Ветряк или солнечные батареи для частного дома

Обновлено: 05.07.2024

Ветрогенератор или солнечная батарея: что выгоднее и лучше?

Обеспечение частных домов энергией из альтернативных источников становится все более выгодным вложением средств. Остается лишь сделать правильный выбор между солнечной и ветровой электростанциями, поскольку эффективность каждой из них зависит от ряда особенностей места установки. Попробуем разобраться, когда отдавать предпочтение покупке СЭС, а когда ВЭС, учитывая все влияющие на это решение факторы.

Основные критерии выбора

Основными из них являются два.

1. Географическое расположение станции и климатические особенности региона.

Оптимальными местами установки СЭС любого типа являются территории с высоким уровнем солнечной инсоляции. Ее номинальные значения для северной Германии и южной Испании отличаются почти в 2,5 раза, поэтому данный показатель играет огромную роль.

С другой стороны, средняя скорость ветра на побережьях северных морей составляет около 10 м/с, а иногда достигает 20-25 м/с. В таких случаях производительность ветряков оказывается намного выше, чем солнечных электростанций, и купить ВЭС целесообразнее.

Для регионов средней полосы, с умеренной инсоляцией порядка 1200 Вт/м 2 и среднегодовой скоростью ветра около 7 м/с эффективность СЭС и ВЭС окажутся примерно равными. Нередко оптимальным решением владельцы домохозяйств видят объединение первой и второй технологии, устанавливая на крыше дома фотоэлектрические модули, а на участке – несколько ветряков. Покупка такой сдвоенной системы обойдется дороже, но ее универсальность и круглосуточное функционирование многократно окупят вложенные средства.

2. Тип и совокупная мощность установок.

В удаленных от цивилизации местностях, где подключиться к центральной электросети невозможно либо чрезвычайно дорого, понадобится устанавливать полностью автономную станцию. Для периодического посещения в теплое время года небольшой дачи может оказаться достаточно СЭС на 2-3 кВт. Загородному коттеджу, где семья проживает круглогодично, необходима станция на 10кВт и более.

Комплекс гибридного типа, использующий энергию из двух источников – центральной сети и солнца/ветра – может обойтись меньшей производительностью. В этом случае фотоэлектрические модули или ветряки будут применяться в качестве альтернативной системы снабжения, способной обеспечить дом энергией на период от нескольких часов до суток.

Сетевые станции, предназначенные в основном для продажи генерации по «зеленым тарифам», требуют установки максимально возможной мощности. Это станет возможным только при наличии достаточно большого участка на земле (СЭС) либо полосы морского побережья (ВЭС).

Важно! При заказе монтажа солнечных батарей или ветряных установок «под ключ» следует ориентироваться на общую сумму затрат. В настоящий момент она колеблется в пределах $800 – 1000 долларов за каждый 1кВт мощности станции, что равноценно 1,0 – 1,4 МВт*часов производительности в год.

Солнечные батареи

Если погодные условия места установки и некоторые другие факторы заставили Вас отдать предпочтение СЭС, следует правильно выбрать тип фотоэлектрических панелей.

1. Монокристаллические Mono-Si.

Предпочтительнее использовать там, где солнечная инсоляция велика, а сами модули можно установить в направлении строго на солнце – например, на южных скатах крыши. Причина этого состоит в максимальной производительности монокристаллов только при идеальных условиях. При малейшем отклонении от них – неоптимальный угол наклона, облачная погода, температура воздуха выше +30°C – их КПД в 22-24% значительно ухудшается.

2. Поликристаллические Poli-Si.

3. Тонкопленочные Cd-Te.

Гораздо более универсальный тип фотоэлектрических пленок следующего поколения. Конструктивные особенности и малая чувствительность ко всем видам неоптимальных условий позволяют использовать пленки на базе теллурида кадмия не только на зданиях, но и на теплицах, фермах и даже автомобилях, и генерировать на 15-20% э/э в год больше в умеренных широтах.

4. Тонкопленочные на базе дорогостоящих редкоземельных металлов и органики.

В настоящий момент первые из них слишком дороги, а вторые не обладают достаточной производительностью. Поэтому использование их в домашних СЭС пока малопродуктивно.

Ветрогенераторы

Стоимость удельной мощности каждого киловатта энергии от ветровых генераторов сопоставима с ценами на равнозначные солнечные модули. Следовательно, основным фактором, который приводит к решению купить ВЭС вместо СЭС, является роза ветров в местах предполагаемой установки.

КПД ветряков достигает 40%, для чего необходима скорость ветра от 10-12 м/с. При 7 м/с производительность падает почти вдвое и сравнивается с таковой у солнечных электростанций. Падение до 3 м/с приводит к понижению КПД до 8%, и в регионах с такой среднегодовой скоростью ветра покупка и установка ВЭС малопродуктивна.

