Стає все більш популярним, а серед методів отримання нетрадиційної енергетики виходять на новий рівень вітрові та сонячні електростанції.

Ще в минулому столітті технології одержання електричної енергії з відновлюваних ресурсів були досить сумнівними і малоефективними, а вітряки ще й видавали багато шуму, то зараз інноваційні технології дозволяють повністю перейти на бік екологічної енергетики без всяких незручностей.

Сучасні установки відповідають вимогам в питаннях габаритів, потужності і дизайну, роблячи нетрадиційні джерела по-справжньому прогресивним вибором. Що ж краще вітрогенератор або сонячні батареї для дому?

Порівняльна характеристика вітрових і сонячних електростанцій

1. Раціональність покупки.

Вітрогенератор для дому - відмінна ідея, але тільки в разі, коли в вашому регіоні є сильні вітри. Переважно встановлювати вітряки в приватних будинках, фермах в степовий або приморській зоні, де швидкість вітру забезпечує ефективність установки. При цьому, маленький вітряк може цілком забезпечити роботу невеликих електроприладів, а турбіна здатна генерувати стільки електрики, що вистачить для задоволення потреб декількох будинків.

Сонячні батареї для дому - невибагливі конструкції, які можна встановлювати при будь-якому кліматі, хоча чим спекотніше, тим ефективніше працюватимуть панелі. На відміну від вітряка, Який працює тільки в момент наявності вітру, сонячні модулі здатні збирати енергію навіть при похмурій погоді.

невеликі, портативні сонячні батареї вельми зручні для забезпечення роботи невеликої техніки, а ось система з декількох модулів здатна дати енергетичну незалежність для приватного будинку або квартири.

2. Вартість конструкції.

раніше вітрові електростанції коштували на порядок дешевше сонячних батарей, але тепер все кардинально змінилося. Потужна установка сонячних модулів має тенденцію до спаду цін і при цьому її набагато простіше монтувати та експлуатувати, до того ж термін роботи набагато вище, ніж у вітряків.

Таким чином, сонячна енергія вигідніше вітрової, але це не стосується випадку, коли турбіни встановлюються в місцях з сильними вітрами - такі конструкції дуже потужні і швидко окупають себе.

3. Окупність.

вітрові електростанції - досить дороге задоволення, так як крім основних елементів часто доводиться додатково витрачати гроші для будівництва веж для турбін і інші причини.

Якщо регіон не має на увазі сильних і частих вітрів, то може статися і так, що потужна конструкція ізжівёт своє за 20 років, так і не окупивши тих коштів, що були на неї витрачено.

сонячні електростанції спочатку коштують набагато менше, але і ефективність їх роботи злегка програє. Незважаючи на це, сонячні модулі можуть працювати навіть вночі або в похмуру погоду, що дозволяє виробляти більше електроенергії. З огляду на довгий термін експлуатації і можливість скористатися таким проектом, як зелений тариф для сонячних батарей, модулі окупаються в середньому за 10 років.

порівнюючи вітряки і сонячні модулі, Можна прийти до висновку, що для приватних будинків і квартир енергія сонця буде більш доречна, а власники ферм, плантацій і інших значних площ можуть комбінувати ці джерела енергії і отримувати подвійну вигоду.

Запитання читача:

Готуюся побудувати заміський будинок в місцевості, де немає загальної електричної мережі, тому хочу встановити систему альтернативної енергії, але не знаю, яку вибрати. Є можливості використовувати різні поновлювані ресурси, але ніяк не можу прийняти рішення, як розставити пріоритети. Ось деякі факти оцінки, які я зібрав:

• 3,3 сонячних годин (середньодобові за рік) при мінімальному затенении на моїй дільниці.
• 3,5-4 м / с середня швидкість вітру на висоті 30 м вежі, 10 м над верхівкою найвищого дерева.
• Потік води з перепадом висоти від 9 м до 120 м, близько 0,15 м³ / хв доступні круглий рік, з можливістю розташування генератора в 220 м від будинку.

Кажуть, ГЕС є "найкращим" вибором, оскільки вимагає постійний сильний вітер, А сонячні батареї дорожче, але більш надійні і, ймовірно, виправдані в довгостроковій перспективі. Можливо, мені потрібно кілька джерел.

