Современные солнечные электростанции – полный обзор

Солнечная энергетика сегодня и перспективы её дальнейшего развития

Мы живём в мире будущего, хотя не во всех регионах это заметно. В любом случае возможность развития новых источников энергии сегодня всерьёз обсуждается в прогрессивных кругах. Одним из самых перспективных направлений выступает солнечная энергетика.

На данный момент около 1% электроэнергии на Земле получается вследствие переработки солнечного излучения. Так почему мы до сих пор не отказались от других «вредных» способов, и откажемся ли вообще? Предлагаем ознакомиться с нашей статьей и попытаться самостоятельно ответить на этот вопрос.

Как солнечная энергия преобразуется в электричество

Начнём с самого важного – каким образом солнечные лучи перерабатываются в электроэнергию.

Сам процесс носит название «Солнечная генерация». Наиболее эффективные пути его обеспечения следующие:

• фотовольтарика;
• гелиотермальная энергетика;
• солнечные аэростатные электростанции.

Рассмотрим каждый из них.

Фотовольтарика

В этом случае электрический ток появляется вследствие фотовольтарического эффекта. Принцип такой: солнечный свет попадает на фотоэлемент, электроны поглощают энергию фотонов (частиц света) и приходят в движение. В итоге мы получаем электрическое напряжение.

Подробнее можете почитать на Википедии: Фотовольтарический эффект

Именно такой процесс происходит в солнечных панелях, основу которых составляют элементы, преобразующие солнечное излучение в электричество.

Сама конструкция фотовольтарических панелей достаточно гибкая и может иметь разные размеры. Поэтому в использовании они очень практичны. К тому же панели имеют высокие эксплуатационные свойства: устойчивы к воздействию осадков и перепадам температур.

А вот как устроен отдельный модуль солнечной панели:

О применении солнечных батарей в качестве зарядных устройств, источников питания частных домах, для облагораживания городов и в медицинских целях можно почитать в отдельной статье.

Современные солнечные панели и электростанции

Из недавних примеров можно отметить солнечные панели компании SistineSolar. Они могут иметь любой оттенок и текстуру в отличие от традиционных тёмно-синих панелей. А это значит, что ими можно «оформить» крышу дома так, как Вам заблагорассудится.

Другое решение предложили разработчики Tesla. Они выпустили в продажу не просто панели, а полноценный кровельный материл, перерабатывающий солнечную энергию. Черепица Solar Roof содержит встроенные солнечные модули и также может иметь самое разнообразное исполнение. При этом сам материал гораздо прочнее обычной кровельной черепицы, у Solar Roof даже гарантия бесконечная.

В качестве примера полноценной СЭС можно привести недавно построенную в Европе станцию с двусторонними панелям. Последние собирают как прямое солнечное излучение, так и отражающее. Это позволяет повысить эффективность солнечной генерации на 30%. Эта станция должна вырабатывать в год около 400 МВт*ч.

Интерес вызывает и крупнейшая плавучая СЭС в Китае. Её мощность составляет 40 МВт. Подобные решения имеют 3 важных преимущества:

• нет необходимости занимать большие наземные территории, что актуально для Китая;
• в водоёмах уменьшается испаряемость воды;
• сами фотоэлементы меньше нагреваются и работают эффективнее.

Кстати, эта плавучая СЭС была построена на месте заброшенного угледобывающего предприятия.

Технология, основанная на фотовольтарическом эффекте, является наиболее перспективной на сегодня, и по оценкам экспертов солнечные панели уже в ближайшие 30-40 лет смогут производить около 20% мировой потребности электроэнергии.

Гелиотермальная энергетика

Тут подход немного другой, т.к. солнечное излучение используется для нагревания сосуда с жидкостью. Благодаря этому она превращается в пар, который вращает турбину, что приводит в выработке электричества.

По такому же принципу работают тепловые электростанции, только жидкость нагревается посредством сжигания угля.

Самый наглядный пример использования данной технологии – это станция Иванпа Солар в пустыне Мохаве. Она является крупнейшей в мире солнечной гелиотермальной электростанцией.

Работает она с 2014 года и не использует никакого топлива для производства электричества – только экологически чистая солнечная энергия.

Котёл с водой располагается в башнях, которые Вы можете видеть в центре конструкции. Вокруг расположено поле из зеркал, направляющих солнечные лучи на вершину башни. При этом компьютер постоянно поворачивает эти зеркала в зависимости от расположения солнца.

Под воздействием концентрированной солнечной энергии вода в башне нагревается и становится паром. Так возникает давление, и пар начинает вращать турбину, вследствие чего выделяется электричество. Мощность этой станции – 392 мегаватт, что вполне можно сопоставить со средней ТЭЦ в Москве.

Интересно, что подобные станции могут работать и ночью. Это возможно благодаря помещению части разогретого пара в хранилище и постепенном его использовании для вращения турбины.

Солнечные аэростатные электростанции

Это оригинальное решение хоть и не получило широкого применения, но всё же имеет место быть.

Сама установка состоит из 4 основных частей:

• Аэростат – располагается в небе, собирая солнечное излучение. Внутрь шара поступает вода, которая быстро нагревается, становясь паром.
• Паропровод – по нему пар под давлением спускается к турбине, заставляя её вращаться.
• Турбина – под воздействием потока пара она вращается, вырабатывая электрическую энергию.
• Конденсатор и насос – пар, прошедший через турбину, конденсируется в воду и поднимается в аэростат с помощью насоса, где снова разогревается до парообразного состояния.

В чём преимущества солнечной энергетики

• Солнце будет давать нам свою энергию ещё несколько миллиардов лет. При этом людям не нужно тратить средства и ресурсы для её добычи.
• Генерация солнечной энергии – полностью экологичный процесс, не имеющий рисков для природы.
• Автономность процесса. Сбор солнечного света и выработка электроэнергии проходит с минимальным участием человека. Единственное, что нужно делать, это следить за чистотой рабочих поверхностей или зеркал.
• Выработавшие свой ресурс солнечные панели могут быть переработаны и снова использованы в производстве.