Подбор совокупной мощности зависит от целей, для которых планируется использовать ветровой генератор. Здесь действуют те же принципы, связанные с уровнем потребления, как и для автономных, гибридных и сетевых солнечных станций.

Основные правила установки СЭС и ВЭС

Перечислим наиболее важные из них.

1. Для большинства фотоэлектрических панелей на базе кремния критически важным является направление на солнце. В идеале рабочая поверхность должна быть строго перпендикулярна падающим лучам в любой момент времени. На крупных солнечных фермах это достигается установкой модулей на поворотные трекеры. Для небольших станций достаточно обеспечить направление на юг и угол наклона, равный широте местности.

2. На зимний сезон рабочие поверхности следует наклонить ниже к горизонту. На летний – поднять выше. В высоких широтах принцип тот же, но поворот осуществляется не по оси Север-Юг, а по направлению Восток-Запад.

3. При установке на крышах монтаж должен предусматривать возможность удобного доступа к модулям. Это необходимо для процедуры их периодической проверки и обслуживания.

4. Эффективность ветрогенератора прямо зависит от высоты установки пропеллеров, поскольку каждые 10 метров над поверхностью земли сила ветра возрастает примерно на 30%. По этой причине на высоких и прочных мачтах лучше не экономить.

5. При установке на крышах такие мощные опоры не нужны, но только при условии использования генераторов умеренной мощности и демпфирующих прокладок. Более производительные модели лучше монтировать на определенном расстоянии от дома. Их винты при ветрах сильно шумят.

6. Идеальное место их расположения – местности со среднегодовой силой ветра более 7м/с. В остальных регионах лучше отдать предпочтение солнечным батареям.

Дополнительное оборудование

Помимо основного генерирующего оборудования – фотоэлектрических панелей и ветровых генераторов – вам понадобится и вспомогательная периферия.

Для СЭС:

Инвертор. Служит для преобразования постоянного тока в переменный, отдаваемый в сеть для питания электроприборов.
Аккумуляторные батареи. Играют роль накопителей излишков генерации для последующей ее отдачи в темное время суток.
Контроллеры. Специальные приборы, контролирующие распределение электроэнергии и не допускающие полной разрядки АКБ.
Крепеж. Его элементы необходимы для надежного закрепления модулей на кровлях или земляных участках.
Периферия. Кабели, управляющая электроника и другие устройства, обеспечивающие работу системы в целом.

Купить одни панели недостаточно, без перечисленного набора вспомогательного оборудования они бесполезны. В среднем его стоимость составляет около 35-40% общих расходов на станцию.

Ветрогенератор или солнечные батареи: что лучше предпочесть для альтернативного энергоснабжения

Разнообразие альтернативных способов энергоснабжения дач и загородных домов ставит владельцев перед непростым выбором. Ветрогенератор или солнечные батареи — что лучше и целесообразнее? Чтобы не тратить время на мучительные раздумья, многие решают проблему просто — совмещают оба варианта в одной системе. Однако такой способ приемлем не всегда, и приходится выбирать что-то одно. Нижеследующая информация поможет сориентироваться, опираясь на положительные стороны и результаты сравнительной характеристики каждого из решений.

Солнечные панели в суровом климате России

Использование солнечной энергии в мире набирает обороты. Низкая цена, простота и легкость конструкции привлекают многих сторонников альтернативного энергоснабжения. Тем более что сегодня можно выгодно заказать солнечные батареи на Алиэкспресс, выбрав любую из десятков моделей разного размера, мощности и стоимости. Остается потратить немного времени на сборку — и устройство готово снабжать электроэнергией небольшое устройство или целый дом, в зависимости от рабочих параметров.

В числе несомненных достоинств солнечных панелей стоит отметить:

Надежность и долговечность. Несложная конструкция с хорошим запасом прочности, собранная на заводе проверенного производителя, прослужит более 20 лет. Она легко выдерживает сложные погодные условия, не боится воды благодаря надежной герметизации и выдерживает порывы ветра за счет прочной металлической рамы.
Простоту установки, с которой легко справится даже начинающий домашний мастер. С помощью стандартных креплений можно легко установить батарею на крыше дома или на участке, заранее рассчитав траекторию солнца и угол падения его лучей.
Минимум затрат на техническое обслуживание. Вам необходимо лишь периодически протирать стеклянную поверхность, удаляя с нее пыль и следы осадков.