Витрата електроенергії у мене досить економний. На даний момент я витрачаю близько 8 кВтг в день в моїй міській квартирі. Я також планую купувати енергозберігаючу техніку, тому очікую, що витрата в моєму заміському будинку не буде сильно перевищувати міський витрата. Що необхідно передбачити при виборі альтернативної системи, щоб уникнути дорогих помилок?

Приємно мати справу з таким чітко сформульованим питанням. Найбільш важливим параметром є вироблення необхідної енергії (8 кВтг / добу), хоча також важливо врахувати втрати. Енергія втрачається в проводах, акумуляторі, инверторе, перепадах навантаження і т.д., тому потрібно розраховувати, в середньому, на 12 кВтг / добу.

гідрогенератор, Ймовірно, є найдешевшим джерелом енергії. Крім того, ГЕС також працює вночі і в зимовий період, Що дозволить заощадити на використанні дорогих акумуляторів. Ви можете оцінити доступну потужність ГЕС (ват) шляхом множення різниці висоти потоку і розподілу на 10. У вашому випадку, добре скомпонована система може дати 120 Вт. За 24 години вийде: 120 × 24 ÷ 1000 \u003d 2,88 кВтг / добу. Додаткові витрати на труби і дроти будуть невеликими у порівнянні з перевагами. Якщо ви встановите гібридну сонячно-гідро-електростанцію, додаткові кВт в дощову погоду будуть особливо приємні, коли продуктивність сонячних батарей зменшується.

Хоча труби 3 дюймового діаметра будуть добре працювати з об'ємом 0,15 м³ / хв, 4 дюймовий трубопровід дозволить скоротити втрати труби з 12% до 3%, а також збільшить можливий обсяг до 0,3 м³ / хв або більше, якщо такий є.

Відстань 220 метрів - це досить довгий кабель передачі, тому слід також враховувати втрати через опір. Розгляньте можливість використання генератора більш високої напруги, з'єднаного через контролер стеження за точної максимальною потужністю (MPPT), щоб запобігти перевантаження. MPPT автоматично управляє системою при змінах в потоці, уникаючи необхідності ручного налаштування при умовах, що змінюються.

сонячна електроенергія є наступним варіантом. Хороша новина - це те, що ціни на сонячні батареї падають. Фотоелектрична система буде доповнювати гідросистему, так як вона працює краще в суху, сонячну погоду, але її продуктивність може розчарувати взимку. Імовірно, ви можете отримати близько 70% необхідної енергії. Наприклад, при 3,3 сонячний годинник 3 кВт батарея виробляє близько 7 кВтг / добу. Знову ж, MPPT може допомогти поліпшити цю картину.

Енергія вітру, Можливо, була б цікава, але в даному випадку не сама раціональна. Установка 30 метрової вежі коштує не дешево, а енергії, виробленої при швидкості 3,5-4 м / с, буде не багато. Вітер є нестійким джерелом енергії, вимагаючи дорогі акумулятори та резервний генератор. З точки зору зусиль і витрат, вітер є більш дорогим і складним вибором для вашої місцевості.

Для більш точної оцінки порівняйте технічні характеристики виробників альтернативних систем. Але врахуйте, що вони, як правило, надають оптимістичні дані. Зверніть увагу, що отримаєте в два рази більше енергії при середній швидкості вітру 5 м / с в порівнянні з 3,5-4 м / с. Ви можете визначити середньодобову вироблення кВтг шляхом ділення річного обсягу виробництва на 365. Проте, не забувайте, протягом багатьох днів взагалі не буде виробляти практично нічого.

Незалежно від того, яке джерело ви виберете, вам знадобиться ефективний акумулятор резервного копіювання. Постарайтеся звести до мінімуму його використання. Хоча, він може знадобитися, щоб врятувати вашу систему, коли природні умови будуть проти вас. Якщо ваш гідроісточнік дійсно тече цілий рік, і ви готові до різких скорочень використання енергії час від часу, можете уникнути використання великих акумуляторів.

У будь-якому випадку, перш ніж прийняти остаточне рішення, куди вкласти свої інвестиції, переконайтеся, що знаєте, чого чекати, перш ніж зробити вирішальний крок.

>

Досвід виготовлення вітряка і сонячних батарей

Короткий опис з фотографіями про те як робився саморобний вітрогенератор, спочатку він був величезною вертікалка, але потім став горизонтальним вітряком.

