Солнечные электростанции от 3 до 10 кВт*час (Пик)
Фотовольтаика
Генерация электроэнергии при помощи фотовольтаической станции в объеме, достаточном для годового покрытия общих домашних потребителей и инженерных систем, включая тепловые насосы является вопросом для решения первой ключевой задачи (смотри раздел «Высокая эффективность»).
Солнечные электростанции в частных домовладениях получили широкое применение в странах Западной Европы за последние 15 лет. Этому способствует более высокий уровень инсоляции, чем в странах восточно-европейской части. Во многом, это объясняется влиянием Атлантики на территорию Западной Европы. Территория Кипра, являясь самой южной точкой ЕС, имеет один из самых высоких значений инсоляциии в Европе.
Не погружая читателя в таблицы инсоляции NASA и теорию солнечной навигации, на практике рассмотрим примеры годовой производительности для солнечных электростанций различной мощности для Кипра. Данная таблица может служить ориентиром для расчета промежуточных значений солнечных электростанций с различной годовой производительностью.
Годовая производительность PV электростанции в зависимости от ее мощности:
Развитие солнечных электростанций на базе частных домовладений в последние годы стало еще более востребованным в связи со стремительным развитием электротранспорта и различной робототехники, используемой в домашнем хозяйстве:
- электромобили;
- электромобилики;
- электроскутеры;
- электромотоциклы;
- гироскутеры;
- моноколеса;
- электровелосипеды;
- электроквадроциклы;
- электросамокаты.
Роботизированная беспроводная домашняя техника с питанием от аккумуляторных накопителей:
- пылесосы;
- мойщики окон;
- уборщики бассейнов;
- газонокосилки;
- инструмент;
- и другое.
Солнечные электростанции, способны возобновлять (регенерировать) электрическую энергию за счет фотовольтаического эффекта (открыт А. Беккерелем в 1839 г.) преобразования световой энергии солнца в электроэнергию постоянного тока с последующим ее преобразованием в электроэнергию переменного тока, форматизированную в промышленный стандарт (возобновляемый источник энергии ВИЭ).
В Европе «Солнечная электростанция» чаще называется, как «Фотовольтаика» (на английском «Photovoltaic» или сокращенно PV – система), что подчеркивает принадлежность основного принципа ее работы к фотовольтаическому эффекту А. Беккереля.
Поскольку солнце является источником неиссякаемой энергии, поэтому принцип возобновляемости (или регенерации) энергии позволяет получать электроэнергию в виде годовой производительности (кВт*час), что является доходом собственника электростанции и зависит от мощности конкретной PV – системы (смотри таблицу).
Правительством Кипра для частных домовладений принята Программа Net metering («Чистый зачет»).
Максимальная разрешенная мощность PV – систем на 1.01.2020 ограничена мощностью 10,00 кВт*час (Пик).
Принцип Net metering («Прямой зачет») предусматривает передачу электроэнергии в промышленную сеть Кипра, произведенной PV – системой за вычетом энергии, потраченной на текущую нагрузку домашних потребителей.
Годовой неиспользованный остаток экспортированной электроэнергии в сеть списывается EAC Кипра один раз в год.
Датой списания неиспользованного депозита, как правило, выбирается первое число одного из весенних месяцев, например 1 апреля, после чего депозит электроэнергии вновь накапливается. В периоды, когда объем импорта электроэнергии из сети превышает объем экспортированной энергии, разницу потребленного объема электроэнергии оплачивает собственник PV-системы по обычному тарифу.
Кроме того, в течении зачетного годового периода собственник оплачивает сетевой тариф за транзит (экспорт/импорт) электроэнергии, величина которого зависит от стоимости топлива электростанции Кипра на текущий момент и объема транзитной энергии. На практике, примерный платеж за транзит электроэнергии станции мощностью 5 кВт*час (Пик) составляет порядка 25 Евро в месяц.
Стоимость PV – систем зависит от конструктивных особенностей монтажных работ и выбора компонентов, которые в свою очередь отличаются по стоимости, качеству и функциональности в зависимости от производителя. Вместе с тем, срок эффективной эксплуатации PV – систем лежит в диапазоне от 25 до 40 лет и зависит от качества компонентов (солнечные модули, инвертор, монтажная система и элементы автоматики молниезащиты).
На практике, срок полной окупаемости PV – систем составляет от 5,5 до 6,0 лет.
Необходимая и достаточная мощность PV – системы и ее стоимость определяются на этапе проектной работы с уточнением выбора компонентов аппаратного состава, особенностей их монтажа, и объема электроэнергии, необходимой для годового потребления виллы. Корректная оценка необходимой и достаточной мощности PV-системы означает оптимальную ее стоимость.
При включении в схему солнечной электростанции накопительного аккумуляторного модуля определенной мощности по желанию заказчика, станция способна обеспечить круглосуточную бесперебойную работу, что придает ей новые свойства: автономность, энергонезависимость, надежность обеспечения бесперебойной работы особо ответственных потребителей (холодильники, интернет, компьютеры, системы охранной сигнализации, дежурное освещение и др. потребители жизнеобеспечения виллы).