Автономная солнечная электростанция 1 кВт*ч/сутки, для садового дома до 25 м²

Солнечные батареи сколько стоит один киловатт

Мы используем файлы cookies, чтобы сайт gws-energy.ru стал для вас удобнее. Используя наш сайт, вы соглашаетесь на их использование.
Чтобы узнать подробности, вы можете ознакомиться с нашей Политикой об обработке и защите персональных данных.

График работы

• Главная
• Каталог товаров
• Солнечные электростанции
• Автономные — Независимость

Автономная солнечная электростанция 1 кВт*ч/сутки, для садового дома до 25 м²

Характеристики

Количество панелей
Мощность панелей, Вт
164 × 100 × 3 см
Применение
Производитель
Запас энергии
Максимальная мощность (Вт)
Емкость батареи
Напряжение
Общая площадь панелей

Описание

Предлагаем Вам рассмотреть энергоснабжение от солнечной электростанции производительностью от 1 кВт*ч/сутки*. Готовое решение для обеспечения электроэнергией объектов, не имеющих постоянного электроснабжения (не подключенных к электрической сети). Данное решение может быть использовано днем в качестве основного источника питания, а вечером в автоматическом режиме Вы сможете использовать электроэнергию из аккумуляторной батареи емкостью 65 А*ч (энергосохранение до 0,8 кВт*ч/сутки).

Основное оборудование

Наименование Характеристики Количество Солнечная батарея GWS 280-60P Максимальная мощность: 280 Вт
Напряжение: 31,6 В
Ток: 8,86 А
Эффективность батареи: 17,1 %
Диапазон рабочей температуры: -40 +85°C
Габариты: 1650 × 992 × 30 мм
Вес: 18,5 кг

Мощность: 300 Вт
Входное напряжение: 12 В (10,5 — 15 В)
Синусоидальное выходное напряжение: 220 В, 50 Гц
Защита от переполюсовки
Возможность выбора режима — активный/спящий

Тип контроллера: ШИМ (PWM)
Ток заряда: 20 А
Макс. мощность СБ: 300/600 Вт
Напряжение системы: 12/24 В авто
Макс. напряжение солнечных модулей: 55 В

Производительность солнечной электростанции установленной мощностью с учетом погодных условий в выбранной местности, 1 кВт*ч/сут*

Срок службы

Солнечная электростанция для дачи 1 кВт*ч/сутки* производит экологически чистую электроэнергию в течение не менее 25 лет. Основное оборудование системы не требует систематического обслуживания в течение всего срока службы**

**при правильном соблюдении условий по эксплуатации

Монтаж

При покупке солнечной электростанции Вы получаете инструкцию по самостоятельной установке и условиям по эксплуатации. Также Вы всегда можете воспользоваться нашими услугами по монтажу.

Гарантия: Солнечная батарея – 12 лет, Инвертор — 1 год, Аккумулятор — 1 год (с соблюдением условий эксплуатации)

Приблизительный вариант нагрузки

Электроприбор	Мощность, Вт	Количество	Время работы, ч	Суточное потребление, кВт*ч/сут
Светодиодные лампы	5	4	5	0,1
Минихолодильник (А, А+)	30	1	24	0,72
Телевизор	40	1	4	0,16
Зарядка	10	2	2	0,04
Итого	1,02

Наши преимущества:

• Солнечные батареи новой технологии n-типа — эффективностью 17,1% , с высокой производительностью как в условиях высоких температур, так и при низкой освещенности (пасмурная погода);
• Аккумуляторы, обеспечивающие устойчивость к глубоким разрядам, а также высокую температурную стабильность;
• Защита инвертора и контроллера от различных факторов: от короткого замыкания, от перегрузки, от повышения напряжения питания, защита от перегрева, защита аккумулятора от полной разрядки (от снижения напряжения), «спящий режим» и автоматическое восстановление после срабатывания всех защит.

