1: oslunění. Chcete-li zjistit úroveň slunečního záření ve vaší oblasti, podívejte se na sluneční atlas.

Vybíráme typ objektu, například soukromý dům, a jmenovitý výkon solárních panelů je 1 kW. Z jednoho kW výkonu získáme hodnotu 1,016 MWh za rok, nebo 1016 kWh za rok

Krok 2: Ceny. Nejjednodušší způsob, jak zjistit aktuální ceny, je podívat se na platební doklad. Pokud nemáte po ruce žádnou platební kartu, musíte přejít na webové stránky vaší organizace pro prodej energií, v mém případě je to Mosenergosbyt.

Jednotlivec potřebuje najít tarify v sekci pro jednotlivce. Připomínáme, zda je doma plynový nebo elektrický sporák, a také který měřič je instalován – jednotarifní, dvoutarifní, vícetarifní. Pokud si nic z toho nepamatujete nebo nevíte, použijte ve výpočtech jednotarifní plán pro elektrický sporák. Tarif je uveden s DPH.

Jste-li právnická osoba, najděte v sekci pro právnické osoby maximální úrovně neregulovaných cen pro spotřebitele s výkonem do 670 kW. Vyberte první cenovou kategorii, smlouvu na dodávku energií a tam napěťovou hladinu (NN). Nebo použijte skutečné parametry, které znáte. K ceně nezapomeňte připočítat DPH.

Krok 3: Vypočítejte průměrnou skutečnou hodinovou spotřebu. Odebíráme platební doklady s pevnými objemy spotřeby elektřiny. Můžete si vzít tři různé měsíce v různých obdobích roku – například červenec, prosinec a duben – a vypočítat průměr. Nebo si vezměte jednu jarní nebo podzimní platbu: denního světla je méně než v létě, ale více než v zimě, a ne tak teplo jako v létě, ale teplejší než v zimě.

Pokud máte dvoutarifní nebo vícetarifní měřič, je potřeba vzít denní objem spotřeby – v mém případě špičkový plus pološpičkový. Pokud je to jednotarifní, bereme objem, který tam je.

Průměrná skutečná hodinová spotřeba = Měsíční odečty / Počet dní v měsíci / Počet denních hodin.

Denní hodiny se počítají na základě tarifních zón dne schválených FAS Rusko. Ve všech předmětech Ruské federace je to 16 hodin.

V mém případě: (261 kWh + 337 kWh) / 28 dní / 16 h/den = 1,33 kWh za hodinu.

Krok 4: Vyberte si správné vybavení. Vybereme podle výkonu a ceny. Téměř všechny solární panely a měniče jsou vyrobeny v Číně – rozdíl v kvalitě a výkonu, pokud existuje, je malý. Střídače mají také různé funkce – užitečné i nepříliš užitečné. Tyto aspekty lze nezávisle posoudit pomocí recenzí a popisů.

Vybírejte podle síly. Víme, že v průměru náš dům spotřebuje 1,33 kWh za hodinu. A úroveň slunečního záření v Moskvě umožní vyrobit 1 kWh ročně z 1016 kW jmenovitého výkonu panelu. Potřebujeme ale hodnotu výkonu za hodinu.

Z průměrných 24 hodin denně je pouze 12 světelných. Tato doba je od 6 do 18 hodin – v létě více, v zimě méně. Vychází to 4380 hodin ročně.

Nyní vydělíme hodnotu slunečního záření, 1016 kWh, počtem denních hodin – a dostaneme, že 1 kW panel vygeneruje 0,23 kWh za hodinu. A výrobu panelů musíme přizpůsobit naší průměrné spotřebě 1,33 kWh za hodinu.

Postupně násobíme 2, 3, 5 atd., dokud nedostaneme hodnotu blízkou 1,33, ale o něco nižší. V našem případě je 5 × 0,23 = 1,15 kW R, bez instalace, dalších 10-15 % nákladů na stanici. Životnost panelů je 30 let.

Náklady na síťové stanice s kapacitou 5 kW v roce 2023

Krok 5: Vypočítejte účinek. Pro výpočet efektu potřebujeme znát průměrné náklady na generování kilowatthodiny naší stanice za celou dobu její životnosti.

1. Vypočítáme celkové náklady na stanici. V mém případě to je: 210 546 R plus 31 581 R za instalaci plus náklady na peníze – 8 % ročně po dobu 30 let. Dostáváme 639 590 R.
2. Vypočítáme objem výroby stanice za celou dobu životnosti. K tomu se hodnota slunečního záření pro Moskvu, 1016 kWh za rok, násobí výkonem stanice. Dostaneme výkon 5080 kWh za rok. Na 30 let – 152 400 kWh.
3. Náklady na stanici vydělíme objemem výroby: 639 590 R / 152 400 kWh – dostaneme 4,19 R / kWh.