Проблемы развития солнечной энергетики

Несмотря на реализацию идей по поддержанию работы солнечных электростанций в ночное время, никто не застрахован от капризов природы. Затянутое облаками небо в течение нескольких дней значительно понижает выработку электричества, а ведь населению и предприятиям необходима его бесперебойная подача.

Строительство солнечной электростанции – удовольствие не из дешёвых. Это обусловлено необходимостью применять редкие элементы в их конструкции. Не все страны готовы растрачивать бюджеты на менее мощные электростанции, когда есть рабочие ТЭС и АЭС.

Для размещения таких установок необходимы большие площади, причём в местах, где солнечное излучение имеет достаточный уровень.

Как развита солнечная энергетика в России

К сожалению, в нашей стране пока во всю жгут уголь, газ и нефть, и наверняка Россия будет в числе последних, кто полностью перейдёт на альтернативную энергетику.

На сегодняшний день солнечная генерация составляет всего 0,03% энергобаланса РФ. Для сравнения в той же Германии этот показатель составляет более 20%. Частные предприниматели не заинтересованы во вложении средств в солнечную энергетику из-за долгой окупаемости и не такой уж высокой рентабельности, ведь газ у нас обходится гораздо дешевле.

В экономически развитых Московской и Ленинградской областях солнечная активность на низком уровне. Там строительство солнечных электростанций просто нецелесообразно. А вот южные регионы довольно перспективны.

Так одной из крупнейших в нашей стране является Орская СЭС. Она состоит из 100 тыс. модулей, выдающих суммарную мощность 25 МВт. Выработанное электричество подаётся в Единую энергетическую систему России (ЕЭС).

Самой мощной сегодня является СЭС Перово, расположенная в Республике Крым. Она выдаёт более 105 МВт, что на момент открытия станции было мировым рекордом. СЭС Перово состоит из 440 000 фотоэлектрических модулей и занимает площадь 259 футбольных полей.

Вообще в Крыму солнечная энергетика неплохо развита – там более десятка солнечных электростанций мощностью от 20 МВт. Правда, вся полученная электроэнергия уходит сугубо на нужды полуострова.

К 2020 году в России планируется построить 4 крупных СЭС, мощность которых позволит увеличить долю солнечной энергии до 1% от всего энергобаланса страны.

Таким образом, уже сегодня можно с уверенностью сказать, что солнечная энергетика способна в недалёкой перспективе выступить полноценной альтернативой традиционным способам получения электроэнергии. И даже в России эта отрасль хоть и медленно, но развивается.

О выходе новых статей рассказываем в соцсетях

Какую электростанцию на солнечных модулях выбрать для дома: обзор от сетевых до автономных

Солнечные электростанции (СЭС) в зависимости от типа и комплектации способны перерабатывать световую энергию в электрическую. Одни из них позволяют экономить на платежах за электроэнергию, другие — накапливать излишки электроэнергии, подключать альтернативные источники питания и формировать оптимальные схемы потребления. Разберем, когда целесообразна та или иная система и как выбрать эффективную установку.

Виды СЭС

Существует 3 вида электростанций на солнечных модулях.

Сетевые СЭС

Данный тип СЭС предназначен для экономии потребления электроэнергии от сети.
Станция работает параллельно с централизованными сетями электроснабжения, функционирует только при наличии сетевого подключения, без внешнего электропитания — отключается. Сетевая СЭС станция не оснащена аккумуляторами для хранения сгенерированной энергии. Вырабатываемая энергия направляется во внутреннюю сеть объекта, к приборам-потребителям, а в отсутствие потребления во внутренней сети — во внешнюю сеть, для продажи или взаимозачета.
При отсутствии солнечного света (ночью, в пасмурную погоду) электричество не вырабатывается. В этом случае, а также когда мощностей СЭС не хватает для покрытия нужд объекта, система переключает источник питания — снабжение идет от центральной сети.

Сетевая СЭС используется как способ сэкономить на электроэнергии из сетей общего пользования. Решение также заинтересует тех, кто планирует перейти на дифференцированный тариф на э/э (сниженные ставки ночью).

Сетевые СЭС привлекают низкой стоимостью, ведь здесь всего 2 компонента: фотоэлектрические модули (ФЭМ), улавливающие солнечный свет, и инвертор. Он преобразует ток из постоянного в переменный, необходимый для бытовых приборов. Конструкция надежна, позволяет получить большую выработку при относительно малой площади модуля.
К минусам сетевых СЭС относят невозможность автономной работы.
На эффективность, срок службы станции влияет тип используемых фотоэлементов. Модули на основе поликристаллов кремния стареют быстрее, чем монокристаллические (20 лет против 25–30), а их КПД редко превышает 18 %.
Долговечные системы принято оснащать монокристаллическими или гетероструктурными модулями. Яркий пример — сетевая СЭС в комплекте «Базовый» от АО «Мосэнергосбыт».

В сборке используется современный фотоэлемент HVL 290, изготовленный российским производителем по гетероструктурной технологии. У модулей низкие показатели деградации и длительная гарантия на мощность — в течение 25 лет панели будут работать с заявленной эффективностью.

Особенностью СЭС на гетероструктурных модулях являются улучшенные показатели работы в условиях низкой освещенности (облачность).

Автономные системы

Автономные СЭС предназначены для обеспечения электричеством объектов, не подключенных к электросетям общего пользования. Данные станции могут функционировать как полностью самостоятельные, так и в комбинации с дополнительными генераторами электроэнергии (топливные, ветряные генераторы и т.д.).
В состав СЭС входит: комплект солнечных модулей, инвертор, комплект АКБ и контроллер заряда. Днем ток направляется на электропитание потребителей и/или подзарядку АКБ. Ночью и в пасмурную погоду расходуется энергия от аккумуляторов.
Допускается использование автономных СЭС в паре с электросетью общего пользования.

Стоимость автономных СЭС выше, чем у сетевых за счет использования АКБ. В основном используются для аварийного электроснабжения — при частых скачках напряжения, сбоях на основной линии.