*Количество вырабатываемой энергии зависит от местоположения, климатических условий и ориентации солнечных батарей (оптимально на ЮГ). Данные взяты для средней полосы России (Московская, Смоленская, Тверская, Ярославская, Владимирская, Рязанская, Тульская, Калужская, Орловская, Брянская, Костромская, Ивановская, Нижегородская, Ленинградская, Псковская ,Новгородская, Вологодская ), при оптимальном угле наклона солнечных батарей и с учетом статистики за последние несколько лет.

* Для Казахстана производительность данной станции будет выше на 40%

* Для Узбекистана производительность данной станции будет выше на 50%

Как сделать расчёт солнечных батарей

Когда вы точно определились с тем, что хотите оборудовать дом солнечными панелями, начинается этап обдумывания всех нюансов. Один из важнейших моментов — это расчёт солнечных батарей. Сам расчёт несложен, больше уйдет времени на определение всех переменных.

Этапы расчёта

1. Определите уровень потребления

Самый важный вопрос — сколько электроэнергии потребляет ваше домохозяйство. Тут два варианта:

• Свериться с квитанциями за электричество.
• Рассчитать всё детально вручную.

Для детального расчёта составьте список всех электроприборов в доме, включая лампочки. Выпишите мощность (Вт) и время работы каждого устройства на протяжение суток. Перемножьте два показателя и вы получите расход электроэнергии на каждый электроприбор (Вт/час). Сложив результаты, вы поймёте, сколько потребляет ваше домохозяйство в сутки, а перемножив на 30 (дней), сможете определить месячный показатель.

Мощность устройства можно посмотреть в документах на него. Нередко там сразу указана потребляемость электроэнергии.

Возьмём простой пример с несколькими потребителями.

Потребитель	Мощность (Ватт)	Время работы (часы)	Расход (Ватт/ч)
Телевизор	150	4	600
Компьютер	100	3	300
Холодильник	250	13	3 250
Стиральная машина	500	1	500
Электрочайник	1000	0,3	300
Люстра	20	6	120
Лампа на кухне	15	4	60
Лампа в прихожей	10	2	20
Итого в сутки	5 150 (5.15 кВт/ч)
Итого в месяц	154 500 (154.5 кВт/ч)

Полученное значение неокончательно: нужно заложить расходы электроэнергии на инвертор и контроллер, а также неизбежные потери разряда-заряда аккумулятора и преобразования постоянного тока в переменный, плюс — нужно учесть пусковую мощность электроприборов. В среднем к показателю потребляемости нужно прибавить ещё 40-50% — это в основном зависит от типа оборудования, которое вы будете использовать в системе солнечной электростанции. Таким образом, в нашем примере окончательное потребление будет около 225 000 Ватт/ч (225 кВт/ч) в течение одного месяца.

2. Узнайте уровень инсоляции в вашем регионе

Инсоляция — количество солнечного излучения, которое попадет на конкретную область Земли. Для каждого региона этот показатель индивидуален. На нашем сайте можно узнать инсоляцию для вашего города, а также рекомендуемый угол наклона солнечных панелей в разные месяцы.

3. Сколько энергии вырабатывает солнечная панель

Расчёт солнечных батарей не обойдётся без значения мощности одной солнечной панели. Если вы ещё не определились с выбором панели, то возьмите значение, на которое ориентируетесь. Потом цифру можно корректировать.

Учитывайте, что производители указывают номинальную мощность панелей. Если заявлено 300 Вт, значит столько энергии вы будете получать в период максимальной солнечной активности, когда погода безоблачная и лучи падают на панели под прямым углом. Максимальная (пиковая) солнечная активность зависит от региона и времени года, то есть она непостоянная. Из этого следует, что в разные времена года один и тот же набор солнечных панелей будет вырабатывать разное количество энергии. Тут нам и понадобится значение солнечной инсоляции.

