Частная солнечная электростанция: насколько это выгодно?

Приватна сонячна електростанція: наскільки це вигідно?

Альтернативная энергетика в масштабах домохозяйства

Вступив в Международного энергетического сообщества, Украина взяла на себя обязательства довести долю возобновляемой энергетики в общем балансе до 11% в 2020 году и удвоить этот показатель к 2035-го. Сейчас доля так называемой «зеленой» энергетики составляет около 2% (что является очень маленьким показателем по сравнению с, например, Германией, где альтернативная энергетика покрывает более трети потребностей в электричестве), большинство из которой приходится на солнечную генерацию масштабных солнечных станций, построенных крупным бизнесом.

Наверное, большинство из нас хотя бы раз слышала о «зеленые» тарифы и скандалы, связанные с предоставлением «тепличных» преференций для развития крупных проектов в сфере возобновляемой энергетики. Однако до 2015 года возможность установки небольших солнечных электростанций частными домохозяйствами и получения ими компенсации по механизму «зеленого» тарифа оставалась только на бумаге и была делом небольшой группы энтузиастов.

Ситуация стала меняться с начала 2015-го, когда был четко определен механизм получения «зеленого» тарифа для объектов малой генерации (установленная мощность которых не превышает 30 кВт) и утвержден упрощенный механизм установки, подключения к электросетям, а также продажи, учета и расчетов за такую электроэнергию. В результате генерация электроэнергии с помощью солнечных панелей становится все более популярной в Украине. По официальным данным Госэнергоэффективности, количество частных домохозяйств, установивших солнечные электростанции, за последние три года возросло с нескольких десятков до почти 4 тыс., в малые солнечные установки суммарной мощностью 63 МВт было инвестировано более €64 млн. Конечно, это пока капля в море (всего в Украине 6,5 млн частных домохозяйств), впрочем, попробуем выяснить, что сегодня помимо очевидных экологических мотивов стимулирует домохозяйства вкладывать средства в установку солнечных панелей. В частности, разберемся, сложно ли и насколько финансово выгодно это сделать для обычного домохозяйства.

Из чего состоит солнечная электростанция (СЭС) и каким образом она работает?

Итак, из чего состоит и как работает небольшая частная солнечная электростанция, построенная с целью обеспечения потребностей частного дома среднего размера в электроэнергии и продаже избытка выработанной электроэнергии в общую сеть по «зеленому» тарифу?

Есть несколько конфигураций солнечной электростанции в зависимости от режима ее использования (о чем далее), но традиционная «домашняя» станция включает в себя следующие элементы:

  • Солнечные (фотоэлектрические) элементы, которые мы обычно видим в форме панелей

Ключевой элемент электростанции, который, собственно, и вырабатывает электроэнергию, преобразуя свет в электрический ток. Каким образом это происходит? Элемент состоит из кремния, верхний слой которого содержит множество электронов, а в нижнем их нет. Только солнечный свет, то есть фотоны попадают на кремний, электроны начинают перемещаться со своих мест на пустые, возникает постоянный электрический ток.

  • (Сетевой) инвертор:

Иначе говоря, это преобразователь постоянного электрического тока в переменный, чтобы его можно было использовать для питания электрических приборов дома с напряжением в 220 В или для передачи к внешней электросети для продажи. Они бывают сетевые, автономные и гибридные зависимости от типа СЭС (см. ниже).

  • Контроллер:

Своеобразное сердце солнечной электростанции, прибор, который обеспечивает бесперебойное взаимодействие между составными частями станции и плавность подачи энергии.

  • Счетчики:

«Зеленый» счетчик для учета общего количества электроэнергии, производимой домашней станцией, и счетчик на «входе» к электросети, что считает электроэнергию, которую станция передала к внешней электросети и которая оплачивается по «зеленому» тарифу.

  • Аккумуляторная батарея:

Не является обязательным элементом станции, но их установка является крайне желательной, поскольку дает возможность накапливать электрический заряд и использовать его тогда, когда нет солнца, например ночью, и обеспечить автономность подачи электроэнергии в дома в случае аварийных ситуаций.