Системы применяют для полностью независимого, круглосуточного электроснабжения домов, которые невозможно подключить к центральной сети, или это слишком дорого и долго; при использовании дизельных/бензиновых генераторов, как инструмент, позволяющий уменьшить время их работы и сократить расход топлива.

Аккумуляторные батареи требуют особых условий эксплуатации и периодической замены. Необходимость замены АКБ и частота этой процедуры зависит от выбранного режима и интенсивности использования. При выборе СЭС обратите внимание на тип, емкость АКБ, количество циклов зарядки/разрядки. Золотым стандартом признаны литиево-ионные батареи — дорогостоящие, но крайне надежные. Свинцово-кислотные аккумуляторы — это баланс между ценой и эффективностью; их можно заряжать малыми токами, характерными для бытовых СЭС.
В автономной СЭС, комплект «Расширенный+», используются гелевые АКБ (GEL) — разновидность свинцово-кислотных, где электролит находится не в жидком, а гелеобразном состоянии. Срок службы батарей — до 15 лет. Они функционируют в диапазоне +15–40 °С без существенной потери емкости.

У СЭС на гелевых АКБ высокие показатели безопасности, так как корпус батареи непроницаемый.

Гибридные СЭС

Гибридные СЭС совмещают в себе характеристики сетевой и автономной СЭС. Работают параллельно с центральной сетью электроснабжения (экономия электроэнергии) и при этом имеют резерв в виде комплекта АКБ, позволяющий продолжать работу при отключении центральной сети.

Например, при отключении электричества или на пиковых нагрузках система работает автономно, задействуя АКБ; ночью снабжение идет от центральной линии, а в остальное время станция накапливает заряд и питает приборы от солнечной энергии. При использовании дифференцированного тарифа на э/э, целесообразно настроить станцию на заряд АКБ от сети ночью, по дешевому тарифу, и использование этой же энергии от АКБ днем, по дорогому.

Гибридные СЭС эксплуатируются в основном при наличии общей сети. Традиционное применение — инструмент экономии потребления э/э и резервный источник питания при отключении внешней линии.

Рассмотрите гибридные СЭС, если в доме:

● дорогие тарифы на электроэнергию, или большая разница между дневным и ночным тарифом;
● нестабильная центральная сеть;
● вы заботитесь об экологии и окружающей среде

Стоимость системы выше, чем у сетевой СЭС, за счет использования инвертора класса hybrid и комплекта АКБ.

Гибридная станция, комплект «Базовый», на 2,9 кВт ФЭМ от АО «Мосэнергосбыт» укомплектована узлом EasySolar II, выполняющим функции преобразователя, зарядного устройства и контроллера.

На корпусе устройства есть дисплей, где отображаются уровень заряда АКБ, вольтаж и другие данные. Параметры системы можно отслеживать прямо со смартфона, в приложении VRM.

Напомним, что любая СЭС позволяет отдавать излишки э/э в центральную сеть. Владелец станции мощностью до 15 кВт с 2019 года имеет право продавать энергию гарантирующему поставщику по системе «Зеленого тарифа». Рекомендуем проконсультироваться с местной сбытовой компанией по вопросу покупки э/э во время согласования покупки СЭС.

Готовые солнечные электростанции для дома и дачи

Альтернативные источники энергии используются во многих странах, это уникальные устройства, которые помогают добывать электричество буквально из ничего. Солнечные электростанции считаются самыми простыми и доступными вариантами для домашнего и производственного использования среди других приборов аналогичного типа действия.

Плюсы и минусы

Портативная или стационарная солнечная электростанция – это устройство, которое преобразует энергию Солнца, при помощи фотовольтатики, в электрический ток. Иногда применяется технология косвенного применения солнечной энергии концентрированного типа в разных механизмах. Чаще всего, солнечные электростанции для дома – это косвенные приборы, зеркала или отражатели лучей. Их принцип работы основан на том, чтобы большую площадь света сконцентрировать в направленный луч, энергия с которого поступит в хранилище аккумуляторного типа.

Фото — башенная солнечная электростанция

Современные готовые решения солнечных электростанций помогают преобразовать энергию Солнца в ток при помощи специальных фотоэлементов и фотоэлектрических процессов. Батареи работают при использовании систем слежения, которые как бы «улавливают» свет и направляют его в нужную точку.

Преимущества применения солнечных электростанций:

1. Фотоэлектрические процессы происходят даже тогда, когда на небе тучи. Человеческий глаз не всегда улавливает лучи, пробивающиеся сквозь облака, в отличие от следящих приборов. Это обеспечивает практически беспрерывную работу;
2. Возможность комбинации нескольких альтернативных источников энергии. Сейчас все чаще используются ветро-солнечные батареи, которые сочетают в себе возможности ветровых и солнечных электростанций. Такой тандем работает в любых условиях, независимо от внешних факторов;
3. Даже небольшого устройства хватит для питания квартиры или даже загородного коттеджа;
4. Автономная электростанция на солнечных батареях является бесконечно возобновляемым источником энергии, средний расчет продолжительности работы – 50 лет (модульная схема). Накопительные аккумуляторы могут хранить в себе энергию до тех пор, пока она не понадобится системе, в то время как Солнце каждый день излучает свет – это очень большая экономия ресурсов;
5. Небольшие СЭС можно строить на частных участках, что является невозможным для ветряков;
6. Если купить готовые солнечные электростанции для дачи, квартиры, дома, то можно не беспокоиться про их обслуживание – ремонт им не понадобится. Среди всех вариантов альтернативной энергетики, СЭС являются самыми надежными и долговечными.

Помимо этого, Вы сможете использовать в своем жилье столько электрической энергии, сколько Вам необходимо, не беспокоясь о налогах за превышение нормы.

Но, помимо преимуществ, у солнечных электростанций есть и недостатки:

1. Геотермальные (тепловые) станции довольно дорогие, их сложно купить в отечественных магазинах, в большинстве случаев придется заказывать из-за границы;
2. Нет возможности использования СЭС ночью. Поэтому нужно иметь большие батареи для хранения энергии;
3. Главным недостатком систем является то, что даже СЭС с высокой мощностью могут преобразовать только 20 % всей солнечной энергии. Это означает, что Вы теряете до 80 % потенциального электричества. Обратите внимание, что приливные используют до 70 %, а ветряные – до 40.