Чтобы определить, сколько энергии может дать 1 солнечная панель в вашем регионе, используем такую формулу:

Мощность панели = солнечная инсоляция x пиковая мощность солнечной панели x 30 дней.

Для примера посчитаем, сколько выработает солнечная панель на 300 Вт в Москве в месяц, если использовать её в июне.

5,55 x 300 x 30 = 49 500 Вт (49,5 кВт)

4. Рассчитываем, сколько нужно солнечных панелей

Мы знаем, сколько энергии потребляет наш дом в месяц и знаем, сколько может выработать энергии одна панель в месяц. Формула будет простой:

Количество солнечных панелей = количество потребляемой домохозяйством энергии в месяц / количество производимой энергии одной солнечной панелью в месяц.

На нашем примере это будет выглядеть так: 225 000 / 49 500 = 4.54. Можно округлить или пересчитать с панелями другой мощности. Это результат без учёта пасмурных дней, поэтому в каждом индивидуальном случае нужно добавить некоторое количество панелей для уверенности.

Однако расчёт был для июня, когда инсоляция была максимальной. Если мы пересчитаем по тем же формулам для, например, января месяца, то в итоге получим результат 15 панелей.

Так сколько устанавливать панелей?

Мы уже поняли, что в разное время года необходимо различное количество солнечных панелей для покрытия всех потребностей домохозяйства. Ориентируйтесь на такие факторы:

• Как вы хотите использовать солнечную систему: необходима полное обеспечение дома или вы рассматриваете комбинированное использование с центральным электроснабжением.
• В каком регионе вы проживаете. Для мест, где зимой очень низкая солнечная активность, иногда просто нецелесообразно добывать солнечную энергию в это время года.
• Место под солнечные панели. Не всегда на крыше достаточно места для размещения нужного количества солнечных панелей, чтобы круглый год покрывать все потребности в электричестве.

Расчет себестоимости производства солнечной электроэнергии для собственных нужд домохозяйства в центре Европы

Как ответ на комментарии к цене электричества в Германии и резонному вопросу «Так доколе народ будет это терпеть?» я решил привести свой расчет в данной статье.

Вступление

Данный расчет я делаю уже второй раз. Первый делал пару лет назад, и следующий буду делать как только появятся обновленные данные. Он не рассчитывает на объективность, а служит только для ответа на вопрос «Есть ли смысл?»

Задача рассчитать себестоимость солнечной электроэнергии, выработанной у себя дома с учетом сегодняшних цен на оборудование и текущие сроки эксплуатации и без учета различных субсидий, «зеленых тарифов» и прочей фигни, так это все равно рано или поздно отменят, а Солнце — оно постоянно. Полученную цифру можно будет сравнить с текущей ценой электроэнергии в данном регионе и понять будут ли окупаться инвестиции в собственный ВИЭ.
Я специально учитываю только основное оборудование и не учитываю стоимость монтажных работ, проводки и т.д, так как это не должно сильно влиять, но усложняет расчет.

Начальные условия

Для расчетов возьмем такие начальные условия.

• Пусть у нас будет дом где-то в центре Европы, например под Мюнхеном. Это необходимо для определения инсоляции и соответственно необходимой площади солнечных батарей.
• У нас есть достаточно большая площадь для установки батарей, направленная на юг.
• Годовое потребление нашего домохозяйства пусть будет 4000 кВт*ч. Пусть оно будет равномерно распределено по месяцам. Т.е. месячное потребление составит 4000 / 12 = 333 кВт*ч.

Расчет оборудования и его стоимости

Первый дисклеймер — сразу скажу, расчет будет делаться для «честной» системы, в которой пик потребления может не совпадать с пиком производства, и поэтому система будет состоять из солнечных батарей + аккумуляторов + инвертора. Это на мой взгляд единственный вариант системы, позволяющий в лучшем случае полную автономность и независимость от сетевых тарифов. В худшем случае вы будете изредка подсасывать электричество из сети. Примерная схема данного решения приведена на рисунке внизу.

