Солнечные батареи для дома: установка и цена

Нас часто спрашивают, сколько будет стоить система автономного или резервного электроснабжения с солнечными батареями. В этой статье мы расскажем, как предварительно оценить стоимость автономной или соединенной с сетью системы электроснабжения. Статья дополняет другую нашу статью Выгодны ли инвестиции в солнечные батареи?, в которой также затронуты вопросы стоимости и окупаемости солнечных батарей и электростанций на их основе. Конечно, мы можем бесплатно рассчитать вам систему, если вы заполните форму заявки «Подберите мне оборудование«.

Оценка генерации энергии

Для расчетов будем принимать, что 1 кВт солнечных батарей генерирует:

• 5 кВт*ч/сутки энергии летом (май-август)
• 3-4 кВт*ч/сутки весной и осенью (март-апрель и сентябрь-октябрь)
• 1 кВт*ч/сутки зимой

Эти цифры учитывают снижение мощности солнечных панелей при нагреве в реальных условиях работы, для средней полосы России. Эти цифры можно применять для того, чтобы узнать порядок цен на более мощные электростанции.

Основные компоненты и их стоимость

Для оценки стоимости системы электроснабжения с солнечными батареями необходимо учитывать цену основных компонентов. Современные солнечные панели имеют КПД около 20%. Это значит, что для генерации летом 1 кВт*ч в сутки вам нужно около 1,5 м2 солнечных панелей.

• Солнечные панели: Стоимость 1 Вт солнечных панелей на январь 2025 года можно принять 30 рублей за ватт (цена с НДС), или около 0,3 USD/W.
• Контроллер заряда: Защищает батарею от перезаряда.
• Инвертор: Преобразует энергию, сохраненную в аккумуляторах в 220В переменного тока, которые требуются для бытовых электропотребителей.

Аккумуляторы для автономных систем

В автономных солнечных энергосистемах рекомендуется применять литий-железо-фосфатные аккумуляторы, т.к. они лучше переносят циклические режимы работы и глубокий разряд. Стоимость 1 Вт*ч таких аккумуляторов составляет сейчас примерно 30 руб/кВт*ч и постоянно снижается (для свинцовых аккумуляторов - около 18-20 руб/Вт*ч стабильна уже много лет) запасаемой энергии. С учетом того, что свинцовые АБ нежелательно разряжать больше, чем на 50%, а литиевые - больше 90%, то получаем цифру 40 рублей за Вт*ч гелевых аккумуляторов, и около 33 рублей за Вт*ч для литиевых. При этом у свинцовых аккумуляторов количество циклов - около 1000 (разброс от 700 до 1800 циклов для различных технологий), а у литий-железо-фосфатных - около 5000, что делает LiFePo4 в 5 раз выгоднее, чем свинцовые. В автономной системе применение литий-железо-фосфатных аккумуляторов уже давно более выгодно, несмотря на более высокую начальную стоимость таких аккумуляторов по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами. С примерно 2024 года и в резевных системах лучше применять литиевые аккумуляторы, особенно если в системе есть солнечные батареи.

Инверторы: выбор и стоимость

Цена на батарейные инверторы колеблется в очень широком диапазоне. Мы рассматриваем только инверторы с синусоидальной формой выходного напряжения. Самые дешевые ББП от А-Электроники стоят примерно 8500 рублей за кВт мощности. Самые дорогие Xtender - около 90 тысяч рублей за кВт мощности. Популярные китайские гибридные инверторы сейчас стоят от 10 до 35 тысяч рублей за кВт.

Оптимальным вариантом в настоящее время является использование китайских ББП со встроенным солнечным контроллером. Они обеспечивают приемлемую надежность при более низкой цене по сравнению с российским МАП Энергия, особенно учитывая, что в этом случае не нужно дополнительно платить за отдельный солнечный контроллер. Более того, современные китайские комбинированные инверторы оснащены множеством настроек и специальными режимами работы, обеспечивающими приоритет использования различных источников энергии (сеть, солнечные панели или аккумуляторы). Стоимость таких инверторов составляет около 15-20 тысяч рублей за кВт (вместе с солнечным контроллером). Однако, при этом нужно учитывать, что расчетный срок службы дешевых китайских инверторов составляет около 5 лет, более дорогие производители делают инверторы со сроком службы 8-12 лет. В приблизительных расчетах можем взять стоимость одной из популярных моделей гибридного комби-инвертора китайского производства на уровне 20 тысяч рублей за 1 кВт номинальной мощности. Этот инвертор уже будет содержать в себе солнечных контроллер.

Дополнительное оборудование

Стоимость дополнительного оборудования - системы крепления солнечных батарей, стойки для аккумуляторов, провода, соединители, устройства защиты и проч.