Чтобы максимально использовать достоинства системы, но при этом обойти недостатки, многие производители предлагают своим клиентам стационарные гибридные системы.

Видео: как устроены солнечные электростанции

Какие бывают электростанции

Существуют разные типы СЭС, их классифицируют по конструкции и принципу действия. Виды электростанций:

1. Солнечные электростанции башенного типа представляют собой высокую конструкцию, на вершине которой расположен резервуар. Эта емкость покрашена в черный цвет, чтобы поглощение солнечной энергии было максимальным, и наполнено водой. По мере воздействия солнечного света, вода испаряется и появляется конденсат. Он поставляется в паровой генератор. КПД этой СЭС – 20 %, это большой показатель для альтернативной добычи ресурсов, поэтому её часто используют промышленные объекты;
2. Тарельчатого или модульного типа. У неё практически такой же принцип работы, как и у башенной, но она состоит не из сплошного материала, а складывается из нескольких модулей. Монтаж осуществляется на возвышенностях, устанавливается приемник и отражатель. Приемник принимает солнечные лучи и передает их на отражатель, а отражатель преобразует концентрированные лучи в энергию. Этим достижением часто пользуется тепловая энергетика Нидерландов и США (Калифорния); Фото — конструкция модульной СЭС
3. Солнечную электростанцию с фотобатареями можно легко сделать своими руками. Она состоит из целого ряда фотоэлементов с разными мощностями, размерами и другими показателями. Такие бытовые станции используют в загородных домах, на небольших промышленных объектах, для питания отдельных машин или механизмов. Можно подобрать нужные характеристики и собрать переносные или мобильные СЭС. При этом походная электростанция может представлять собой всего один модуль с подключенными аккумулятором; Фото — бытовые солнечные электростанции
4. СЭС с концентраторами. Это электростанции, включающие в себя также инверторы. Такое оборудование используется там, где недостаточно солнечной энергии и требуется повышение КПД, чтобы достичь преобразования энергии в нужное количество электричества. Они представляют собой сетевые машины, которые подключены к турбогенератору, и при недостаточном КПД увеличивают концентрацию солнечного света за счет изменения угла приемника; Фото — солнечные электростанции с концентраторами
5. Солнечные аэростатные или космические электростанции – это последнее слово науки. Это комплекты специальных модулей (приемников и отражателей), которые располагаются за земной орбитой, что позволяет принимать им большее количество солнечного света, чем наземным СЭС. Система очень эффективная, но дорогая;
6. Комбинированные электростанции. Это ветровые или водяные источники альтернативной энергии, работающие в тандеме с солнечными. Такие устройства легко можно сделать самому, при этом нужно только разработать проект, который будет сочетать в себе принципы всех применяемых систем. Домашняя альтернативная энергетика часто сочетает в себе возможности нескольких видов добычи электроэнергии. Это позволяет экономить время и деньги. Фото — комбинированные электростанции

Обзор цен

Солнечные электростанции можно купить в России, Казахстане, Беларуси и других странах СНГ, но при этом нужно понимать, что не везде нужное количество ресурсов (как в «Перово» в Крыму и в «Агачская СЭС» в Алтае).

Фото — Агачская СЭС

Рассмотрим, сколько стоит СЭС в разных городах Российской Федерации:

Город	Стоимость, (цена указана в рублях), 6кВт
Краснодар	942 000
Алматы	945 000
Екатеринбург	956 000
Москва	950 000
Сочи	945 000

Продажа солнечных электростанций в основном осуществляется известными компаниями-производителями альтернативных источников энергии, такими как Activ Solar и т. д. При этом гораздо чаще в бытовых условиях используется самодельная СЭС, состоящая из отдельных модулей, соединенных между собой кабелями. При желании можно найти инженеров, способных разработать персональный проект по договорной цене.

Сетевые солнечные электростанции: выгодное вложение для домовладельцев

Интерес к возобновляемым источникам электроэнергии (ВИЭ) во всем мире с каждым годом только растет и наша страна не исключение. В рамках программы государственной поддержки разрабатываются законодательные акты, ориентированные на развитие альтернативной энергетики не только в промышленных масштабах, но и в частной сфере. С принятием ФЗ № 35 «Об электроэнергетике» у домовладельцев появилась возможность перейти на качественно новый уровень – полноценно использовать сетевые солнечные электростанции. При участии специалиста компании ХЕВЕЛ разберемся с основными аспектами работы этих систем, их преимуществами и особенностями.

Содержание

Что такое микрогенерация

В европейских странах микрогенерация развивается уже три десятилетия, у нас она делает только «первые шаги», но о перспективности данного направления говорит хотя бы тот факт, что даже в Великобритании почти на миллионе частных домов установлены фотоэлектрические модули. А ведь ее вполне обоснованно называют Туманным Альбионом из-за характерных климатических условий. В нашей стране сетевые солнечные электростанции, функционирующие параллельно с электрическими сетями, появились сравнительно недавно. Параллельный режим работы сетевой солнечной электростанции обеспечивает двусторонний обмен: электроэнергия может, как подаваться от генератора в централизованную электросеть, так и потребляться из сети при необходимости. Для учета отданной и потребленной электроэнергии используются двунаправленные (реверсные) счетчики. Сетевые солнечные электростанции – это возможность обеспечивать собственные потребности в электроэнергии в дневное время суток и продавать излишки.

Согласно принятому ФЗ № 35 «Об электроэнергетике», каждый частник или юридическое лицо, установивший солнечную электростанцию мощностью до 15 кВт, имеет право отдать имеющиеся излишки в сеть. А сбытовая организация обязана эту выработанную, но не потребленную электроэнергию у объекта микрогенерации приобрести.

Такую мощность электросети выделяют для объектов индивидуального жилищного строительства, а также для предприятий малого и среднего бизнеса, логично, что и за предел для микрогенерации взяли равное значение.