В общих словах это работает так: солнечные панели подключены к домашней сети переменного тока через инвертор. Батареи тоже подключены к этой же сети через свой инвертор. Домашняя сеть также соединена с обычной сетью. Умный менеджмент контролирует работу инверторов таким образом, чтобы всегда максимально использовался потенциал солнечных батарей. Т.е. если энергии солнца достаточно для питания всех домашних устройств, избыток энергии забирается батареей из домашней сети и она заряжается. Когда же солнце исчезает, домашняя сеть начинает питаться от батареи, разряжая ее. Только в том случае, когда батарея полностью разряжена и солнца нет, дом начинает забирать электричество из сети.

Второй дисклеймер — так как погода непостоянна, мы говорим о средне статистических цифрах. В реальности может месяц идти дождь и тогда все расчеты не имеют никакого значения.

Солнечные батареи

Итак начнем с солнечных батарей. Нам надо узнать сколько их нужно, чтобы обеспечить нашу потребность в электричестве в худшем случае. Мы знаем две цифры — необходимое количество электричества — 4000 кВтч/год и местоположение — г. Мюнхен.

Расчет инсоляции

По местоположению нам надо получить среднее количество солнечной радиации на квадратный метр. Оно считается в кВтч/м2/день. То есть сколько энергии получает от солнца каждый квадратный метр поверхности за один день. Для расчета используем вот этот калькулятор, который даст нам статистику по месяцам с учетом облачных дней, туманов и т.д.

Так как нам надо наше электричество и зимой, когда солнце светит мало, нас интересует месяц с самой низкой инсоляцией — декабрь или январь. Это даст нам наихудший вариант для расчетов.
Можно считать для плоской поверхности и потом находить оптимальный угол солнечных батарей, но калькулятор сделает это за нас, поэтому сразу кликаем на оптимальный наклон для зимы (27 градусов) и получаем заветные цифры:

Т.е минимальная инсоляция у нас будет в декабре и составлять 1.51 кВтч/м2/день. Мало? Но не забываем, что это в день. А в месяц наберется 1.51*30,5= 46кВтч/м2.

Определение количества панелей

Чтобы перевести полученную цифру в электричество, нам надо:

а) Определиться с типом солнечных панелей и их КПД
б) Определиться с количеством солнечных панелей

По а) я не долго думая выбрал вот эти.

Почему их? Не знаю, наверное потому, что мы на Хабре и для нас важно наличие технических данных, даташитов и прочих пруфов. По ссылке все это присутствует.

В чем прикол в солнечно-батарейном строении? В том, что производители всех солнечных батарей уже в названии модели приводят заветную цифру — выработку при номинальной инсоляции в 1000Вт/м2. В данном случае она равна 330Вт и одной этой цифрой привязывает и КПД и площадь.
Площадь этой солнечной панели стандартная – 1,6м. Значит ее КПД будет 330/(1000*1,6)=20,6%, что соответствует даташиту. И прикол получается, что умножив 330Вт на 1.51 — среднюю инсоляцию в декабре, мы получим 498Вт*ч — именно столько электричества выработает нам одна такая панель в Мюнхене зимой в день, настроенная на зимний угол. Это важная цифра для дальнейших расчетов.

По б) необходимое количество панелей определяем так. Так как нам калькулятор выдал генерацию в день, то и потребление надо пересчитать на дни. Т.е. делим 4000 кВтч на 365 и получаем 10,96 кВтч/день. Зная, что одна панель нам выдаст 498 Вт*ч легко определить, что нам понадобится 10,96/0,498= 22 панели.