Что касается отрицательных сторон использования солнечной энергии, все они связаны с особенностями российского климата:

В связи с уменьшением солнечного света в холодное время года выработка электроэнергии сокращается в 5-10 раз в средней полосе и в 2-3 раза в южных регионах страны. Так, затянувшаяся череда пасмурных дней может оставить объект без энергоснабжения. Поэтому в качестве резервного источника электричества придется использовать обычный генератор либо задействовать ветроустановку.
Аналогичная проблема ждет владельца и летом, если число пасмурных дней больше, чем дней с ясной погодой. Уменьшение объема выработки электроэнергии может составить до 20%, что негативно скажется на работе чувствительного оборудования. Решение проблемы — аккумуляторы высокой емкости, запаса которых хватает на несколько дней.

Ветрогенераторы: всегда готовы к работе

Тем, кто проживает в ветреных регионах России, стоит обратить внимание на ветрогенераторные установки. При желании их можно сделать самостоятельно или выбрать одну из моделей ветряков на Алиэкспресс, где все детали полностью готовы к сборке и не требуют доработки. При условии стабильной силы ветра — средней или высокой — удастся получить значительное количество бесплатной электроэнергии. Однако, если верить климатической карте страны, благоприятная для ветряка погода наблюдается лишь на незначительной части РФ. Это горные и степные районы, побережье крупных рек и морей. В других областях ветер отличается нестабильностью, и его силы может не хватить для запуска ветрогенератора.

Важное преимущество устройства — его работоспособность независимо от времени суток, сезона года и количества осадков. Ветер скоростью около 10-12 м/с — единственное, что необходимо для вращения лопастей. Но:

Средняя скорость ветра на большей территории страны значительно ниже, и ветряк будет работать лишь на 5-10% от своей номинальной мощности.
Чтобы получить доступ к сильному ветру, необходимо использовать мачту высотой не менее 25 метров, чтобы ей не мешали растущие рядом деревья или другие дома. Такая конструкция значительно увеличивает стоимость получаемой энергии из-за своей высокой цены, ставя под сомнение целесообразность использования ветрогенератора.

Также в числе недостатков устройства стоит отметить следующие моменты.

Сомнительная надежность ветряков небольшой мощности. Предлагая покупателям максимально доступную цену, они не могут порадовать владельцев надежностью и длительной работой.
Затратность ежегодного технического обслуживания, без которого ветряк быстро придет в негодность.
Высокий риск замерзания лопастей и вращающегося вала в условиях сильных осадков и снижения температуры воздуха.
Свистящий звук, сопровождающий вращение лопастей, доставляет значительные неудобства. Кроме того, не стоит забывать об инфразвуке, который издают мощные устройства при сильном ветре. Согласно научным исследованиям, при постоянном воздействии он негативно влияет на здоровье и самочувствие человека.

Внушительный перечень недостатков и ограничений по многом определил сравнительно редкое использование ветрогенераторов на территории России.

Ветрогенератор или солнечные батареи: что лучше с точки зрения целесообразности

Основные достоинства покупки, на которые обращает внимание большинство потребителей:

Практическая полезность альтернативного энергоснабжения в конкретных условиях.

Если в вашем регионе часто наблюдаются сильные ветра, хороший ветрогенератор обеспечит качественное энергоснабжение. В противном случае устройство не оправдает себя, давая лишь немного электричества для небольших бытовых устройств. В свою очередь, солнечные батареи работают практически в любых условиях, и даже при пасмурной погоде на объект подается некоторое количество электроэнергии. Целый дом или несколько единиц техники — вариативность размеров панелей позволит выбрать наиболее подходящую модель.

Стоимость альтернативного источника питания.

В то время как стоимость солнечных панелей уверенно падает, цены на ветряки остаются стабильными. С учетом простоты монтажа и длительности эксплуатации можно смело говорить об очевидной выгоде солнечной энергии.

Окупаемость расходов на покупку и эксплуатацию оборудования.

И в этом вопросе ветрогенераторы не могут похвастать преимуществами. Высокая стоимость конструкции, затраты на обслуживание — все это оправдано только в регионах с сильными ветрами, где быстро окупится даже самая мощная и дорогая установка. Для менее мощных моделей в обычных климатических условиях говорить об окупаемости не приходится. В свою очередь, солнечные батареи стоят значительно дешевле и лишь немного уступают ветрякам по эффективности. Средний срок их окупаемости — 7-10 лет, в зависимости от климатических особенностей региона.

Что же лучше: ветрогенератор или солнечные панели?

Учитывая вышесказанное, можно смело говорить о преимуществах солнечных панелей для частных домовладений. Если же вы хотите получить максимум бесплатной электроэнергии, стоит подумать об одновременном использовании ветрогенератора и солнечных панелей в общей энергосистеме объекта.