Пример расчета стоимости автономной системы

Таким образом, можно прикинуть стоимость основных элементов системы автономного электроснабжения с солнечными батареями для генерации 1 кВт*ч энергии в сутки. «Зимнюю» цифру мы в расчет не принимаем, т.к. на самом деле солнечные батареи не рассчитывают на полное обеспечение энергией зимой. Для зимы в систему добавляется жидкотопливный электрогенератор, его стоимость на 1 кВт мощности колеблется от 10 до 40 тысяч рублей. При этом меньшая цифра - для генераторов с воздушным охлаждением, которые могут работать непрерывно не более 8 часов, что, в принципе, достаточно для заряда аккумуляторов. Таким образом, стоимость генератора, производящего 8 кВт*ч энергии в сутки без учета стоимости топлива можно принять на уровне 15-20 тысяч рублей.

При наличии генератора в системе стоимость для круглогодичного варианта увеличится на примерно на 3 тысячи рублей, поэтому имеет смысл рассматривать такую круглогодичную систему с солнечными батареями по летнему варианту + генератор, т.е. Именно поэтому при нашем проектировании мы всегда рекомендуем иметь в системе резервный электрогенератор и, в случае согласия клиента, рассчитываем солнечные батареи для весны/осени. В таком случае стоимость системы получается самой оптимальной, хотя и не самой удобной в эксплуатации, т.к. весной и осенью при длительной пасмурной погоде (более 1-2 дней подряд) все же придётся изредка включать генератор. Для этого нужно иметь постоянный запас топлива для него, что не всегда удобно для наших клиентов.

Потребление электроэнергии в доме

Иногда мы получаем запросы на расчёт системы с потреблением в 500 и даже более кВт*ч электроэнергии в сутки. В России, для грубых расчетов, можно принимать потребление в среднем загородном доме на уровне 5-10 кВт*ч/сутки (без учета отопления). Конечно, эта цифра может существенно меняться в зависимости от потребителей в доме. У вас, например, может быть электрическая баня или сауна, или дом плохо утеплен и постоянно работают кондиционеры, компьютеры, а пищу вы готовите на электрической плите и т.п. В таком случае смело можно увеличивать выше приведённые цифры в 2-4 раза. Зная свою потребность в электроэнергии, и используя приведенные выше цифры по стоимости для генерации энергии от солнечных батарей, вы можете вычислить примерную стоимость вашей автономной системы электроснабжения.

Срок службы компонентов

Срок службы аккумуляторов в автономной системе зависит от их типа. Стоимость цикла заряда-разряда аккумуляторов у литий-железо-фосфатных аккумуляторов существенно ниже, чем у свинцово-кислотных. Поэтому, стоимость электроэнергии в системе с литиевыми аккумуляторами в конечном итоге будет меньше. В последние годы стоимость LiFePo4 аккумуляторов существенно снизилась, и в автономной системе они стали самым оптимальным типом аккумуляторов. Также, они более выгодны в системах с максимальным самопотреблением энергии от солнечных батарей, т.е.

Как и любая другая техническая система, солнечная система электроснабжения требует технического обслуживания и периодической замены некоторых ее составляющих.

• Аккумуляторный инвертор - от 3 до 20 лет. Дешевые китайские или российские инверторы работают максимум несколько лет. Можно принять, что хороший инвертор прослужит около 15 лет, т.е.
• Контроллер заряда - от 3 до 15 лет, в зависимости от качества и производителя. В среднем, можно принять срок его службы 8-10 лет.
• Сетевой фотоэлектрический инвертор - 10-15 лет для инверторов из нашего ассортимента. Дешевые китайские поделки в расчет не берем - их срок службы может быть менее года.
• Аккумуляторы - от 3 до 10 лет. Автомобильные аккумуляторы прослужат в солнечной энергосистеме максимум 2 года. Средний срок службы гелевых свинцово-кислотных аккумуляторов в циклическом режиме - 4-7 лет, в зависимости от их качества (вторая цифра относится к OPzV аккумуляторам, первая - к AGM глубокого циклирования). Срок службы литий-железо-фосфатных LiFePo4 аккумуляторов может составлять до 10 и более лет. Поэтому в течение срока службы СБ может потребоваться 1-2 замены комплекта таких аккумуляторов. В последние годы появился новый тип литиевых аккумуляторов - титанатные. У них в 2-3 раза больший срок службы, чем у LiFePo4 аккумуляторов.

Сетевые солнечные электростанции

Соединенная с сетью солнечная энергосистема намного дешевле автономной. Как вы могли заметить выше, стоимость аккумуляторов в автономной системе составляет почти половину общей стоимости оборудования. Стоимость солнечной батареи можно считать по алгоритму, приведенному выше. Для примера берем комплект на 15 кВт, который стоит около 780 тысяч рублей (обордование) плюс монтаж 15% - получим около 900 тысяч рублей. Соединённая с сетью безаккумуляторная солнечная энергосистема для генерации 1 кВт*ч в сутки будет стоить около 10 тысяч рублей. Это существенно ниже, чем для автономной системы электроснабжения.