Много это или мало — каждый решает сам. Тут есть такие нюансы:

• эти панели должны быть установлены строго на юг под углом 27 градусов. То есть если брать плоскую крышу, реально занимаемая площадь панелями будет больше. Гораздо больше.
• если же крыша имеет скат, но не направлена строго на юг, производительность батарей будет меньше.
• Следует учитывать, что 22 панели понадобятся в случае, если мы хотим даже в декабре получать всю потребляемую электроэнергию от солнца. Если же мы смягчим это условие, например решив, что в ноябре, декабре и январе мы можем подсасывать из сети, то минимальная инсоляция у нас уже будет 2.59 (в Октябре) и общее количество необходимых панелей уменьшится до 10,96/(2,59*0,330)= 13. Т.е почти в 2 раза меньше.

Цена вопроса

Итак идем на сайты по продажам солнечных батарей и гуглим нашу панель VBHN330SA16. У меня получились цены от 250 до 280 евро за одну панель. Т.е 22 панели обойдутся нам в 22*270(среднее)= 5 940 Евро.

Теперь, внимание! Так как это не ноунейм мы читаем даташит и видим, что Панасоник дает гарантию на панели в 25 лет. При этом он гарантирует, что панели деградируют не более, чем на 10% за это время. Беря этот срок за срок жизни и считая, что через 25 лет мы выбрасываем эти панели, нетрудно расчитать и себестоимость киловаттчаса при условии, что мы будем отбирать только наши 4000кВтч в год. За 25 лет мы снимем 100 000 кВтч(100МВтч). Делим 5 940 евро на 100000, получаем 0,0594 евро/кВтч или грубо говоря 6 евроцентов за кВтч.

Напоминаю, что это только составляющая от солнечных батарей. И это только в том случае, если мы будем запасать все вырабатываемое электричество где-то и потом использовать (в декабре, конечно).

Солнечный Инвертор

Идем дальше — инвертор. Тут я немного плаваю, поэтому прошу в комментариях подсказать, если неправильно посчитал.

Выбор

Если считать, что нам в день надо потребить не менее 10кВтч, я думаю, что пиковая мощность должна быть где-то киловатта в 4-5. Может где-то есть данные о пиковой инсоляции в полдень в декабре, чтобы посчитать хватит его или нет.

Цена вопроса

Типовой инвертор — тот же SMA Sunny Boy 4.0 стоит примерно 1000 евро. Т.е опять же разделив эти деньги на нашу выработку, получаем + 0,01 евро.

• Уже видно, что солнечный инвертор — это минимум в общей стоимости. Поэтому можно без проблем взять подороже и помощнее. У нас мощный массив солнечных батарей.

Аккумуляторы

Выбор

Тут у меня простой выбор — Tesla Powerwall. www.tesla.com/de_DE/powerwall?redirect=no
7200(специально не учитываю установку) евро за 13,5 кВтч емкости. 10 лет гарантии. 4,6кВт мощности. Мощность — ОК, соответствует солнечному инвертору, но вот с емкостью не очень. Если наш дом потребляет 11кВтч в день, то 13,5 кВтч хватит едва на сутки. Надо ставить больше. Хотя бы 2 шт.

Цена вопроса

Так как гарантия на Powerwall всего 10 лет, без ограничений по перекачанным киловатт-часам, то и считаем, что за 25 лет мы поменяем 2+2+2/2=5 Powerwalloв общей стоимостью 7200*5= 36 000 евро. Делим на 100000кВтч и получаем 0,36 евро.

Итоги

Себестоимость за кВтч

Итоговая себестоимость солнечного электричества у нас оказалась равна:

• Солнечные батареи: 0,06
• Инвертор: 0,01
• Аккумуляторы: 0,36

Из этой суммы львиная доля приходится на аккумуляторы, и в основном из-за возможно малого срока службы — всего 10 лет. Но будем надеяться, что это скоро изменится в лучшую сторону. Возможна экономия за счет того, чтобы солнечные панели подключались напрямую к Powerwall через DC/DC преобразователь. Так можно сэкономить на одном инверторе. Но это в итоге будет опять же пара центов в стоимости киловатт-часа.
Интересно, что стоимость солнечных батарей в итоговой себестоимости оказалась достаточно низкой — в основном благодаря долгому сроку службы. Поэтому тут экономить на железе не имеет смысла, а лучше вложиться в надежную технику, чтобы избежать дорогостоящих замен батарей на высоте. Ну и варьировать количеством панелей можно без особого влияния на итоговую цену электричества.