Если же количество выработанной электроэнергии превысит объем потребляемой, то избытки можно реализовать. Например, в регионах с повышенной солнечной активностью или при снижении потребления в период отпусков, когда дома никого нет. А раз цели заработать на выработке электричества не стоит, то и налогообложение возможного дохода от продажи электроэнергии не предусмотрено.

Почему для домовладельцев выгодны сетевые солнечные электростанции

На данном этапе, когда технологии энергоэффективного, а, тем более, пассивного строительства распространены минимально, энергопотребление в частных домах выше, чем в городских квартирах. Не в последнюю очередь это связано с энергозависимыми автономными системами жизнеобеспечения. То есть, к стандартному набору потребителей (осветительные приборы, бытовая техника, гаджеты), добавляются объекты системы водоснабжения, отопления, канализации. Ввиду чего счета за электричество «съедают» львиную долю бюджета эксплуатации дома. Сетевые солнечные электростанции – это реальная возможность сокращения затрат на электроэнергию. Даже в регионах с относительно низкой солнечной активностью правильно подобранные по мощности солнечные модули полностью покроют потребности домовладения в дневное время.

Солнце на большей части РФ со среднегодовым КИУМ (коэффициент использования установленной мощности) солнечных электростанций 14-16 %. И при поднятии магистрального тарифа до 4-8,5 руб/кВт*ч (в зависимости от региона РФ) население, при наличии права взаимозачитывать выработку и личное потребление – начнет ставить себе эти панели с сетевыми инверторами. Даже учитывая невысокий КИУМ солнечных панелей!

Для участников портала тема микрогенерации и сетевых солнечных электростанций представляет все больший интерес, особенно ввиду постоянного роста тарифов на электроэнергию.

Закон о микрогенерации, это социальный закон, заблаговременный костыль (заранее, для некоторой части россиян), будущий ограничитель жадности энергосбытов – в частном секторе, в частных домах, в которых, кстати, зачастую теперь живут и сами власти (министры и депутаты)… Имейте ввиду, что тарифы на электроэнергию для физических лиц обязательно будут расти – льготы по тарифам физическим лицам будут отменять, принципиальное решение уже принято, под эгидой якобы ухода от перекрестного субсидирования.

В чем эти меры выразятся предметно?

• Введут абонентскую плату за присоединённую тебе мощность (тратит или не тратил – неважно, что-то заплатишь, раз тебя присоединили к проводам).
• Введут социальную норму, когда за превышение месячного лимита – влупят повышенный тариф.
• Постепенно отменятпониженный коэффициент для электроплит и селян (сейчас это 0,7), ну и т. д.

Стоит отдавать себе отчет, что установка сетевой солнечной электростанции – это независимость от постоянного роста тарифов за счет экономии на энергоносителях. Касательно гипотетической возможности заработка за счет реализации излишков, на данном этапе это сомнительно. И дело не только в потреблении львиной доли генерируемой энергии, но и в действующей схеме.

Посмотрел поправки. С ними (возмещение по оптовой стоимости, это 1-2 руб/кВт*ч) закон для тех, кто не эколог в душе и не готов из своего кармана платить за более чистый воздух, бесполезен. Но тем, у кого есть возможность напрямую тратить большую часть энергии солнца в момент ее прихода, на свои потребители, стиралки, насосы, бойлеры, компьютеры, аккумуляторы и т. п. и такая возможность (по опту сдавать) будет не лишней, поскольку сейчас излишки у них просто пропадают.

На текущий момент домовладельцы приобретают электроэнергию по розничным тарифам, которые, в зависимости от региона и наличия/отсутствия соцнорм, варьируются в достаточно широком диапазоне. А в сеть сбытовой организации отдавать излишки, выработанные сетевой солнечной электростанцией будут по оптовой стоимости.

По самым оптимистичным прогнозам тарифы на электроэнергию за это время существенно вырастут и все вложения гарантированно окупятся. С учетом того, что система не требует какого-то сложного обслуживания, не нуждается в замене расходных материалов, а, значит, не требует регулярных капиталовложений, даже при действующих законах микрогенерация на базе солнечной энергии – перспективна.

Нюансы реализации электроэнергии, вырабатываемой сетевой солнечной электростанцией

Теоретически алгоритм достаточно простой.

• Проконсультироваться со специалистом для подбора оптимального по мощности сетевого комплекта, с учетом возможностей генерации (солнечная активность в регионе установки) и потребностей в электроэнергии.
• Купить и смонтировать сетевую солнечную электростанцию (возможна установка солнечных панелей, как на крыше, так и наземным способом).
• Подать в региональную электросетевую компанию заявление на получение Технических Условий для объекта микрогенерации и установку специализированного двустороннего смарт-счетчика.
• Заключить с ответственной энергосбытовой компанией договор на покупку электроэнергии.

Энергосбытовая компания обязана приобрести у собственника избыточную мощность по заранее установленному тарифу. Это позволит собственнику снизить затраты на электричество, потребленное из сети, не только за счет использования солнечной энергии в дневное время, но и за счет отдачи избытков в сеть.

За рубежом, например, в Польше, все действительно элементарно и в сжатые сроки, так как там микрогенерацию внедрили гораздо раньше, и все процессы отработаны до автоматизма. Скорее всего, спустя некоторое время, закон о микрогенерации в России будет так же слаженно работать.

Пока же, главное, начать.

Найдутся (неизбежно) в России десятки таких человек, которые пробьют, если понадобится и через ФАС и суды договора на микрогенерацию с ГП и сетями, опишут свои пути в интернете, а имея успешные примеры, затем потянутся и другие. Сначала будет немного людей (по числу энтузиастов), потом, надеюсь, больше.

Есть и «первая ласточка».

Сегодня получил ответ от Россети по форме 123 (подключение объектов микрогенерации). Требуют предоставить уточняющие данные. Загвоздка у меня будет только с Актом об осуществлении ТП, т. к. осуществлялось оно 80 лет назад, и на руках его нет, а если бы и было, то мощность там наверняка была выделена небольшая. Буду обращаться, чтобы выдали дубликат (по закону в течение семи дней после подачи заявления) Акта ТП.