Выгоден ли ветрогенератор? Расчет окупаемости устройства в условиях российской действительности

Сторонникам альтернативного энергоснабжения сегодня предлагается разнообразие решений – от солнечных батарей до ветрогенераторов, производительность которых достигает несколько тысяч киловатт-часов в год. Последний вариант пользуется заслуженной популярностью. Наши сограждане предпочитают брать пример со стран Европы, где использование ветровой энергии вышло на промышленные масштабы и в некоторых областях практически заменило централизованную подачу электроэнергии. Однако в отличие от государств северного европейского побережья климат в России имеет свои особенности. И их необходимо учитывать при выборе и расчете окупаемости ветрогенератора, чтобы дорогостоящее устройство оправдало вложения и принесло ощутимую пользу.

Особенности применения ветрогенераторов

Чтобы устройство работало на полную мощность и сумело превзойти свои номинальные характеристики, его рекомендуется устанавливать на большой высоте – около 30-40 м, где порывы ветра сильнее, чем у поверхности земли. В условиях плотной застройки выполнение данного требования проблематично. Поэтому расчет высоты нужно делать, добавляя около 4-5 м от уровня поверхности самого высокого здания возле площадки под генератор. Оптимальное же место его монтажа – степь или участок без растительности радиусом около 200 м относительно точки установки.

Учитывая непостоянный характер ветров, ветрогенератор лучше использовать для питания приборов и техники, которая не предъявляет особых требований к качеству энергоснабжения. А вот подключать к устройству напрямую чувствительные приборы категорически не рекомендуется. Вследствие частых скачков напряжения они быстро выйдут из строя. Решением проблемы может стать использование выпрямителя электроэнергии, выбор и монтаж которого следует выполнять с учетом рекомендаций производителя.

Разработчики альтернативных источников энергоснабжения настоятельно советуют использовать возможности системы бесперебойного питания. В ее функции будет входить накопление запасов «лишней» электроэнергии и ее подача в дом во время продолжительного безветрия, когда генератор находится в режиме вынужденного простоя. Основа системы – аккумуляторная батарея, для своевременной подзарядки которой необходимо подключить в сеть выпрямитель. Он выровняет показатели получаемой энергии и снизит риск перезарядки в случае резкого скачка напряжения при увеличении силы ветра. А чтобы превратить постоянный ток от генератора в переменный, подходящий для питания бытовых устройств, в систему монтируют инвертор.

Если для региона характерны многодневные периоды безветрия, в систему бесперебойного питания рекомендуется подключить бензиновый или дизельный генератор. В случае полной разрядки аккумулятора и временного бездействия ветряка устройство обеспечит подачу в дом требуемого количества электроэнергии, и перебоев с электроснабжением удастся избежать.

Расчет окупаемости ветрогенератора

Вложив в приобретение устройства сотни тысяч рублей, новый владелец вправе рассчитывать на его очевидную выгоду и окупаемость ветряка. Попробуем рассчитать цену киловатта электроэнергии на стандартной модели генератора мощностью 4-5 кВт. При скорости ветра 4-5 м/с устройство даст около 350 кВт за месяц, или 4200 кВт за год. Срок службы генератора – около 25 лет, стоимость большинства моделей устройств – в пределах 280 000 рублей. Делим стоимость на произведение годовой выработки и срока эксплуатации:

280 000 / 4200*25 = 2,666 рубля

Таким образом, стоимость киловатта энергии окупаемого ветрогенератора будет составлять чуть более 2,5 рубля. По сравнению с актуальным уровнем цен выгода есть, но она не так велика, как хотелось бы при использовании альтернативных источников энергии.

Приведенные выше расчеты дают другой результат, если скорость ветра составит около 7-8 м/с. В месяц ветрогенератор мощностью 6-7 кВт даст около 780 кВт или в год 9000 кВт. При стоимости таких ветряков около 310 000 получим следующий результат:

310 000 / 9000*25 = 1,3722 рубля

Такая стоимость – очевидная выгода, особенно для энергоемких объектов.

Подводя итоги вышесказанного: выгоден ли ветрогенератор

Приведенные результаты наглядно доказывают окупаемость расходов на приобретение и запуск ветрогенератора. Тем более что:

Стоимость киловатта постоянно растет вследствие инфляции.
При использовании ветряка объект становится энергонезависимым.
«Излишки» выработанной электроэнергии могут накапливаться и храниться на случай безветренной погоды благодаря системе бесперебойного питания.
Немало объектов, удаленных от сети централизованного энергоснабжения, вынуждены существовать в условиях отсутствия электричества, поскольку их подключение нерентабельно.

Итак, ветрогенератор выгоден. Его приобретение для энергоемких потребителей без электроснабжения экономически целесообразно. Гостиница за городом, сельскохозяйственная ферма или животноводческое предприятие, коттеджный поселок – в любом случае расходы на подключение альтернативного источника электроснабжения будут оправданы. Остается только подобрать подходящую модель ветряка и установить ее, руководствуясь рекомендациями компании-производителя. Мощность устройства должна соответствовать средней скорости ветра в вашем регионе. Уточнить ее можно по специальной карте ветров или по данным местной метеостанции.