 

Станции бывают автономные, сетевые и гибридные зависимости от способа их использования, важно понимать, планируя такое приобретение, поскольку это влияет на состав и стоимость оборудования СЭС и на финальную цену станции. Рассмотрим три типичные варианты:

  • Автономная. Главная задача такой СЭС — генерировать и накапливать достаточное количество солнечной энергии в аккумуляторных батареях, которые потом питают потребителей электроэнергии в доме. Она подходит для тех собственников, дома которых по разным причинам сложно и/или дорого подключить к электросети (например, помещение расположено дальше чем 300 м от точки подключения). Или же для тех владельцев домов, которые стремятся к полной автономии от местных электросетей и не волнует вопрос быстрой окупаемости установленной станции.
  • Сетевая. Это станция, главной целью которой является продажа излишков электроэнергии (суммарная выработка — собственное потребление) к сети и получение прибыли по «зеленому» тарифу. Но электроэнергия из сети при этом играет также роль «резервного» источника энергии, когда солнечной энергии не хватает (зимний сезон или ночной период). Соответственно для этого типа СЭС нет необходимости устанавливать аккумуляторные батареи и инвертор должен быть также сетевого типа.
  • Гибридные. Устанавливаются в тех случаях, когда владелец СЭС хочет обеспечить и хороший уровень автономности электроснабжения дома, и иметь возможность забирать/отдавать (избыточную) электроэнергию в сети. Если электроэнергии, которую вырабатывают солнечные панели, не хватает, а аккумуляторные батареи разрядились до установленного уровня, то объем электроэнергии, которой не хватает, автоматически начинает поступать от внешней сети через инвертор. Также от внешней сети підзаряджатимуться аккумуляторные батареи до необходимого уровня. В зависимости от модели инверторов, помимо внешней сети, может подключаться дизель-генератор или бензиновая электростанция. Это повышает гарантию бесперебойного энергоснабжения и дает возможность зарабатывать на «зеленом» тарифе, но тот же инвертор будет ощутимо дороже, чем его исключительно автономные или сетевые аналоги.

       

Подбираем мощность СЭС в зависимости от типа использования

Установки СЭС в частном доме — удовольствие не из дешевых, 1 кВт мощности такой станции в среднем стоит около $1 тыс. Обычно устанавливают электростанции мощностью в 10, 20 и 30 кВт (максимальный размер, разрешенный законом для частных домохозяйств без получения лицензии). Соответственно для построения СЭС нужно будет инвестировать от $10 тыс. до 30 тыс. Возникает вопрос: какой именно мощности должна быть электростанция, чтобы не тратить лишних денег?

Чтобы получить на него ответ, нужно определиться с двумя ключевыми вопросами, которые касаются расчета потребности в электроэнергии:

  1. Какую пиковую среднесуточную мощность должна покрывать электростанция, или какая суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены одновременно в домашнюю электросеть?
  2. Есть ли возможность подключения к внешней электросети?
  3.  

Соответственно есть несколько вариантов выбора мощности электростанции в зависимости от аппетита энергопотребление дома, наличии относительно легкого подключения к внешней электросети и нацеленности владельца СЭС дополнительно зарабатывать на продаже электроэнергии по «зеленому» тарифу.

Первая опцияобеспечения полностью автономного питания большого современного загородного дома, укомплектованного полным набором бытовой техники, который по определенным причинам невозможно подключить к электросети. Для такого варианта нужно покрыть пиковую суточную нагрузку в 50 кВт*ч/сутки, поэтому необходима СЭС мощностью примерно в 15-16 кВт. Для условно среднего дома может хватить мощности в 10-11 кВт, что даст возможность покрывать нагрузку в 35 кВт*ч/сутки. Соответственно мощность СЭС в таком случае составит от 10 до 15 кВт (расчет мощности СЭС выполненные с помощью онлайн-калькулятора для частной СЭС (http://uare.com.ua/443-calc-ua) для автономной станции.

Вторая опция — комбинированное использование СЭС и электроэнергии из внешней сети (дом, конечно, должен быть к ней подключен). Здесь роль СЭС может варьировать от базового элемента «домашней энергосистемы» с тем, что дефицит электроэнергии ночью, в пиковые часы потребления и зимой будет покрываться с внешней электросети, к исключительно резервной системы, которая обеспечит минимальные энергопотери дома в случае нестабильного питания от внешней электросети. Поэтому мощность СЭС варіюватиме от 10 кВт и ниже.

И, наконец, третьей опцией является нацеленность на получение прибыли через продажи избыточной электроэнергии, производимой домашней СЭС, к внешней сети по «зеленому» тарифу и соответственно скорейший возврат денег, инвестированных в строительство СЭС, как доход от продажи электроэнергии. Учитывая это задача, владельцу такой СЭС необходимо максимизировать объем выработки электроэнергии, чего можно достичь, кроме размещения станции в регионе с высоким уровнем солнечной радиации, избрание оптимального размещения станции и углов наклона панелей и тому подобное, прежде всего через увеличение мощности СЭС. Здесь работает такая взаимозависимость: чем больше мощность станции и меньший уровень собственного потребления дома, то меньший срок окупаемости СЭС (о чем подробнее речь пойдет ниже). Конечно, можно продавать определенное количество избыточной электроэнергии (особенно в летний сезон) и по второму варианту, но если стоит задача максимально быстро окупить инвестицию в СЭС, то ее мощность должна составлять от 20 до 30 кВт.

Как работает «зеленый» тариф?

