— Максиме, тривале перебування без електрики — одне з численних випробувань, яке принесло із собою повномасштабне вторгнення Росії в Україну. Пошкоджені та зруйновані енергогенеруючі ТЕС і ГЕС, виведена з ладу енергорозподільча інфраструктура. У зв’язку з цим українці все частіше згадують про сонячну енергетику. Чи врятує енергетичну систему України сонце? Сонячні панелі на даху власного будинку гарантують їхнім власникам не дивитися у графік віялових відключень?

— Питання більш ніж об’ємне. Спробуємо розібрати його структуровано.

Сонячна енергетика — не новинка для України

Як фахівець я п’ятий рік займаюся альтернативною відновлюваною енергетикою, а саме сонячною. А починалося все з хобі, яке виникло в дитинстві завдяки маленькій побутовій сонячній панельці розміром з альбом для заживлення радіоприймача, який регулярно вмикав мій тато. Майже у кожного у Світловодську у 80-90-х роках минулого століття була подібна панелька, бо її як експериментальний зразок виготовляв завод Чисті метали, тоді найпотужніше в країні спеціалізоване підприємство із випуску напівпровідникових матеріалів.

Тож обладнання для сонячної генерації розробляли в Україні ще за часів Радянського Союзу. Але проблема полягала в тому, що СРСР технологічно відставав від світових технологій, тому ці вироби були неконкурентоспроможні. Хоча передумови для розвитку були.

Оскільки мережева електроенергія для побуту була дотаційна і дуже дешева, проблеми ніхто не помітив. Традиція дешевої електроенергії перейшла з радянського минулого в незалежну Україну і розвиток сонячної енергетики залишався неактуальним. У СРСР першу промислову сонячну електростанцію потужністю 5 МВт побудували в 1985 році в Криму, але в середині 90-х років її закрили.

На початку 2003 року незалежна Україна ухвалила Закон «Про альтернативні джерела енергії», який, зокрема, ввів поняття «зелений» тариф для України. У 2013 році з’явилося законодавство для системного розвитку відновлюваної енергетики.

Погляд на сонце під кутом інвестицій

Власну сонячну станцію у себе вдома я побудував у 2018 році, перейшовши від спостережень та вивчення законодавства до практичних кроків. Це був виключно інвестиційний проєкт під «зелений» тариф, про енергонезалежність тоді не йшлося. Суть інвестиції в тому, що ти вкладаєш капітал в обладнання, постачаєш згенеровану від сонця електрику в зовнішню мережу і потім через державні механізми тобі за неї виплачують гроші. При цьому ти забезпечуєш електроенергією інших користувачів чи, якщо хочете, державу.

Спочатку це було хобі, потім встановлював для друзів, коли кількість запитів зросла, діяльність переросла у бізнес-напрямок компанії.

Запити були переважно на 30-кіловатні станції все під той же «зелений» тариф. Україна до 2022 року демонструвала доволі швидкий темп встановлення геліосистем. Цікаво, що серед замовників було порівняно багато пенсіонерів, які аргументували своє рішення тим, що зароблені гроші лежать без руху і знецінюються, тож краще їх вкласти — і до пенсії регулярно приходитиме певна сума.

П'ятикіловатні станції, які в першу чергу будують побутові споживачі у себе вдома з метою пережити віялові відключення, їхні власники також здають під «зелений» тариф, бо в літній час мають надлишок енергії. Якщо її не віддавати в мережу, вона просто не буде генеруватися при вже наявних панелях, що не є раціональним.

«Зелений» тариф уже не діє?

«Зелений» тариф діє і діятиме до 2030 року. Але новим користувачам, власникам станцій, можна до нього приєднуватися тільки до кінця цього року, якщо термін не продовжать. Діє тариф, визначений на рік приєднання. Чим раніше це відбулося — тим тариф вищий.

У цьому році спостерігаємо сплеск замовлень на будівництво 30-кіловатних станцій. А значить, люди вірять в нашу державу і в її економіку, бо вкладають гроші.