Обратите внимание: для ветрогенераторов китайских производителей номинальная мощность устройства рассчитана с учетом скорости ветра на уровне 50-70% от уровня земли. Установить ветряк на такой высоте проблематично. Слишком высокая мачта стоит дорого, а к ее прочности предъявляются строгие требования. Кроме того, на указанной высоте порывы ветра образуют сильные вихревые потоки. Они не только замедляют работу ветрогенератора, но и могут стать причиной поломки лопастей. Решение – установка устройства на высоте 30-35м, что обеспечит доступ к сильному ветру, но исключит поломку ветряка.

Как выбрать ветрогенератор для частного дома

Ветроэнергетическая установка служит для преобразования кинетической энергии в электрическую. Современные ветрогенераторы способны использовать до 45% энергии воздуха — это позволяет успешно использовать ВЭУ в качестве альтернативного энергоисточника, который помогает снизить траты на коммунальные услуги или полностью заменить собой подключение к общей энергосети.

Домашний ветрогенератор: в каких случаях есть смысл в установке

Стоимость возведения ВЭУ для дома или небольшого кооператива сравнительно ниже, чем у других альтернативных электрогенераторов. ВЭУ уступают в цене солнечным батареям, однако они подходят не для каждого жилища. Установка ВЭУ целесообразна в таких случаях:

среднегодовая скорость ветра равняется или превышает 3 м/c — в противном случае много энергии от ВЭУ вы не получите;
если на вашем участке часто отключат свет или регулярно случаются аварийные ситуации по независящим от вас причинам;
если подключение к общей сети в вашем регионе отсутствует или стоит слишком дорого;
для поддержания полной энергонезависимости.

Сам по себе ветрогенератор не представляет никакой опасности и никакого вреда не приносит. Вас может раздражать постоянное мелькание лопастей и производимый ими шум. Но проблема исчезает, если вы устанавливаете ВЭУ на северной стороне своего участка чуть поодаль от дома. В остальном ветроэнергетическая установка — выгодное приобретение. Давайте разберемся, какой ветрогенератор лучше и почему.

Ветрогенератор какой мощности нужен для частного дома

Рынок ветрогенераторов может предложить модели от производителей разных стран, включая США, Европу и СНГ. Установки от отечественных производителей стоят дешевле, однако при выборе стоит опираться на технические характеристики и гарантийные сроки. Средняя продолжительность службы ВЭУ при грамотном использовании — 20-25 лет. Если вам предлагают купить ветряк, который прослужит меньше 10 лет, лучше подыскать другие варианты.

Работу ветряка обычно тестируют на даче или небольшом загородном доме, где потребность в электроэнергии возникает периодически, а не на постоянной основе. Для снабжения малогабаритного коттеджа вам понадобится ВЭУ мощностью от 1,5 до 3 кВт. Месячная выработка энергии в таком случае колеблется от 500 до 600кВт. Для среднего дома (100-200 м²) с условием постоянного проживания требуется ветряк мощностью не меньше 5-6 кВт и ежемесячной выработкой энергии от 1000кВт.

Разобравшись с теорией, какой мощности ветрогенератор нужен для дома, необходимо учитывать и практический аспект — силу ветра. Приобретая ВЭУ с малой мощностью, вы сможете выжать из нее достаточное количество энергии лишь при урагане. Например, двухкиловатный ветряк с расчетной скоростью ветра 15 м/с даст вам 15-20% энергии при условии скорости ветра 6-8 м/с, а в полный штиль останется неподвижным. Это не повод отказываться от недорогих маломощных ветряков — просто купите ВЭУ с меньшей расчетной скоростью ветра. Та же двухкиловатная ветроэнергетическая установка, но с расчетной скоростью в 8 м/с, будет стабильно работать на максимуме, а в особенно ветреные дни выдаст все 40% энергии.

На что обратить внимание при покупке ВЭУ

Важно учитывать высоту мачты. Чем выше находится ветряк, тем больше ветра он сможет «поймать». Скорость ветра увеличивается в зависимости от высоты, так что даже в не особо ветреных районах ВЭУ может успешно работать, если мачта будет достаточно высокой. Стандартная высота мачты — 10 метров. С каждыми последующими десятью метрами мощность ветрового потока будет увеличиваться в полтора раза.

Обратите внимание и на такие факторы:

фактические объемы электроэнергии, которые сможет выработать ветряк в условиях вашего участка;
актуальность выбранной модели, как долго она выпускается и насколько хорошо ее оценили другие пользователи;
гарантийные сроки и периодичность технического обслуживания;
расчетный срок использования ветроэнергетической установки;
степень сложности монтажа и обслуживания.