Вывод

Сетевые солнечные электростанции, это не только экологичный и надежный, но и перспективный источник электроснабжения для частного дома. И даже с учетом первоначальных вложений, ввиду роста тарифов на электроэнергию, сроки окупаемости оборудования вполне могут порадовать.

Подробнее о специфике работы и оптимальной мощности сетевых солнечных электростанций – в предыдущей тематической статье. Обсуждение микрогенерации в отечественных реалиях – в профильной ветке на форуме. В видео – как сделать дом автономным и не платить за электроэнергию.

Солнечная электростанция для дома: как выбрать и что учитывать при выборе автономного источника электроэнергии

Наблюдая, как с каждым годом растут тарифы за использование энергоносителей, очень хочется стать энергонезависимым.

А понимая, что просто выключить рубильник, перейти жить в хижину, готовить еду на костре и наслаждаться морским закатом не получится, ведь зимы в большинстве регионов суровые, люди задумываются о решении этого вопроса, пытаясь применить альтернативные источники питания.

Вот тогда приходит на ум поставить солнечную электростанцию для дома.

Солнечные системы для дома – какие бывают, основные параметры

Для ознакомления можно сказать, что существуют системы трех типов:

1. К первому типу относят тепловые станции, где энергия излучения светила нагревает жидкостный теплоноситель – воду или антифриз;
2. Второй вид систем предполагает прямое нагревание лучами солнца воздушной массы, проходящей через так называемый солнечный экран;
3. Третий тип – наиболее универсальная система для преобразования мощности светового потока в электрическую энергию посредством фотоэлектрических панелей.

Касаясь ближе систем третьего вида, ведь солнечная электростанция для дома при правильном проектировании позволяет получить полную автономность, и этим более интересна, следует указать ее основные параметры:

• Номинальная мощность – зависит от количества панелей, входящих в комплект;
• Величина постоянного напряжения – обусловлена схемой соединения фотоэлектрических ячеек и параметрами заряжаемых аккумуляторов;
• Ресурс – это продолжительность жизни кремниевых элементов, которые могут быть построены на монокристалле или поликристалле.

Что входит в комплект системы солнечной электростанции

Солнечная электростанция для дома полной комплектации будет обеспечивать потребители электричеством даже ночью.

1. Набор панелей на основе кремниевых элементов – чем больше панелей, тем мощнее электростанция;
2. Контроллер – электронное устройство для контроля и регулирования подачи зарядного тока на аккумуляторные батареи (АКБ);
3. Блок АКБ – от их емкости и количества зависит продолжительность работы системы в периоды времени, когда панели не вырабатывают или ограничено вырабатывают ток.
4. Инвертор или преобразователь напряжения – электронный блок, трансформирующий постоянное напряжение панелей на переменное, с номиналом 220 вольт.

Панели солнечных батарей

Каждая панель – это модуль, состоящий из отдельных ячеек. Фотоэлектрическая ячейка, по сути, кремниевая пластина, которая может вырабатывать определенное количество электричества. Объединяя пластины вместе, добиваются необходимой мощности и напряжения, выдаваемого панелью.

Чем интенсивнее световой поток, тем большее число электронов может быть отдано кремнием, на этом основаны расчеты солнечной электростанции для дома в конкретном регионе. Средний неплохой показатель, когда с одного метра площади пластины можно взять 120 Вт.

Контроллер заряда аккумуляторов

Смысл контроллера – обеспечивать подачу оптимального зарядного тока на АКБ. Это связано с тем, что выработка электричества панелью нестабильна и очень зависит от освещенности.

Если соединить цепь напрямую без этого устройства, то может наблюдаться как медленный заряд, так и перезаряд источников питания.

Больший зарядный ток, нежели положено, даже вреднее для аккумулятора, так как ведет к снижению ресурса последнего.

Поэтому устройство индивидуально подбирают под блок батарей согласно их емкости. После полного заряда контроллер прекращает подачу тока на АКБ.

Батарея аккумуляторная

Блок батарей должен обязательно присутствовать в комплекте солнечной электростанции для дома, если это полностью автономная установка.

Аккумуляторы подстраховывают систему с наступлением пасмурных дней или полностью берут выработку энергии на себя ночью, когда кремниевые пластины перестают вырабатывать электрическую энергию.

Чтобы понять, какое количество батарей нужно, производят расчет пиковой нагрузки, то есть, сколько электричества может понадобиться при одновременном включении максимально возможного количества приборов. АКБ могут быть установлены как на 12 В, так и на 24.

Преобразователь постоянного напряжения

Без инвертора солнечная электростанция для дома не может обойтись.

Этот прибор переделывает постоянный ток, выработанный панелями, в переменный с напряжением 220 вольт и частотой 50 Гц.

Принцип действия его основан на генерации чередующихся положительных и отрицательных импульсов, схожих по строению с синусоидой. Эти импульсы потом подвергаются усилению до амплитуды стандартной сети.

Производя расчет мощности электростанции нужно учитывать, что часть мощности будет потрачена инвертором на процесс преобразования.

Разновидности систем

Есть два варианта солнечной электростанции для дачи или дома, которые можно реализовать у себя:

• Автономная система;
• Система по плану зеленого тарифа.

В первом случае потребитель чаще всего направлен на полный отказ от услуг электросети или устанавливает систему там, где нет возможности централизованного подключения. Такая альтернативная электростанция обязана содержать все составляющие элементы, о которых было рассказано выше.

Второй вариант предполагает подключение к общей сети с целью продажи электричества государству. В этом случае нет необходимости приобретать контроллер и дорогостоящие аккумуляторные батареи.

Мощность панелей и продолжительность работы в сутки

Устраивая солнечную электростанцию для дома своими руками, нужно учитывать, что показатель мощности панелей в идеале определяется количеством фотоэлементов, образующих систему, реально же он зависит от следующих факторов:

1. Мощности светового потока.
2. Угла атаки лучей.
3. Чистоты модулей;
4. Температуры кремниевой пластины.

Продолжительность работы кремниевой панели ограничена световым днем. Станция, оснащенная аккумуляторами, дает энергию беспрерывно.