Зовнішні обставини формують зміни у запитах

За понад чотири роки нашої діяльності ринок електроенергії зазнав двох значних змін. У 2019 році значно здорожчала електроенергія для промисловості. Тож виникла економічна доцільність будівництва сонячних станцій під заміщення споживання із мережі власною генерацією, щоб зменшити свій платіж за електрику з мережі. Це вже ніяк не пов'язано з державними виплатами за «зеленим» тарифом, а продиктовано економією. Підприємство встановлює на своїй території, хто на землі, хто на будівлях чи спорудах, сонячні панелі. Тим самим вдень, коли триває виробничий процес і відбувається основне споживання електроенергії, в першу чергу використовується власна генерація від сонячних панелей, а вже чого не вистачає — добирається з мережі. Окупність обладнання складає менше трьох років, що є досить непоганим показником.

Потім зміни внесла повномасштабна війна. Спочатку ринок геліоенергетики, як і вся економіка, зупинився, а потім став боротися з новими викликами. Восени 2022 року українці зрозуміли, що треба діяти, аби забезпечувати стале виживання в умовах віялових відключень або блекаутів. Так з’явився запит на перехід із мережевих станцій на гібридній акумуляторні системи, аби забезпечувати період автономної роботи за відсутності мережевої електрики в оселях та на підприємствах.

На сонячних інверторах почали будувати системи безперебійного живлення для магазинів і офісів, де сонячні панелі апріорі не можна поставити. Тобто коли зникає мережеве живлення, 2-6 годин (в залежності від об’єму споживання) діяльність продовжується за рахунок акумулятора. Коли в мережі з'явилася електрика — акумулятори зарядились, і цикл може повторюватися далі.

Потужні промислові акумуляторні системи здатні забезпечити безперебійне живлення на добу-дві для великих фермерських господарств, дата-центрів тощо.

Власна сонячна станція від блекауту не врятує…

Це один із головних міфів: якщо встановлю сонячну станцію у себе вдома і поставлю багато панелей, то зможу бути повністю автономним. На жаль, ні. Бо сонячна генерація — це не постійна генерація.

Протягом трьох місяців: листопада, грудня і січня сонячна генерація в 15 разів менша ніж влітку. Щоб простіше, вважайте, що її взагалі немає, бо панелі дадуть мізер, щоб зарядити мобільний телефон чи увімкнути лампочку. Тобто якщо ви встановили панелі на 5 кВт і влітку на піку — в ясний день без хмарок — вони дають до 4 кВт, то взимку у похмурий, а до того ж дуже короткий сонячний день, на вас очікує 100-200 Вт генерації.

Одразу скажу й про друге міфологізоване прагнення бути незалежним від зовнішньої мережі. Насправді енергетика — це галузь, в якій бути відокремленим надзвичайно складно. Енергосистему не можна розділити на окремі кошики, це дуже складно технологічно, бо всі її складові одразу за задумом об'єднувалися в єдиний механізм. Українські енергетики зробили неймовірне, коли у ніч на 24 лютого 2022 року від'єднали енергосистему України від російської та білоруської енергосистем, а через три тижні приєднали і синхронізували її з енергосистемами європейських країн. Відмовитися повністю, стати виключно українською енергосистема не може. Для цього потрібно мати велику кількість маневрових потужностей, також генерація і споживання повинні бути в будь-який момент однакові, в балансі. Тільки виникає дисбаланс, його треба за рахунок чогось компенсувати. З цим нам зараз допомагає Євросоюз, коли Україна запрошує аварійну допомогу країн Європи. Як бачите, енергетичні системи країн прагнуть до глобалізації, тож про цілковиту енергетичну автономію одного господарства говорити не доводиться.

… але суттєво допоможе

Проте подбати про часткову автономність однозначно є сенс, бо багато приладів, особливо в приватному секторі, потребують електроживлення. Якщо без лампочки чи інтернету 4, 6 чи 8 годин можна обійтися, то за такий час у холодильниках, морозильних камерах вже почнуть розморожуватися продукти. Навіть якщо у вас газовий чи дров'яний котел, то без електрики газовий котел не запуститься, а в дров’яному не працюватиме циркуляційний насос, через що котел перегріватиметься і може вийти з ладу. У декого в приватному секторі є автономне водопостачання від колодязя чи свердловини. Відповідно, немає електрики — немає і води. Безпека теж стає недієвою: системи охоронного відеоспостереження не працюють.

Сучасне життя з перебоями електрики на 4-8 годин як мінімум некомфортне. Хіба що ви вирішите жити так, як жили люди до її винаходу. А сучасній людині без електрики не обійтися. У побуті пережити можна все, це ми довели за ці два з половиною роки широкомасштабної війни. Але саме пережити, а не жити комфортно. А особливо — комфортно працювати, бо багато у кого робота так чи інакше пов'язана з комп'ютером та інтернетом.

Якщо на це все зважити, то акумулятор з гібридним інвертором встановити вдома доцільно. Вони будуть працювати в режимі безперебійника. Мережа пропала — все, окрім окремих потужних пристроїв типу електрообігрівача чи кондиціонера, які підключають в обхід безперебійних систем, автоматично переключилося на живлення від акумулятора. Мережа з'явилася — все живиться від мережі, а акумулятор заряджається.

А сонячні панелі тут вже є опцією. На мою думку, до 5 кВт максимум сонячних панелей варто встановити, бо вони будуть протягом сонячного дня з весни до осені дещо зменшувати ваш цінник за спожиту електроенергію. А от встановлювати багато сонячних панелей… Іноді люди запитують: скільки на цей 5-кіловатний інвертор я можу поставити сонячних панелей? Технічно можна поставити 10 кВт. Інше питання: а навіщо? Взимку може не бути зовнішньої електрики, але і сонця не буде, і панелі електроенергію не генеруватимуть.

Сонячні станції також є різні. Моя домашня 30-кіловатна мережева сонячна станція під «зелений» тариф, як тільки відключають трансформатор, просто зупиняється і не генерує нічого. Тому вона і називається мережева сонячна станція, бо залежить від наявності мережі. Тому треба знати, що інвертори діляться на мережеві, автономні і гібридні.

Мережеві працюють виключно в синхронізації із зовнішньої мережею. Якщо є зовнішня мережа, то інвертор перетворює постійний струм, який генерує сонячна установка, і він іде в першу чергу для живлення домогосподарства, а надлишок надходить у мережу. Тільки мережу відімкнули — сонячні панелі стоять для краси, а вдома електрики немає, як і в тих, хто не має сонячних панелей.

Автономні інвертори не залежать від зовнішньої мережі, при цьому здатні працювати виключно на власне споживання домогосподарства, беручи струм від наявних в ньому сонячних модулів.

Гібридні поєднують в собі два названих вище типи інверторів. Як автономні, можуть працювати в першу чергу для власного споживання — є мережа чи нема мережі — їм не важливо. Коли мережа є, вони працюють як мережеві: живлять домогосподарство і надлишок скидають в мережу.

Як розрахувати необхідну вам потужність інвертора? Середньостатистичне домогосподарство зазвичай забезпечене однофазним п'ятикіловатним приєднанням до мережі. (Трифазне приєднання, яке починає поширюватися в Україні, у цій розмові не чіпаємо). Відповідно, п'ятикіловатного інвертора для такого домогосподарства буде достатньо. Менше встановлювати теж не варто: не всі електроприлади запустяться.

У скільки це обійдеться?

На сьогодні 5 кВт інвертор в середньому коштує від 20 до 50 тисяч гривень в залежності від функціоналу. Орієнтовна ціна літій-залізо-фосфатного акумулятора (для довготривалого використання важливо використовувати саме такий, як в електромобілях) — 60 тисяч гривень. Якщо говорити про сонячні панелі, на сьогоднішній день 1 кВт потужності сонячних модулів, неважливо якого вони розміру, коштує орієнтовно 10 000 гривень.

Одразу розраховуйте площу поверхні, куди ставитимете панелі: на 1 кВт панелей треба 4 м² площі.

Термін експлуатації обладнання розрахований на 15-25 років, але там нема чому ламатися.

А як же генератори?

Дехто скаже: так я ще в 2022 році купив генератор! Він необхідний в умовах тривалих відключень, але є не основою, а доповненням системи, бо не може забезпечити комфорт. Щоб його запустити, треба виходити на вулицю, вмикати вручну. Для нього потрібне пальне, він має обмежений моторесурс, бо побутові генератори не розраховані працювати в тому режимі, як вони працюють зараз в Україні. Генератор — це аварійне живлення, коли розрядився акумулятор, а для тривалого користування краще використовувати більш сучасні системи.

Наскільки складно користуватися встановленим обладнанням?

Перший тиждень питання виникати будуть, як виникали б у власника нового холодильника чи телевізора. Ви можете забути, яку натиснути на пульті кнопку, злякатися, що це запищало або чому засвітився червоний індикатор. Але це не більш складно, ніж користуватися вже звичайними побутовими приладами.
За підбором обладнання і його встановленням краще звертатися до фахівців, бо поради в інтернеті часто, м’яко кажучи, дивують. Зауважу, що під фахівцями я маю на увазі людей, які поєднують знання айтівця з умінням електрика, бо на ряду з фізичним монтажем як мінімум треба вивести пускові налаштування в телефонному додатку.

Технічне завдання — наше все

Певна база знань і розуміння, як має працювати геліосистема, у людей вже є. Але у більшості випадків доводиться допомагати формувати кінцеве технічне завдання. При чому не розуміти деяких моментів можуть навіть ті, хто щодня працює з технікою та обладнанням.

Отож, проаналізуйте, скільки людей живе у вашій в оселі, скільки часу ви там проводите, якими електроприладами користуєтеся і в який час доби.

Сонячні панелі дають багато електроенергії влітку вдень. Здебільшого дорослі члени родини в цей час на роботі, з електроприладів працює тільки холодильник і охоронна сигналізація. Їхнє споживання і покриватимуть встановлені сонячні панелі. А увечері буде використовуватися електрика із мережі. Тобто сумарно ваші панелі можуть генерувати у літній місяць 1000 кВт. Але вдень, коли сонце світить, ви використовуєте 50 кВт, а 950 — ввечері і вночі, коли сонце нічим не допоможе. В такому випадку є сенс сонячну станцію здати за механізмом «зеленого» тарифу. Це підсилить вашу економічну свободу. Бо, віддаючи вдень надлишок в мережу, а увечері користуючись послугами енергопостачальної компанії, по закінченню місяця ви не рахунок від неї отримаєте, а акт, в якому буде написано, скільки кВт ви видали в мережу і скільки взяли. І або доплатять вам, якщо використали менше, або доплатите ви, якщо використали більше. В середньому за рік, ви скоріш за все, нічого не сплатите за електрику, відбудеться своєрідний взаємозалік кіловатів.

Повернення назад неможливе

У багатьох електронних сервісах, як то в банкінгу чи в електронних державних послугах, ми випереджаємо європейські країни. А от у відновлюваній енергетиці просідаємо. В більшості країн майже на кожному будинку встановлені маленькі сонячні станції, чим південніше — геліоколектори, за допомогою яких нагрівають воду, а централізоване газопостачання є доволі непоширеним явищем.

Сьогоднішній тариф 4,32 грн/кВт поки є дотаційним тарифом для побутових споживачів. Тариф у 9 гривень, який бізнес зараз сплачує у піковий час доби, — ось наближена до собівартості ціна. Електроенергія буде дорожчати.

Вірю, що після перемоги українська економіка буде відновлюватися надшвидко, тож зростатиме споживання електроенергії і її не вистачатиме, як і зараз, тільки вже з позитивних причин.

Як представник Асоціації сонячної енергетики спостерігаю тенденцію до розвитку. Адже порівняно недавно в Асоціації утворили комітет домашніх сонячних електростанцій, бо їх кількість в Україні перевалила вже за 50 тисяч.

Так що питання часу, коли в Україні маленька сонячна електростанція на декілька панелей стоятиме на кожному будинку. Після перемоги, коли енергосистемі України не загрожуватимуть російські обстріли, встановлене обладнання дасть його власникам економічну незалежність.

Спосіб життя варто перелаштувати

Встановлена сонячна станція, з панелями чи без, забезпечить комфорт. Але взамін попросить про дисципліну, про економне споживання. Треба буде зрозуміти, скільки ви використовуєте електрики і в який час доби, вміти рахувати, бути уважним. До прикладу, якщо електрики не було п’ять годин, потім її на годину подали і знову вимкнули, то ваш акумулятор не встигне зарядитися повністю, лише на третину. Тоді не варто вмикати всі електроприлади на початку циклу, бо до його кінця ви залишитеся без живлення, та не забувати, що мережі зараз немає і не вмикати потужні пристрої. Але це не складно.