>

Невеликий вітрогенератор на 300 Ватт

Вітрогенератор був встановлений в кінці жовтня 2012-го року, ставили самі для себе. Купували сам вітрогенератор, інвертор на 12/220 вольт, і акумулятор. Щогла вже була, весь монтаж і підйом робили самі.

>

Паля енергія від вітру і сонця

Фотографії невеликої електростанції, в якій саморобний вітрогенератор, шість сонячних панелей, два акумулятора по 150Ач. На електрощиті кілька контролерів, інвертор чистий чінус, пристрій перемикання на електромережу і назад.

>

Невелика вітро-сонячна електростанція

Фото і опис малої вітро сонячної електростанції, в якій чотири сонячні панелі, дві по 100 ват і дві по 230 ват. Так-же встановлений вітрогенератор потужністю 500ватт. Блок акумуляторів на 200Аг 24в, частина з яких свинцево-кислотні, а інші автомобільні.

>

Мала сонячна електростанція в Клинском районі Московської області

Використання енергії сонця в Московській області для забезпечення електроенергією заміського будинку. Звіт за показаннями вироблення електроенергії в період з 2013-2014 рік.

>

Досвід Дмитра і короткий огляд його сайту

Зовсім недавно натрапив цей дуже для мене цікавий сайт. Автор сам знімає і викладає безліч відео роликів і оглядів всякої електроніки, контролерів, вітрогенераторів. На даний момент вже напевно більше сотні роликів, в яких дуже багато корисної інформації.

>

Електростанція для свого будинку забезпечує 300кВт в місяць

Весь проект будівництва будинку і електростанції був продуманий заздалегідь. Електростанція вітро-сонячна, гібридна як зараз модно називати, повністю забезпечує енергоспоживання будинку. Краснодарський край регіон сонячний і не вітряний, але взимку вітрогенератори виробляють 50% енергії.

>

Електростанція від вітру і сонця

Невеликий фото звіт про самостійній збірці і експлуатації вітро-сонячної електростанції. Першим був саморобний вітрогенератор, потім додалися чотири саморобні сонячні батареї, пізніше до них додалися ще дві заводських. Потім був куплений потужний інвертор з можливістю зливати енергію в центральну електромережу.

>

Своя сонячна електростанція

Сонячна електростанція в приватному будинку потужністю 1кВт для економії і майже повного переходу на сонячну енергію. Все почалося з інтересу до цієї теми і покупки перших двох панелей, потім були зроблені ще дві панелі власноруч, ну а далі в систему додалися ще кілька куплених і потужність доросла до 1000Ватт * год.

>

Вітрогенератор 300ватт для мінімальних потреб

Електрифікація будинку за рахунок невеликого вітрогенератора в умовах відсутності центральної електромережі. Коли немає можливості підвести електрику треба щось придумувати, не палити ж постійно бензин, виходом з положення став вітрогенератор, який заряджав два акумулятора великої ємності, на мінімум енергії вистачало.

>

Вітрогенератор для свого будинку 3кВт

Наша невелика історія придбання і установки вітрогенератора потужністю 3кВт з щоглою висотою 23метра. Коротенько ветроустановка складається з акумуляторів ємністю 10 кВт / ч, інвертора 3кВт і самого вітрогенератора з контролером і панеллю контролю. Якщо не захоплюватися з постійним включенням потужних електроприладів, то електроенергії вистачає на все.

>

Сонячна електростанція на дачі 800 Ватт, повна автономна система

Досить потужна сонячна електростанція в дачному будинку, розрахована на живлення освітлення, холодильника, глибинного насоса, І інших повсякденних потреб. Спочатку потужність панелей становила 400 ват, але в 2012 році потужність електростанції подвоїлася, ємність акумуляторів зросла до 800Ач.

>

Сонячна панель 80ватт на дачі

Досвід використання сонячної панелі для забезпечення електроенергією дачного будиночка. Звичайно це повне електро забезпечення, але той мінімум, який необхідний ця міні електростанція дає. Є світло, телевізор, а так-же заряджаємо будь-яку дрібну електроніку, включаємо ноутбук.

Зараз ви дізнаєтеся те, про що ніколи не розкажуть продавці сонячних панелей.