Как работает солнечная электростанция для дома

Альтернативная солнечная электростанция работает следующим образом:

• Фотоэлементы вырабатывают постоянный ток с напряжением 24 или 12 В;
• Контроллер подает этот ток на зарядку аккумуляторов и на инвертор;
• Инвертор преобразует ток из постоянного в переменный, с напряжением 220 В;
• Если мощность батарей падает (при заходе солнца), контроллер подает на инвертор напряжение с аккумуляторов.

Некоторые тонкости монтажа, через сколько окупятся затраты

При монтаже блоков солнечных панелей нужно учитывать, что:

1. Наилучшее расположение в пространстве — это Юг, Юго-Восток;
2. Оптимальный угол наклона — около 30 градусов;
3. Панели не должны быть затенены зданиями, деревьями;
4. Расстояние от панелей до АКБ и инвертора – минимальное;
5. АКБ должны быть защищены от мороза.

Устраивая солнечную электростанцию для дома 10 кВт, например, расчет по затратам идет приблизительно 1 кВт – 1000 у. е.

Окупаемость можно посчитать, исходя из величины тарифов. Если продавать энергию государству по зеленому тарифу, система окупится за 5-7 лет.

Заключение

Задавая себе вопрос, как выбрать солнечную электростанцию для дома, нужно четко осознать, какие цели при этом преследуются.

Автономная система будет дорогой и практически не окупаема.

Продажа энергии государству намного выгоднее, но не гарантирует изменений по условиям приобретения электричества у частника.

Видео: Сетевая солнечная электростанция 10кВт

Слесарный верстак

Слесарный верстак – незаменимая вещь рабочих, которые изготавливают изделия из металла. Такой стол оборудован всеми необходимыми инструментами и приспособлениями. Он удобен и практичен, не занимает много места и остается незаменимой вещью при обработке металла.

Виды верстаков

Для того, чтобы из всего многообразия видов верстаков выбрать правильный, необходимо определиться с выполняемыми на нем работами. Так, для слесарных работ подходит тяжелый, прочный стол, который не прогнется под тяжестью деталей, будет иметь достаточную площадь рабочей поверхности, чтобы разместить все требующиеся инструменты. Важно, чтобы стол был неподвижным и не скользил по поверхности пола.

• Столярные, то есть на них производятся работы по обработке дерева. Обычно такие столы имеют небольшие размеры и оборудованы в основном тисками и зажимами для дерева.
• Слесарные имеют столешницу, выполненную из дерева и обшитую металлическим каркасом с трех сторон. Такой стол имеет большие размеры в сравнении со столярным. А количество инструментов и приспособлений слесарных поверхностей гораздо серьезнее. Такие верстаки позволяют очень быстро и удобно справляться с металлом.
• Плотницкий верстак представляет собой усовершенствованную версию столярного стола. Он плотный и устойчивый, так как ему приходится выдерживать большие нагрузки. Плотник на нем занимается обработкой ствола дерева для получения досок.
• Универсальные верстаки находятся где-то посередине между столярными и универсальными слесарными верстаками. На них оборудованы все виды креплений и инструментов, что позволяет работать, как с деревом, так и металлом.

Конструкция слесарного верстака

Слесарный верстак предусматривает прежде всего работу с металлом. Металл, как правило, требуется зажимать тисками для последующей обработки. Поэтому конструкция верстака должна быть прочной и устойчивой, способной выдерживать колебания металла в процессе обработки. Помните, чем массивнее и тяжелее верстак, тем меньше вероятность брака при изготовлении деталей.

Сам слесарный верстак представляет собой металлический стол с большим количеством ящичков под инструменты, детали и прочие нужные в хозяйстве мелочи. Ящички служат не только для удобства, но и для наращивания массивности конструкции. Два симметрично расположенных металлических короба, разбитых на отделы, послужат хорошими ребрами жесткости, значительно усиливающими сопротивление конструкции механическим воздействиям.

Перед верстаком на стене для большего удобства размещают слесарный щит с рейками и крючками для удобного расположения инструментов на расстоянии вытянутой руки. Не всегда верстак располагается у стены. Это вопрос исключительно личных предпочтений. Но, если вокруг нет ограждающих конструкций или стен, то лучше предусмотреть защитный щит в виде уголка. Дело в том, что работа с металлом подразумевает сварку и резку, в том числе болгаркой. Это неизбежно связано со вспышками света и летящими во все стороны искры. Дабы обезопасить свою мастерскую от нежелательных последствий в виде прожжённых пятен на полу и стенах, а также избежать возможных аварийных ситуаций, лучше озаботится защитой помещения.

В идеале недалеко от слесарной поверхности должны располагаться и предметы индивидуальной защиты: перчатки, сварочная маска и прозрачные очки из прочного пластика. При желании расположить эти вещи можно в одном из ящиком верстака.

Для утяжеления конструкции верстака по периметру с трех сторон, исключая рабочую, у которой будет стоять оператор, навариваются тяжелые металлические уголки.

Как сделать металлический верстак своими руками

Любую работу лучше разбить на несколько этапов. Так можно избежать лишних действий, выполнить все максимально четко и качественно. Разберем пошагово процесс изготовления металлического верстака с ящиками под инструмент своими руками