В общем это специальная цена, по которой владельцы объектов возобновляемой энергетики имеют право продавать излишек произведенной «зеленой» энергии с оптового рынка электроэнергии Украины (внешней электросети), а государство гарантирует, что эта электроэнергия будет приобретена.

Расчетно «зеленый» тариф является надбавкой (коэффициентом) до величины розничного тарифа на электроэнергию для потребителей 2 класса напряжения (небольшие потребители), который действовал по состоянию на январь 2009 года. Главный стимул заложен в размере этого коэффициента: например, для небольших домашних крышных СЭС «зеленый» тариф от начала своего внедрения в 2013-м превышал стандартную цену электроэнергии в 6,6 раз, сейчас (на период с 2017-го по 2019 год) его размер составляет 3,4, с 2025 по 2029 год он будет 2,7. Дополнительным важным стимулом является то, что базовую цену электроэнергии было зафиксировано в евро по курсу НБУ по состоянию на 1 января 2009-го, поэтому «зеленый» тариф постоянно, начиная с 2009 года, автоматически корректировался до уровня девальвации гривны. Это важно еще потому, что основная часть оборудования для СЭС импортируется, и, если не корректировать соответственно к обесцениванию гривны, большинство проектов СЭС стали бы невыгодными.

Если домохозяйство решит строить солнечную станцию сейчас или в будущем, но до 2029-го, то можно рассчитывать на такие цены, по которым можно будет продать солнечную энергию на рынке:

Период

Размер «зеленого» тарифа для кровельных/фасадных СЭС домохозяйств мощностью до 30 кВт, евроцентов за 1 кВт*ч (без НДС)

3 1 января 2017 года по 31.12.2019

18,10

3 1 января 2020 года по 31.12.2024

16,26

3 1 января 2025 года по 31.12.2029

14,49

Источник: НКРЕКП

Здесь также нужно отметить, что доход от продажи электроэнергии по «зеленому» тарифу подлежит налогообложению. В случае ее продажи домохозяйству придется заплатить налог с доходов физических лиц (НДФЛ) в объеме 18% полученного дохода и военный сбор — 1,5% дохода. Хорошей новостью является то, что налоговый агент здесь — энергоснабжающая компания (сеть которой домохозяйство продает избыток «зеленой» энергии), поэтому в соответствии перечислением этих налогов в бюджет будет заниматься она, а домохозяйство просто получит меньшую сумму к оплате на счет (на сумму этих налогов).

Бюрократические формальности по регистрации и подключения к сети

Порядок ввода в эксплуатацию домашней СЭС при условии, что дом уже подсоединен к электросети такой:

  • После установки СЭС уведомить об этом энергоснабжающую компанию (заявление-уведомление и представить однолинейную схему подключения генерирующей установки;
  • Открыть в банке текущий счет;
  • В течение трех рабочих дней представители энергоснабжающей компании проверяют мощность установленной СЭС относительно непревышения допустимого порога (30 кВт);
  • Если в предыдущем пункте замечаний нет, то в течение следующих трех рабочих дней энергопоставщика выписывает владельцу СЭС счет на оплату услуг по установке счетчика (узла учета);
  • Непосредственно процедура подключения со стороны энергопоставщика, на которую отводится до трех дней в городе и до пяти дней в сельской местности, должно происходить так:
  1. Обследуется станция, по его результатам составляется акт о соответствии установленной генерирующей установки тем параметрам, которые были заявлены домохозяйством.
  2. Устанавливается или производится реконструкция счетчика (узла учета), который будет измерять объем переданной к сети «зеленой» энергии
  3. Станция подключается к сети;
  4. Составляется акт о сохранении пломб и установки индикаторов;
  5. Составляется договор купли-продажи электроэнергии, который подписывается обеими сторонами.

Если дом только что возведен, то для продажи электроэнергии в сеть его нужно к ней подключить по процедуре «стандартного присоединения», что обойдется владельцу дополнительных от 1 до 3,5 тыс. грн за 1 кВт в зависимости от местности. Точную стоимость присоединения можно рассчитать, используя вот этот калькулятор на сайте НКРЕКП. Также с установкой мощной СЭС может появиться необходимость увеличения выделенной мощности для дома по такой же процедуре. По закону услуга должна быть предоставлена в течение 15 рабочих дней.

Окупаемость стандартного проекта СЭС

Окупаемость проекта частной солнечной электростанции (то есть за сколько лет можно будет вернуть средства, потраченные на приобретение станции) зависит от ряда факторов, прежде всего от ее типа. Автономные СЭС не предназначены для работы по «зеленому» тарифу, и фактически генерация такой солнечной энергии просто замещает стоимость электричества, которую пришлось бы покупать из общей сети. Учитывая, что тарифы на электроэнергию для населения в Украине достаточно низкие, срок окупаемости таких станций является максимальным и в среднем составляет 15 лет.