Pojďme shromáždit všechny hodnoty v tabulce a vypočítat dobu návratnosti:

Doba návratnosti = náklady na vybavení / (roční výkon stanice × tarif v Moskvě).

Výpočet přínosů a doby návratnosti solárního zařízení za tarif s elektrickým sporákem

Hrubý výpočet, který nebere v úvahu každoroční nárůst tarifů za elektřinu a každoroční mírný pokles účinnosti stanice, ukázal, že instalace solárních panelů může být pro soukromý dům v Moskvě zisková, ale doba návratnosti bude být 22 let. To je v rámci životnosti panelů, ale stále velmi, velmi mnoho.

Pravděpodobně za pár let, až tarify ještě porostou a solární stanice zlevní, se doba návratnosti zkrátí. Ale například pokud uvažujeme u právnické osoby, bude doba návratnosti v některých regionech poloviční.

Musíte si také pamatovat: čím výkonnější stanice, tím levnější je výroba každé kilowatthodiny. Pokud je vaše potřeba elektřiny větší než moje, bude instalace stanice výhodnější.

Současná legislativa

V Rusku byl na konci roku 2019 přijat zákon, který zavedl pojem „mikrogenerační zařízení“. Z definice vyplývá, že se jedná o objekt připojený k sítím s napětím pod 1000 voltů, mající schopnost dodávat elektřinu do obecné sítě v množství nepřevyšujícím hodnotu technologického připojení. A maximálně 15 kW. A také pomocí vlastní infrastruktury elektrické sítě pro distribuci elektřiny do sítě, a ne té obecné.

Přesně řečeno, solární panely instalované na střeše průměrného soukromého domu mohou být předmětem mikrogenerace.

Také v březnu 2020 bylo při vývoji tohoto zákona vydáno nařízení vlády Ruské federace, které objasňuje některé otázky.

Co nám dává zákon?

1. Je možné prodávat přebytečnou vyrobenou elektřinu do obecné sítě na základě kupní smlouvy s organizací pro prodej energie.
2. Během jednoho měsíce je možné vyrovnat objemy odběru ze sítě a objemy výdeje do sítě.

Pokud jde o prodej elektřiny prodejní organizaci: v závislosti na regionu a tarifech to může, ale nemusí být ziskové. Elektrárenská společnost nakupuje za velkoobchodní cenu a připlácí za kapacitu, výpočet se provádí podle poměrně složitého vzorce. V roce 2023 může cena zpětného odkupu přesáhnout 5 R za kilowatthodinu, a pokud bude „příchozí“ elektřina levnější, prodej přebytku může být ziskový. Ale i když je výkupní cena nižší nebo rovna ceně elektřiny dodávané do domu, prodej vám stále umožňuje snížit účty za energie: rozdíl mezi nakoupenými a prodanými kilowatthodinami bude vypočítán v platbách.

Balancování poskytuje možnost využít společnou síť jako druh akumulátoru. Když vyrobenou elektřinu nepotřebujeme, dává se do sítě, a když ji potřebujeme, odebírá se ze sítě ve stejném množství zdarma.

To je velmi důležitý bod, protože všechny výpočty ekonomické účinnosti solárních panelů se provádějí na základě toho, že každá kilowatthodina generovaná během celého životního cyklu stanice byla spotřebována a ani jedna nešla do země. Bez balancování v soukromém domě by to bylo nemožné: musíme opustit dům, abychom šli do obchodu, na návštěvu, do kavárny, na dovolenou, a slunce svítí a svítí. Balancování vám umožní akumulovat celý objem elektřiny vyrobené solárními panely a využít ji v čase, který vám vyhovuje, do jednoho měsíce.

Oba mechanismy – nákup a prodej a netting – spolupracují. Výsledky se tvoří na základě výsledků fakturačního měsíce. Pokud je vaše celková měsíční spotřeba 1000 kWh a stanice vygenerovala 800 kWh, pak rozdíl 200 kWh dokoupíte za tarif ze sítě. Pokud byla spotřeba 800 kWh a stanice vygenerovala 1000 kWh, pak od vás prodejce energie vykoupí rozdíl za velkoobchodní tržní ceny.

Pokud máte nainstalovaný dvoutarifní nebo vícetarifní měřič, pak se objemy výroby a spotřeby zjišťují a vyrovnávají v rámci odpovídajících zón dne – den/noc, špička/pološpička/noc. Čili v tomto případě nelze denní generování stanice vyvážit nočním odběrem ze sítě – pouze denním.