Какой ветряк лучше: горизонтальный или вертикальный?

ВЭУ разделяются на типы по направлению оси вращения — горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные (крыльчатые) располагают вертикальными лопастями, которые крепятся к мачте на горизонтальной оси. Такие ветрогенераторы занимают около 90% рынка; их легко отыскать в любом каталоге. Популярность крыльчатых ветряков обуславливается их высоким КПД, простым управлением, высокой устойчивостью к ураганам и демократичной стоимостью. Их можно устанавливать на любой высоте и не бояться поломки даже во время шторма.

Вертикальные ветряки (карусельчатые) получили свое название из-за вертикальной оси вращения ротора. Они отличаются легким монтажом и стабильной работой даже при малом ветре. Карусельчатые ветрогенераторы малошумны и компактны, из-за чего их часто устанавливают для домашнего использования. Минус таких ВЭУ — меньшая эффективность (в сравнении с крыльчатыми). Вертикальный ветряк нельзя поставить на высокой мачте из-за особенностей конструкции, поэтому они хорошо работают только в ветреной местности.

Горизонтальные ВЭУ более эффективны: половина работы их лопастей происходит за счет сопротивления противоположному движению ветра. Вертикальные же ветрогенераторы из-за смены направления ветра теряют свою мощность. Горизонтальные требуют меньше места и меньших затрат, они эффективны и мощны. Низкий уровень шума делает вертикальные ВЭУ привлекательным приобретением, однако они будут целесообразной покупкой только для тех домов, которые не требуют большого количества электроэнергии и располагают накопительными аккумуляторами на случай безветренной погоды.

Для малых нужд целесообразно купить мини ветрогенератор. Эти устройства располагают мощностью до 1 кВт и используются для автономного питания системы подачи воды, небольших сельскохозяйственных ферм и снижения нагрузки на общую сеть. Такие ВЭУ часто используют на дачах для питания кухонных приборов: мини-плит, микроволновок, чайников, светильников.

Автономное электроснабжение от солнечных панелей и ветряков в России. Деньги на ветер?

Несколько лет назад еще можно было встретить много предложения от компаний, которые предлагали установку систем автономного электрообеспечения: ветряки, солнечные панели. Эти предложения встречаются и сейчас:

Но что-то я не видны повсеместно установленные ветряки и солнечные панели на новых дачных участках, там, где есть проблемы с подключением к электросетям. Скорее всего, эти проекты не окупаемы, особенно с той эффективностью выработки электроэнергии в течении года. А, вероятно – вообще большее время в году не рабочие. И вот почему:

1. Солнечные панели.

Требуют достаточно интенсивного солнечного излучения. В наших умеренных широтах такое только в летнее время. Т.е. как минимум 6 месяцев в году солнечные панели не работают. Низкий поток солнечной энергии, много пасмурных дней, снег, длительная по времени ночь – все это сводят эти проекты на нет.

Но есть люди, которые все же ставят (или ставили) панели при отсутствии электричества. Такой человек есть даже в нашем поселке:

Когда не были построены электросети, он приобрел в Китае солнечную электростанцию на 5 кВт. Вероятно, это мощность в летние месяцы. В принципе, летом, когда на даче находишься чаще – это выход. Днем панели заряжают АКБ, вечером и ночью – отдают. Он говорит, что ему тогда этого вполне хватало для бытовых нужд питания всех электроприборов.

Есть ли выгода использовать ветрогенератор на личном участке

Понятие “зелёная энергия” сегодня является модным трендом, который распространяется повсеместно. Часто оно привлекает к себе внимание и многие делают на наём выбор, не разобравшись даже что к чему.

Солнечные батареи и ветрогенераторы устанавливаются государствами на огромных площадях и населением на своих участках. Но так ли это выгодно, как кажется и есть ли здесь подводные камни?

В данной статье мы подробно разберемся в выгоде ветряных электрогенераторов на личном участке.

Так ли она “зелена”, как кажется

Давайте подумаем, какие материалы нужны для того, чтобы создать на фабрике ветрогенератор:

Во-первых, металл - сталь, алюминий или другой;
Во-вторых, пластик.

Для того, чтобы создать металл и пластик, необходимо мощное производство, которое загрязняет воздух и выбрасывает в атмосферу не только СО2, но и другие вредные вещества. Но ведь этот металл и пластик от места их производства нужно еще и доставить к месту производства самого ветрогенератора. А на чём это сделать? На транспорте, который, конечно же, будет использовать двигатель, который будет выделять в атмосферу вредные выхлопные газы.