Кредит

Так как денег на такие инвестиции у нас обычно нет в наличии, и мы хотим платить за наше электричество желательно небольшим ежемесячным платежом, надо брать кредит.

Итак мне нужно 43 тыс евро разовых инвестиций на оборудование. Точнее не так. Мне нужно 7000 евро на солнечные батареи на 25 лет и 14400 за два Powerwallа на 10 лет, так как Powerwallов нам нужно сперва только 2 шт.

ОК, я иду в ближайший банк и беру два кредита под 2% — например вот тут.

Забиваем указанные суммы в Darlehen-калькулятор и получаем ежемесячные платежи в 29,67 и 132,50 евро в месяц или суммарно 162,17*12=1946 евро в год — вот цена нашего дармового электричества с учетом кредита и выплачивания ежемесячных сумм вместо одноразовых инвестиций.
В результате электричество дорожает с 43 до 49 центов или на 14%.

Итоговый дисклеймер

• Если сравнить полученную цену с ценой электричества из розетки в Германии в 0,30 евро, то можно предположить, что данный проект пока не окупается. Но, стоит учесть, что если статистика покажет, что Powerwall может прожить те же 25 лет без замены, то общая стоимость солнечного кВтч снизится до 0,21-0,22 евро (0,25 с учетом кредита), что может стать уже гораздо интересней. Поэтому я принципиально считаю, что 30 центов — это психологический барьер, выше которого народ начнет серьезно задумываться о том, чтобы переходить на локальную генерацию в данном регионе. И этот барьер снижается, так как батареи дешевеют, а электромобили появляются.
• Так как погода непостоянна, все это всего лишь статистика. Можно поиметь всего два солнечных дня в декабре и придется сосать электричество из сети или подключать другие варианты генерации (дизель, или брать из своего электромобиля).
• Поэтому сеть нужна по-любому, но из нее надо будет сосать достаточно маленькую мощность.
• Понятно, что летом у нас будет гораздо большая выработка электричества, чем зимой — примерно в 2,7 раза, или почти 30кВтч/день при потреблении в 11кВтч/день. Т.е. летом надо максимизировать потребление, так как оно фактически бесплатное — кондиционеры можно не выключать. И вообще, чем больше вы сможете расходовать электричества летом, тем дешевле оно будет. Т.е всякие бойлеры и прочее надо переводить на электричество тоже.
• И вообще летом за неделю будет набегать лишнего электричества почти на один «бак» для Теслы Модел С, поэтому электромобиль — это маст хэв в таком случае. На халяву рассекать.
• Ну и есть такое преимущество — если свет везде отключат, у вас он все равно останется. В Германии, конечно, не принципиально, но все же.
• Существует мнение, что солнечная электростанция на крыше поднимает стоимость дома. То есть инвестиции окупаются еще и за счет этого.

В комментариях предлагаю обсудить именно статью, дисклеймеры, нюансы и возможности получения лучших цифр, уточненных данных, для другой территории и т.д. Зеленую энергетику же вообще предлагаю обсуждать в уже упомянутой в начале статье.

Спасибо, что прочитали эту статью.

• солнечная энергетика
• Powerwall

• Энергия и элементы питания
• Экология
• Будущее здесь

Источник https://gws-energy.ru/avtonomnaya-solnechnaya-elektrostantsiya-1-kvtsutki-dlya-sadovogo-doma-do-25-m/

Источник https://nova-sun.ru/solnechnye-paneli/raschet-solnechnyh-batarej

Источник https://habr.com/ru/articles/482876/