Гибридные СЭС имеют техническую возможность продавать избыточную энергию по «зеленому» тарифу, но ее объем незначителен, поскольку станция проектируется прежде всего для решения проблемы обеспечения автономности дома и поэтому «избыточные» мощности здесь также обычно не устанавливаются. Поэтому период окупаемости таких станций в среднем также составит от 10 до 15 лет.

И, наконец, сетевые СЭС достаточной мощности, которые специально спроектированы для получения прибыли по «зеленому» тарифу, окупаются быстрее. Период их окупаемости колеблется от 5 до 10 лет в зависимости от региона, где они установлены (больше на юг — больше выработка солнечной энергии), правильного выбора места для этого (ориентация на юг с углом наклона 30°-35°) и тому подобное. Но больше всего на срок окупаемости таких станций влияют два параметра: 1) мощность станции, и 2) собственное потребление электроэнергии домом (см. график ниже для станций трех типов мощности).

Источник: расчеты компании EnergoSolar для домашней СЭС в городе Днепр

Из рисунка видно, что более целесообразным является установка станции мощностью от 20 кВт и выше. Станция меньшей мощности (10 кВт) будет окупаться в разумных пределах лишь при условии, что собственное потребление электроэнергии домом будет держаться в пределах 300 кВт*ч/месяц. Больше собственное потребление приводит к стремительному росту срока окупаемости.

Средний срок окупаемости крупных сетевых станций (в 20 и 30 кВт) составляет от 5 до 6 лет, но здесь также важно не превышать лимит месячного собственного потребления в 400-450 кВт*ч/месяц, поскольку после этого этот срок также растет. Если говорить о денежном измерении, то, по расчетам того же кейса города Днепра, за год СЭС мощностью 10 кВт даст чистой прибыли в $1,4 тыс., 20 кВт — $4 тыс., и 30 кВт станция — $6,6 тыс. То есть с ростом мощности станции возрастает сумма инвестиций, но и прибыль также будет выше благодаря большим объемам генерации «зеленой» энергии. В целом, по отдельным подсчетам, сегодня инвестиция в СЭС является отличной альтернативой банковскому депозиту в евро (5-7% годовых), поскольку доходность этой инвестиции может достигать 17-19% годовых.

Точнее подсчитать параметры солнечной станции в зависимости от ее типа (сетевая или автономная), области размещения и углов наклона панелей, величины собственного энергопотребления дома, годовой выработки электроэнергии, необходимых инвестиций и срока окупаемости можно с помощью онлайн-калькулятора Украинской ассоциации возобновляемой энергетики.

Что делать, если не хватает собственных средств?

До 2017 года владельцы домов, желающие установить домашнюю солнечную электростанцию, решать эту проблему исключительно за свой счет: отдельных государственных программ поддержки для альтернативной энергетики (кроме «зеленого» тарифа) не было, банки бизнес не кредитовали.

Сейчас ситуация изменилась и потенциальные владельцы СЭС в случае нехватки определенной части средств могут рассчитывать на такие виды поддержки:

  1. Банковские кредиты:
  • Пионером здесь стал Укргазбанк, который с марта 2017-го предлагает беспроцентные кредиты (стоимостью 0,01% годовых) для строительства СЭС сроком до пяти лет с минимальным взносом 15% от стоимости проекта, максимальной суммой кредита в 1 млн грн и одноразовой комиссией в 1% от суммы кредита (http://www.ukrgasbank.com/private/credits/eco_energy/). Однако купить можно только оборудования определенных компаний — партнеров банка, в цене которого, вероятно, заложена прибыль банка.
  • Другие банки также начали работу с владельцами СЭС, но каких-либо специальных программ у них нет: кредиты выдаются домохозяйствам на общих условиях, под 19-20% годовых в гривне.
  1. Партнерские программы от продавцов оборудование:
  • Это так называемые внутренние займы, когда продавец фактически кредитует своего клиента. В такой ситуации в плюсе и заемщик, который получит дешевую ссуду, и продавец оборудования, что увеличит продажи продукции. Объем компенсации зависит от срока кредитования и от собственного взноса.
  1. Региональные программы стимулирования развития малых СЭС среди домохозяйств:
  • Это относительно новая инициатива правительства в ряде областей на Западе Украины, пионером которых стала Житомирщина. Она первой предложила компенсацию владельцам домашних СЭС в объеме 20% от стоимости оборудования или кредита на солнечную электростанцию. За примером Житомирщины были запущены подобные региональные программы в Тернопольской, Винницкой и Львовской областях (компенсация от 10 до 20%). В городе Хмельницкий (Хмельницкая обл.) и городе Броды (Львовская обл.) пока что компенсируют только стоимость работ по установке СЭС.

 

Источник: Госэнергоэффективности

Share Button