Идём дальше. Что нужно для того, чтобы произвести монтаж ветрогенератора:

цемент для фундамента;
опять же металл для арматуры и каркасных сооружений;
в некоторых случая требуется спецтехника.

Итак, производство цемента и металла потребует выделения в атмосферу вредных веществ. Спецтехника, если она будет использоваться, в 100% случаев будет работать на двигателе внутреннего сгорания, который, как мы знаем, загрязняет воздух. И не забывайте о доставке ветрогенератора от места производства до вашего участка тем же загрязняющим среду транспортом.

Кроме прочего для того, чтобы ветрогенератор мог обеспечить нормальную бесперебойную работу, к нему нужен аккумулятор, которые со временем деградирует и требует замены. А вещества используемые в аккумуляторы крайне вредны для среды и требует правильной безопасной утилизации. И, конечно же, само производство аккумулятора тоже наносит экологический вред.

Кроме того, всё, что движется и вращается требует периодического обслуживания и смазки. А производство смазочных материалов так же невозможно без загрязнения среды.

Итак, всё выше описанное было основанием для статистики, что на протяжении 20 лет ветрогенератор 80% вырабатываемой энергии будет отрабатывать в счёт своего производства и монтажа. То есть экологическая выгода появится лишь через 20 лет.

Получается, чтобы сделать один ветрогенератор, который будет защищать природу от загрязнения, придётся ещё хорошенько эту самую природу авансом загрязнить, и только потом начать её защищать от выбросов.

Так ли “зелена” энергия ветра, как кажется? Нет, только не в масштабах участка. Разве что выгода для экологии есть в более крупных масштабах, когда ветрогенераторы устанавливаются в большом количестве на уровне государства.

Возможно, присутствует экономическая выгода для масштаба участка? Давайте рассмотрим ниже.

Есть ли экономическая выгода ветрогенератора на участке

Итак, для питания частного дома требуется энергия в размере около 1-3 кВт. Казалось бы, бери да покупай “ветряк” на 3 кВт, но не всё так просто. Нет на земле такой области, где ветра дуют постоянно и стабильно. Иногда бывает штиль, а иногда бывает шторм. Поэтому, чтобы обеспечить дом бесперебойным электропитанием нужен ветрогенератор на 5-6 кВт. Такой агрегат вместе со всеми сопутствующими устройствами (инвертор, аккумулятор и т.п.), обойдется примерно в 1 000 000 рублей.

Так же к этой стоимости можно смело добавить и обслуживание ветрогенератора. За 20 лет эксплуатации это придется сделать 2-3 раза - замена аккумулятора, изношенных частей и прочее. И не забудьте доставку и монтаж. Поэтому можно добавить еще 500 000 рублей, итого получается 1 500 000 за 20 лет.

Теперь прикинем сколько будет стоит пользоваться электричеством в течение 20 лет, покупая его у государства. Считать будем из расчёта средней стоимости 3,4 рубля за 1 кВт/ч и среднем показателе энергопотребления 1,5 кВт/ч по простой формуле:

1,5 (кВт) * 24 (часа) * 365 (дней) * 20 (лет) = 262 800 (кВт)

Получается, что за 20 лет потребление электроэнергии составляет примерно 262 800 кВт. При среднем тарифе 3,4 рубля имеем следующее:

262 800 (кВт) * 3,4 (рубля) = 893 520 (рублей)

Это значит, что за 20 лет использования ветрогенератора вам понадобится заплатить примерно 1 500 000 рублей, а за 20 лет покупки электроэнергии у государства - около 900 000 рублей. Даже если округлить последнее до 1 000 000, разница ощутима.

И становится понятным, что использование ветрогенератора на участке экономически не выгодна, а также в таких масштабах не несет большой пользы защите окружающей среды.

Можно аргументировать тем, что ведь цены на электроэнергию растут. Но с ростом тарифа на электричество пропорционально будут увеличиваться и финансовые затраты на ветрогенератор. Цифры поменяются, а разница будет той же.

Когда на участке использовать ветрогенератор выгодно

Несмотря на описанное выше, есть пару случаев, когда можно использовать ветрогенератор на участке:

Если вы живете в отдаленном месте и государственного электричества у вас попросту нет. И чем более ветрена у вас местность, тем более выгоден вам такой вариант.
Если вам просто интересно разобраться, поиграть и понять, как это всё работает.

Кстати, для второго случая можно пойти более простым путём и купить ветрогенератор до 500 ватт, который обойдется намного дешевле, обращаться ним легче, и он даже будет давать электричество, но хватит его только для маломощных устройств вроде зарядки телефона или небольшого освещения. И это будет интересная игрушка.

Солнечные батареи это выгодно? Развенчиваем мифы.