Рівно рік тому, в жовтні 2015 року, в якості експерименту я вирішив записатися в ряди «зелених», які рятують нашу планету від передчасної загибелі, і придбав сонячні панелі максимальною потужністю 200 ват і грід-інвертор розрахований максимум на 300 (500) ват потужності, що виробляється . На фотографії ви можете побачити структуру полікристалічної 200-ватної панелі, але через пару днів після покупки стало ясно, що в одиночній конфігурації у неї занадто низьку напругу, недостатнє для правильної роботи мого грід-інвертора.

Тому мені довелося її поміняти на дві 100-ватних монокристалічних панелі. Теоретично вони повинні бути трохи ефективніше, за фактом ж вони просто дорожче. Це панелі високої якості, російського бренду Sunways. За дві панелі я заплатив 14 800 рублів.

Друга стаття витрат - грід-інвертор китайського виробництва. Виробник ніяк себе не позначив, але пристрій зроблено якісно, \u200b\u200bа розтин показав, що внутрішні компоненти розраховані на потужність до 500 ват (замість 300, написаних на корпусі). Коштує такий грід всього 5 000 рублів. Грід - це геніальне пристрій. З одного боку до нього підключається + і - від сонячних панелей, а з іншого боку він за допомогою звичайної електричної вилки підключається абсолютно в будь-яку електричну розетку у вашому будинку. В процесі роботи грід підлаштовується під частоту в мережі і починає "викачувати" змінний струм (сконвертовані з постійного) в вашу домашню мережу 220 вольт.

Грід працює тільки при наявності напруги в мережі і його не можна розглядати як резервне джерело харчування. Це його єдиний мінус. А колосальним плюсом грід інвертора є те, що вам в принципі не потрібні акумулятори. Адже саме акумулятори є найслабшою ланкою в альтернативній енергетиці. Якщо та ж сонячна панель гарантовано відпрацює більше 25 років (тобто через 25 років вона втратить приблизно 20% своєї продуктивності), то термін служби звичайного свинцевого акумулятора в аналогічних умовах складе 3-4 роки. Гелеві та AGM акумулятори прослужать довше, до 10 років, але вони і коштують в 5 разів дорожче звичайних акумуляторів.

Оскільки у мене є мережеве електрику, то мені ніякі акумулятори не потрібні. Якщо ж робити систему автономної, то потрібно додати до бюджету ще 15-20 тисяч рублів на акумулятор і контролер до нього.

Тепер, що стосується вироблення електроенергії. Вся енергія виробляється сонячними панелями в реальному часі потрапляє в мережу. Якщо в будинку є споживачі цієї енергії, то вона вся буде витрачена, а лічильник на вводі в будинок «крутитися» не буде. Якщо ж моментальна вироблення електроенергії перевищить споживану в даний момент, то вся енергія буде передана назад в мережу. Тобто лічильник буде «крутитися» в зворотний бік. Але тут є нюанси.

По-перше, багато сучасних електронні лічильники вважають проходить через них струм без урахування його напрямки (тобто ви будете платити за віддається назад в мережу електроенергію). А по-друге, російське законодавство не дозволяє приватним особам продавати електроенергію. Таке дозволено в Європі і саме тому там кожен другий будинок обвішаний сонячними панелями, що в сукупності з високими мережевими тарифами дозволяє дійсно економити.

Що робити в Росії? Чи не ставити сонячні панелі, які можуть виробити енергії більше, ніж поточний денний енергоспоживання в будинку. Саме з цієї причини у мене всього дві панелі сумарною потужністю 200 ват, які з урахуванням втрат інвертора можуть віддати в мережу приблизно 160-170 ват. А мій будинок стабільно цілодобово споживає приблизно 130-150 ват на годину. Тобто вся вироблена сонячними панелями енергія буде гарантовано спожита всередині будинку.

Для контролю вироблюваної і споживаної енергії я користуюся Smappee. Я вже писав про нього в минулому році. У нього два трансформатора струму, які дозволяють вести облік як мережевий, так і вироблюваної сонячними панелями електроенергії.

Почнемо з теорії, і перейдемо до практики.

В інтернеті є багато калькуляторів сонячних електростанцій. З моїх вихідних даних відповідно до калькулятору слід, що середньорічне вироблення електроенергії моїх сонячних панелей складе 0,66 кВтг / добу, а сумарна вироблення за рік - 239,9 кВтг.

Це дані для ідеальних погодних умов і без урахування втрат на конвертацію постійного струму в змінний (ви ж не збираєтеся переробляти електропостачання свого домогосподарства на постійну напругу?). В реальності отриману цифру можна сміливо ділити на два.

