Альтернативна енергія для дому: сонячні і вітряні електростанції

Ще пару років тому для більшості жителів України вид сонячних батарей (будь-якого роду), що прикрашають фасади приміщень або вітрогенератора, який стоїть поруч з будівлею був чимось незвичайним. Бачачи таку картину, людина не до кінця розуміла, що це, для чого це потрібно і як подібні пристрої працюють.

Сьогодні люди перестали думати, що сонячні батареї мають можливість застосування тільки в космосі, а вітрогенератори можуть працювати тільки в масштабах величезних ВЕС і все частіше і частіше шукають застосування цих апаратів у своєму побуті. І це реально.

Які ж варіанти побудови електричних станцій ми маємо на сьогодні? Можлива побудова енергоустановки з застосуванням різного роду джерел енергії. І правильність вибору цього джерела дуже сильно позначається на експлуатаційних властивостях системи.
Як джерело можуть виступатисонячні батареї, вітрогенератори, міні-ГЕС, дизель електростанції. Також при проектуванні враховується джерело навантаження, яке необхідно забезпечити живленням. В якості такого джерела можуть виступати внутрішнє навантаження будинки, міська мережа або обидва навантаження разом.

Системи альтернативної енергетики

Традиційно системи альтернативної енергетики поділяються на автономні, мережеві і гібридні. Вони мають кардинально відрізняються за принципом роботи.

Автономні системи

Автономні системи призначені для забезпечення енергією об'єктів, що не мають підключення до державної електромережі. Особливістю таких систем є висока складність розрахунку необхідного комплекту устаткування. При проектуванні необхідно враховувати графік споживання електроенергії в розрізі миті, години, доби, місяця і року. Тільки при складанні всіх цих елементів воєдино можна правильно підрахувати необхідну кількість сонячних батарей, потужність вітрогенератора і взагалі доцільність використання того чи іншого виду навантаження.

До складу такої системи входять:

джерело енергії (сонячні батареї, вітрогенератор, дизельагрегат),
накопичувач (акумулятори(АКБ)),
апаратура контролю заряду АКБ,
перетворювач енергії (інвертор).

У більшості випадків застосування такого типу систем не обходиться без застосування традиційного джерела живлення – дизель - або бензогенератора. Це пов'язано з тим, що навіть за умови встановлення сонячних батарей (основна генерація в літній період часу) і вітрогенератора (основна генерація в зимовий період часу) в комплексі все одно виникає ситуація пов'язана з дефіцитом електроенергії в міжсезоння (листопад, березень). Саме для цих проміжків часу і призначений дизельагрегат.

Автономные системы предназначены для обеспечения энергией объектов, не имеющих подключения к государственной электросети.

Мережеві станції

Ще одним типом систем, які можуть мати у своєму складі альтернативні джерела енергії, є мережеві електростанції. Вони відрізняються від будь-якого іншого типу систем відсутністю в своєму складі акумуляторних батарей, а відповідно і функції резервування.

Завдання таких систем – «перекачування» виробленої енергії від фотомодулів в міську електромережу. Системи подібного роду відрізняються відносною простотою розрахунку. Необхідно лише мати дані про споживання електроенергії об'єктом за рік. Відповідними програмами визначається необхідна кількість модулів, підбирається інвертор. Ось і весь прорахунок.

Але при цьому потрібно враховувати, що термін окупності такої установки буде в межах 20 років. Якщо ставити за мету скорочення терміну повернення капіталовкладень, то необхідно встановлювати комплект обладнання, який перевищує споживану потужність. Чим більше це перевищення, тим швидше повернуться капіталовкладення. Але не варто забувати про максимально допустиму встановлену потужність в 30кВт.

Сетевая солнечная фотоэлектрическая станция

Гібридні системи

Тип систем, що поєднує властивості мережевих і автономних станцій, називається гібридними електростанціями. Такого роду установки можуть мати підключення до державної мережі. Вони прекрасно підходять для будинків, які потребують резервного живлення й економії електроенергії. Також деякі такі системи можуть здійснювати продаж електроенергії в державну мережу. У їхній склад обов'язково входять акумулятори.

Прорахунок їх є найскладнішим. Він вимагає дотримання всіх перерахованих вище правил, а також дотримання оптимальної роботи АКБ, при якій вони зможуть відпрацювати весь регламентний період.