• Первый шаг — это составление схемы. Требуется, как минимум, определить размеры и контур слесарного верстака, выполнить эскиз и примерный чертеж. Это позволит определится с материалами, которые необходимо приобрести. Если чертеж слесарного верстака готов, материалы закуплены, а место под будущую слесарную поверхность расчищено и готово к монтажу, то можно начинать. Главное, имейте в виду, что для большей прочности раму прикрепляют к полу. Как это сделать правильно, поговорим чуть позже. Главное, чтобы место для слесарных работ внезапно не понадобилось через одну-две недели. Передвинуть столь массивную конструкцию крайне затруднительно.
• Если все готово к началу работ, то можно приступить к изготовлению рамы. С рамой есть два возможных варианта монтажа: сварка и болты по металлу. Предпочтительнее, безопаснее и эстетически более правильно выбрать болты. Но даже в этом случае, без сварки не обойтись. Для создания рамы слесарной поверхности рекомендуется использовать железные уголки. Толщина листа должна быть не менее 5 мм. Размер стороны подойдет в 35-40 мм. Но имейте в виду, что от глубины уголка зависит толщина будущей столешницы. Она должна идеально лечь в подготовленное гнездо. Любые выступы добавят лишней работы по обработке поверхностей, а на кривую плоскость не получится достаточно надежно закрепить тесак. Высоту верстака лучше выбрать на уровне вытянутой руки. Так будет удобнее работать. Для среднестатистического мужского роста в 178-180 см идеальной будет высота 120 см. На нижнюю часть уголков нужно наварить металлические квадратики с толщиной листа около 3-5 м. Это будущее основание слесарного верстака. К полу квадратики цепляются анкерными болтами, после чего ножки сдвинуть с места будет проблематично. На ножки наваривают гнездо столешницы. Уголки столешницы располагают таким образом, чтобы в них, как в гнездо какой-то детали, легла будущая рабочая поверхность. На этом изготовление рамы оканчивается и начинается следующий этап.
• Для наращивания жесткости изготавливаем два больших металлических короба. Высота короба начинается от подножья столешницы и оканчивается примерно за 20 см до уровня пола. Так будет удобнее при большой необходимости перенести слесарный верстак в другое место или демонтировать его. Коробы изготавливают из железных листов толщиной 3 мм, соединяют листы с помощью сварки. Под короба навариваются или прикрепляются болтами уголки, к которым короба прикрепляются болтами. В самих коробах наваривают опоры под ящички. Каждый из слесарных ящиков практичнее изготовить из не особо толстой фанеры: вполне достаточно будет листа в 5 мм.
• После того, как монтаж ящиков окончен, настало время позаботиться о столешнице. Крайне не рекомендуется использовать для этих целей металл. Наиболее практичным вариантом станет дерево, пропитанное огнестойким составом. Лучше подойдет плита из натурального или искусственного камня, но она куда дороже, поэтому решение исключительно за будущим владельцем.
• Щитком может стать закрепленный болтами лист пластика или железа. Пластик практичнее в плане крепления, а стальной экран надежнее. Прикрепить к основанию щиток можно с помощью все тех же анкерных болтов. Экран верстака своими руками сделать и закрепить несложно, но это повысит безопасность, а потому пренебрегать щитками не стоит.

Как видно, изготовление металлического верстака для слесарных работ не такая уж непосильная задача: больше похоже на сбор пазлов. Главное продумать каждый этап и заранее проработать план действий, узнать какие виды крепежей и материалов бывают, чтобы выбрать подходящий.

Лучшие верстаки 2021

Рейтинг топ-10 по версии КП

Американский бренд инструментов открывает рейтинг лучших верстаков, представленных в 2021 году. Хотя изготовлен инструмент в Китае, покупатели все равно тепло отзываются о качестве товара. Серия называется Workmate, что с английского переводится как «напарник». Одно из главных преимуществ этого столярного стола в складной конструкции. Такой удобно хранить, транспортировать и доставать по необходимости. На корпусе установлены рычаги, которые увеличивают силу сжатия тисков. Основание сделано из стали. На ножках есть резиновые накладки, чтобы избежать скольжения. Доступная настройка тисков и упоров, чтобы на рабочую поверхность можно было крепить заготовки разной формы. Столешница сделана из бамбуковой фанеры. Это существенный плюс, относительно конкурентов, которые часто прибегают к крошащейся ДСП.

Характеристики:

Универсальный, максимальная нагрузка 160 кг, высота верстака 760 мм, длина рабочего стола 610 мм, глубина рабочего стола 341 мм, корпус из стали.

+ Бамбуковая рабочая поверхность

– Трудоемкая сборка при первом использовании

Профессиональный инструмент для мастера. Этого участника рейтинга лучших верстаков 2021 года собирают в Израиле. Фирма специализируется на пластиковых изделиях разного назначения. Этот верстак сделан из полипропилена. Хоть инструмент и складной, но в разложенном состоянии он превращается в полноценное рабочее место без всяких поправок и оговорок, которые приходится делать, когда ведем речь о мобильных инструментах. Поверхность выдерживает заготовки или инструмент весом до 453 килограмм. Так что можно работать не только с крупным деревянным брусом, но и металлом. Кому-то может не понравится, что сделан не из дерева. Но объективно говоря, пластик куда прочнее даже бамбуковой фанеры или МДФ. Плюс можно смело ставить на улице и забывать, не боясь погодных капризов.

Характеристики:

Складной, универсальный, максимальная нагрузка 453 кг, высота верстака 755 мм, длина рабочего стола 850 мм, глубина рабочего стола 550 мм, составляющие: ножки, столешница, зажим.

+ Огромная рабочая зона

– Качество пластика могло быть и лучше

Если вы ищете лучший стальной верстак, то этот образец явный лидер в 2021 году. Конструкция его похожа на другие мобильные инструменты, но вот материалы гораздо прочнее. Все комплектующие из стали. Однако это сказалось и на весе: если верстаки с деревянными столешницами весят в среднем 6-8 кило, то этот достигает 12,5. Хотя максимальная нагрузка здесь стандартная сотка. Хоть в отзывах и встречаются упоминания, дескать погнулся тот или иной элемент после использования, рядом с ними всегда есть ремарка в духе «встал на него ногой» или накинул толстый стальной лист. Нужно понимать, что это не промышленный инструмент, а все же компактный помощник. Элементы станины надежно соединены креплениями. Столешница фиксируется не в трех классических позициях, а четырех — 0, 25, 50 и 80 градусов. Система зажимов — скользящая. Это позволяет работать с разными типами заготовок. Высота регулируется, что есть далеко не во всех верстаках. У этого семь положений, которых вполне хватает мастерам.

Характеристики:

Складной, раздвижной рабочий стол, регулировка высоты, максимальная нагрузка 100 кг, высота верстака 760 мм, длина рабочего стола 600 мм, корпус из стали.