На сегодняшний день солнечные электростанции продуцируют около 1% от общей суммы вырабатываемой электроэнергии во всем мире.Все больше людей, сегодня задумываются о том, чтобы, по возможности, сделать свой дом самодостаточным, во всех смыслах этого слова, в том числе и в энергетическом.

Понятие, "солнечная батарея", как оказывается, не совсем подходящее к тому образу, который возникает у нас в голове, когда мы слышим это название. Ведь солнечной батареей можно назвать, к примеру, коллектор, в котором теплоноситель нагревается солнечными лучами и подается в дом. Почему бы и нет?:) Устройство, которое вырабатывает электрический ток путем преобразования светового потока в постоянный электрический ток, правильней всего было бы называть - солнечный фотоэлектрический модуль. Хотя, справедливости ради, нужно заметить, что и солнечные коллекторы и солнечные батареи являются объектом исследования одной научной отрасли - гелиоэнергетики.

Простому потребителю, нужно понимать, что из себя представляет энергетическая установка преобразующая энергию солнца в электрическую энергию. Нужно понимать, что производимая солнечными элементами электрическая энергия должна где-то аккумулироваться, распределятся, инвертироваться, выдаваться, контролироваться ну и т.д.

Минусы.

- Сами панели занимают много места .

- Для аккумуляторных батарей нужно отдельное помещение с необходимым температурным режимом, вентиляцией и т.п. Ну, или оборудованный бокс, с соблюдением всех норм пожарной безопасности.

- Солнечную энергетическую установку тоже нужно обслуживать , - это только кажется, что все, как бы, само по себе работает. Сами панели нужно поддерживать в чистоте, а следовательно, нужно обеспечить к ним доступ. Нужно постоянно следить за уровнем заряда аккумуляторов.

autonomy-energy autonomy-energy

- Денег на полноценное обеспечение дома "солнечной энергией" нужно много и сразу.

- Не окупятся. Просто примите это как факт:)

- Технику с большой мощностью потребления использовать будет проблематично.

- Летом панели сильно греются , что, почти в двое снижает их производительность.

- Потенциальная экологическая опасность . Необходимость в правильной утилизации.

- КПД солнечных панелей, со временем, снижается.

- Работают только когда есть солнце. Учитывайте также и то, что заявленные производителем мощности будут только при идеальных погодных условиях. Реальность показывает, что они всегда ниже заявленных.

- Максимальный КПД достигается только если выдерживается прямой угол падения солнечных лучей на панель , а это можно осуществить только с помощью дополнительной, так называемой, системы слежения за положением солнца. Это, как вы понимаете, дополнительные затраты и неизбежные поломки, ибо механика!

Плюсы

- Возможность получить электрическую энергию в самых отдаленных уголках планеты.

Выводы

Уже подсчитано, что полная окупаемость солнечных панелей для частного домовладения, может наступить через 45 лет ! Учитывая , что срок службы современных солнечных батарей составляет около 25 лет и срок службы аккумуляторов приблизительно 12 лет(по заверениям производителей), а также учитывая высокие темпы технологического прогресса, можно с уверенностью сказать, что уже через 15 -20 лет современные солнечные батареи либо морально устареют, либо их обслуживание будет нецелесообразно с экономической точки зрения. То есть, они попросту не успеют окупиться!

Без солнечных батарей будет трудно обойтись тем:

- Чья усадьба находится вдалеке от централизованных линий электропередач, и прокладывать новую линию было бы делом весьма не выгодным.

- Кто поставил себе целью добиться абсолютно бесплатной энергии независимо от государства.

- Кому надоели постоянные перебои с электричеством, а дизель-генератор он хочет использовать из-за шума, неприятных запахов, трат на бензин и постоянных ремонтов.

Ввиду того, что солнечная энергетика, - относительно, молодой вид энергетической отрасли, - она не успела еще сильно "намусорить". Но ее стремительное и повсеместное внедрение, уже сегодня, позволяет сделать некоторые прогнозы. И прогнозы эти не совсем утешительны. E-vaste или электронный мусор, по-нашему, к которому относят и подлежащие утилизации солнечные панели, уже занимает около 20% от общей массы на "мировой свалке". Кристаллического кремния в самих панелях содержится около 85% но самое страшное не кремний, а поликристаллическое соединение токсичного Cd -кадмия и Te -теллура, которые по своей природе очень токсичны. Нельзя просто взять и выбросить солнечную панель на свалку, также как и ртутную лампу, ведь это чревато серьёзным загрязнением почвы и грунтовых вод!

Более детально об этой стороне вопроса можете почитать тут.

Одним словом, думайте сами, решайте сами, что вам нужно и стоит ли оно того.

Подписывайтесь на канал , если статья показалась вам полезной. лайки тоже приветствуются!

Читайте также: