Частная солнечная электростанция: насколько это выгодно?

Версия для печати

Альтернативная энергетика в масштабах домохозяйства. Вступив в Международное энергетическое общество, Украина взяла на себя обязательство довести долю возобновляемой энергетики в общем балансе до 11% в 2020 году и удвоить этот показатель к 2035-му.

Сейчас доля так называемой зеленой энергетики составляет около 2% (что является очень малым показателем по сравнению с, например, Германией, где альтернативная энергетика покрывает более трети потребностей в энергопотреблении), большинство из которых приходится на солнечную генерацию масштабных солнечных станций, построенных большим бизнесом.

Наверное, большинство из нас хотя бы раз слышало о «зеленых» тарифах и скандалах, связанные с предоставлением «тепличных» преференций для развития крупных проектов в сфере возобновляемой энергетики. Однако к 2015 году 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 года, когда был четко определен механизм получения «зеленого» тарифа для объектов малой генерации (установленная мощность которых не превышает 30 кВт) и утвержден упрощенный механизм установления, подключение 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 выросла с нескольких десятков до почти 4 тыс., а 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 кроме очевидных экологических мотивов стимулирует домохозяйства вкладывать средства в установку солнечных панелей. В частности, разберемся, насколько сложно и финансово выгодно это сделать для обычного домохозяйства.

В тему: Солнце против Газпрома. Украинцы получили право строить домашние солнечные электростанции

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 продажи избытка произведенной 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,к оторые мы обычно видим в форме панелей

Ключевой элемент электростанции, который, собственно, и производит электроэнергию, превращая свет в электрический ток. Каким образом это происходит? Элемент состоит из кремния, верхний слой которого содержит множество электронов, а в нижнем их нет. Как 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 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 - в 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, произведенной домашней станцией, и счетчик на «входе» к электросети, он 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 позволяет 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, в зависимости от способа их использования, который важно понимать, планируя такое приобретение, поскольку это влияет на состав и стоимость оборудования СЭС и на финальную цену станции. Рассмотрим три типичных варианта:

• Автономная. Главная задача такой СЭС - генерировать и накапливать достаточное количество солнечной энергии в аккумуляторных батареях, которые затем питают потребителей электроэнергии в доме. Она подходит для тех владельцев, дома которых по разным причинам сложно и/или дорого подключить к электросети (например, дом расположен дальше 300 м от точки подключения). Или же для тех владельцев домов, которые стремятся к полной автономии от местных электросетей и не задаются вопросом быстрой окупаемости установленной станции.

• Сетевая. Это станция, главной целью которой является продажа излишков электроэнергии (суммарная выработка - собственное потребление) в 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 ночное время). 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, вырабатываемой солнечными панелями, 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 будут подзаряжаться аккумуляторные батареи до необходимого уровня. В зависимости от модели инверторов, кроме внешней сети, может подключаться дизель-генератор или бензиновая электростанция. Это повышает гарантию бесперебойного энергоснабжения и позволяет 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

Установка СЭС в частном доме - удовольствие не из дешевых, 1 кВт мощности такой станции в среднем стоит около $1тыс. 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 же мощности должна быть электростанция, чтобы не тратить лишних денег?

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

1. Какую пиковую среднесуточную мощность должна покрывать электростанция, или какова суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены одновременно в домашнюю электросеть?

2. Есть ли возможность подключения к внешней электросети?

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

Первая опция - обеспечение 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 позволит покрывать нагрузки в 35 кВт*ч/сутки. Мощность СЭС в таком случае составит от 10 до 15 кВт (расчеты мощности СЭС выполнены 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, должно быть к ней присоединен). Здесь роль СЭС может варьировать от базового элемента «домашней энергосистемы» с тем, что дефицит электроэнергии ночью, в пиковые часы потребления и зимой покрываться из внешней электросети, к исключительно из резервной системы, которая обеспечит минимальные энергопотребности дома в случае нестабильного питания от внешней электросети. Поэтому мощность СЭС будет варьировать от 10 кВт и ниже.

И, наконец, третьей опцией является нацеленность на получение прибыли путем продажи избыточной электроэнергии, производимой домашней СЭС, к внешней сети по «зеленому» тарифу и, соответственно, скорейшее возвращение денег, инвестированных в строительство СЭС, как доход от продажи электроэнергии. Учитывая эту задачу, владельцу такой СЭС необходимо максимизировать объем выработки электроэнергии, чего можно достичь, кроме размещения станции в регионе с высоким уровнем солнечной радиации, избранием оптимального размещения станции и углов наклона панелей и т. п., прежде всего из-за увеличения мощности СЭС.

Здесь работает такая взаимозависимость: чем больше мощность станции и меньший уровень собственного потребления дома, тем меньше срок окупаемости СЭС (о чем подробнее будет сказано ниже). Конечно, можно продавать определенное количество избыточной электроэнергии (особенно в летний сезон) и по второму варианту, но если стоит задача максимально быстро окупить инвестиции в СЭС, то ее мощность должна составлять от 20 до 30 кВт.

В тему: Украинцы установили 625 солнечных электроустановок в частных домах

Как работает «зеленый» тариф?

В целом это специальная цена, по которой владельцы объектов возобновляемой энергетики имеют право продавать избыток сгенерированной «зеленой» энергии оптовому рынку электроэнергии Украины (внешней электросети), а государство гарантирует, что это электроэнергия будет приобретена.

Расчетно «зеленый» тариф является надбавкой (коэффициентом) к величине 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 кровельных СЭС «зеленый» тариф с начала своего введения 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 он будет 2,7. Дополнительным важным стимулом является то, что базовая цена электроэнергии была зафиксирована в евро по курсу НБУ по состоянию на 1 января 2009 года, поэтому «зеленый» тариф постоянно, начиная с 2009 года, автоматически корректировался до уровня девальвации гривни. Это важно еще потому, что основная часть оборудования для СЭС импортируется, и, если не корректировать в соответствии с обесцениванием гривни, большинство проектов СЭС стали бы невыгодными.

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

Источник: НКРЭКП

Здесь также следует 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 (в сеть которой домохозяйство продает избыток «зеленой» энергии), поэтому 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 подключению к сети

Порядок ввода в эксплуатацию домашней СЭС при условии, что дом уже подключен к электросети, таков:

• после установки СЭС известить об этом энергоснабжающую компанию (заявление-сообщение и подать 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 энергопоставщик 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, должна происходить так:

1. обследуется станция, по его результатам составляется акт о соответствии установленной генерирующей установки тем параметрам, которые были заявлены домохозяйством.

2. устанавливается/проводится реконструкция счетчика (узла учета), который будет измерять объем переданной в сети «зеленой» энергии

3. станция подключается к сети

4. составляется акт о сохранении пломб и установлении индикаторов;

5. составляется договор купли-продажи электроэнергии, который подписывается обеими сторонами.

Если дом только что построен, то для продажи электроэнергии в сеть его нужно к ней подключить по процедуре «стандартного присоединения», что будет стоить 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 НКРЭКП. Также с установлением 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, которое пришлось бы покупать из общей сети. Учитывая то, 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, так как 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, специально спроектированные 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 др. Но больше всего на срок окупаемости таких станций влияют два параметра: 1) мощность станции, и 2) собственное потребление электроэнергии домом (см. ниже График для станций трех типов мощности).

Источник: расчеты компании EnergoSolar для домашней СЭС в городе Днепр

Из рисунка видно, что целесообразнее установление 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 должно держаться в пределах 300 кВт*ч/месяц. Более высокое 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 окупаемости также растет. Если говорить о денежном измерении, то, по расчетам для 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 растет 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 углы наклона панелей, величины собственного энергопотребления дома, годовую выработку электроэнергии, необходимые инвестиции и срок окупаемости можно с помощью онлайн-калькулятора Украинской ассоциации возобновляемой энергетики.

В тему: В Украине становится выгодно производить оборудование для «зеленой» энергетики, - эксперты

Что делать, если не хватает собственных средств?

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

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

Банковские кредиты:

• Пионером здесь стал Укргазбанк, который с марта 2017 года 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 приобрести можно только оборудование определенных компаний - партнеров банка, в цене которого, вероятно, и 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.

Партнерские программы от продавцов оборудования:

• 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, который увеличит продажи продукции. Объем компенсации зависит от срока кредитования и от собственного взноса.

Региональные программы стимулирования развития малых СЭС среди домохозяйств:

• Это относительно новая инициатива правительства в ряде областей на западе Украины, пионером из которых стала Житомирщина. Она первой предложила компенсацию владельцам домашних СЭС в объеме 20% от стоимости оборудования или кредита на солнечную электростанцию. По примеру 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 компенсируют только стоимость работ по установке СЭС.

—

Дмитрий Науменко, ведущий аналитик Украинского центра европейской политики; источник: Госэнергоэффективности

Перевод: Аргумент

В тему:

• Китай запустил крупнейшую в мире плавучую солнечную электростанцию
• Світові інвестиції у «зелену» енергетику сягнули $333,5 млрд у 2017 році
• Перша у Києві сонячна станція на даху бюджетної будівлі запущена «завдяки» антиклієнтській позиції ДТЕК
• Дармовая «зеленая» электроэнергия: реальная цена
• Альтернативная энергетика в Украине дорожает из-за закона «под окружение Януковича»