Порівнюємо з реальними даними по виробленню за рік:

2015 рік - 5,84 кВтг
Жовтень - 2,96 кВтг (з 10 жовтня)
Листопад - 1,5 кВтг
Грудень - 1,38 кВтг
2016 рік - 111,7 кВтг
Січень - 0,75 кВтг
Лютий - 5,28 кВтг
Березень - 8,61 кВтг
Квітень - 14 квітучої
Травень - 19,74 кВтг
Червень - 19,4 кВтг
Липень - 17,1 кВтг
Серпень - 17,53 кВтг
Вересень - 7,52 кВтг
Жовтень - 1,81 кВтг (до 10 жовтня)

Всього: 117,5 кВтг

Ось графік вироблення і споживання електроенергії в заміському будинку за останні 6 місяців (квітень-жовтень 2016 року). Саме за квітень-серпень сонячними панелями була вироблена левова частка (понад 70%) електричної енергії. В інші місяці року вироблення була неможлива здебільшого через хмарність і снігу. Ну і не забуваємо, що ККД гріда по конвертації постійного струму в змінний приблизно 60-65%.

Сонячні панелі встановлені практично в ідеальних умовах. Напрямок строго на південь, поблизу немає високих будинків відкидають тінь, кут установки щодо горизонту - рівно 45 градусів. Цей кут дасть максимальну середньорічну вироблення електроенергії. Звичайно можна було купити поворотний механізм з електроприводом і функцією стеження за сонцем, але це б збільшило бюджет всієї установки практично в 2 рази, тим самим відсунувши термін її окупності в нескінченність.

з вироблення сонячної енергії в сонячні дні у мене немає ніяких питань. Вона повністю відповідає розрахунковим. І навіть зниження вироблення взимку, коли сонце не піднімається високо над горизонтом не було б настільки критично, якби не ... хмарність. Саме хмарність є головним ворогом фотовольтаїки. Ось вам погодинна вироблення за два дні: 5 і 6 жовтня 2016 року. П'ятого жовтня світило сонце, а 6 жовтня небо затягнули свинцеві хмари. Сонце, ау! Ти де сховалося?

Взимку є ще одна невелика проблема - сніг. Вирішити її можна тільки одним способом, встановити панелі практично вертикально. Або кожен день вручну очищати їх від снігу. Але сніг це дурниця, головне щоб світило сонце. Нехай навіть низько над горизонтом.

Отже, підрахуємо витрати:

Грід інвертор (300-500 ват) - 5 000 рублів
Монокристалічна сонячна панель (Grade A - екстра-класу) 2 шт по 100 ват - 14 800 рублів
Провід для підключення сонячних панелей (перетином 6 мм2) - 700 рублів
Разом: 20 500 Труднощі рублів.
За минулий звітний період було вироблено 117,5 кВтг, за поточним денним тарифом (5,53 руб / кВтг) це складе 650 рублів.
Якщо припустити, що вартість мережевих тарифів не зміниться (насправді вони змінюються в більшу сторону 2 рази в рік), то свої вкладення в альтернативну енергетику я зможу повернути тільки через 32 роки!

А вже якщо додати акумулятори, то вся ця система ніколи себе не окупить. Тому сонячна енергетика при наявності мережевого електрики може бути вигідна тільки в одному випадку - коли у нас електроенергія буде коштувати як в Європі. Ось буде коштувати 1 кВтг мережевого електрики більше 25 рублів, ось тоді сонячні панелі будуть дуже вигідні.
Поки ж використовувати сонячні панелі вигідно тільки там, де немає мережевого електрики, а його проведення коштує занадто дорого. Припустимо, що у вас його заміський будинок, розташований в 3-5 км від найближчої електричної лінії. Причому вона високовольтна (тобто потрібно установка трансформатора), а у вас немає сусідів (ні з ким розділити витрати). Тобто за підключення до мережі вам доведеться заплатити умовно 500 000 рублів, а після цього ще й платити за мережевим тарифами. Ось в цьому випадку вам буде вигідніше купити на цю суму сонячні панелі, контролер і акумулятори - адже після введення системи в експлуатацію вам вже більше платити не потрібно буде.
А поки варто розглядати фотовольтаїку виключно, як хобі.