Окупаемость солнечных батарей

Часто нас спрашивают, каков «срок окупаемости солнечных батарей». Для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать, с каким базовым вариантом сравнивать систему. Соединенная с сетью система солнечного электроснабжения мощностью 15 кВт, вырабатывающая до 75 кВт*ч/сутки, стоит около 900 тысяч рублей. За год такая система выработает в средней полосе России более 15000 кВт*ч электроэнергии, или в год позволит сэкономить в среднем 225 тысяч рублей. Таким образом, окупаемость такой системы составит около 5 лет, при сроке службы 30-40 лет. Если даже принять стоимость электроэнергии на текущем уровне в 8 рублей за кВт*ч, то срок окупаемости будет около 8 лет, и даже этом случае еще 22 года вы будете получать от вашей солнечной электростанции бесплатную электроэнергию. Конечно, срок окупаемости считается сложнее, но результаты будут примерно такие.

Окупаемость автономной солнечной энергосистемы нужно считать по сравнению с базовым вариантом автономной системы, а это, как правило, дизельный или бензогенератор. Стоимость 1 кВт*ч в такой системе при типичном расходе топлива в 0,6 л/кВт*ч, составляет примерно 30 рублей. Стоимость автономной системы с СБ мощностью 1 кВт, будет около 150 тысяч рублей. Из-за несогласованности генерации и нагрузки, количество электроэнергии, полученной от солнечной батареи будет меньше. Таким образом, солнечная автономная электростанция стоимостью 150 тысяч рублей за год выработает электроэнергии стоимостью 30000 рублей.

Как рассчитать срок окупаемости солнечных батарей с учетом роста тарифов и дисконтирования

Типы солнечных электростанций

Солнечные электростанции делятся на три типа:

• Автономные: Применяются где нет централизованного электроснабжения. В состав автономных электростанций входят солнечные батареи, инверторы, контроллеры заряда, аккумуляторы и сопутствующие товары для подключения и защиты.
• Комбинированные: Имеют возможность использовать солнечные батареи совместно с централизованной электросетью или генератором. В состав комбинированных электростанций входят солнечные батареи, комбинированные инверторы с функциями ИБП со встроенные контроллером заряда или отдельным, аккумуляторы и сопутствующие товары для подключения и защиты.
• Сетевые: Сетевые комплекты могут подмешивать электроэнергию в централизованную сеть для экономии электроэнергии или для продажи в сеть. Как правило не имеют в комплекте аккумуляторов, в связи с чем не могут работать без опорной централизованной сети. В состав сетевых электростанций входят сетевые инверторы, солнечные батареи и сопутствующие товары для подключения и защиты.

Состав комплектов солнечных батарей, модели комплектующих и цены могут незначительно меняться. Представленные комплекты солнечных батарей достаточно "гибкие" и если вы хотите что-то поменять, например заменить аккумулятор на другую модель или вам требуется изменить длину кабеля - мы с радостью соберем и подготовим комплект специально для вас, с учетом всех необходимых деталей, останется только по месту установить, подключить и выполнить несложную настройку.

Место установки солнечных панелей

Солнечные панели можно устанавливать в разных местах:

• На земле - при наличии личного или арендованного участка достаточной площади. Преимущества - оптимальное размещение большого количества батарей с потенциальной возможностью изменения их направления на солнце.
• На крышах зданий - применяется в основном в условиях плотной застройки и отсутствия подходящего участка для удобного размещения. Главное достоинство - экономия места и минимальное количество кабельных линий.
• На воде - используется при наличии доступных водных пространств. Основным плюсом следует назвать повышение среднего КПД установок за счет естественного охлаждения панелей.
• Мобильное - для небольших комплектов, используемых для зарядки аккумуляторов транспортных средств, в длительных туристических походах и т.д.

Подключение солнечных панелей

Отдельные панели можно соединять в готовые комплекты тремя способами:

• Параллельно - с целью повышения силы тока при неизменном напряжении на выходе;
• Последовательно - при желании повысить выходное напряжение (например, с 12 до 24 вольт), что позволяет эффективнее использовать солнечную энергию, уменьшив электрические потери;
• По смешанной параллельно-последовательной схеме - в достаточно больших СЭС применяется для получения любых требуемых электрических параметров тока и напряжения на выходе.

Заключение

Хорошей новостью является тот факт, что стоимость солнечных панелей постоянно снижается. Другой хорошей новостью является то, что электроника с каждым годом становится надежнее и эффективнее. Поэтому откладывать установку системы электроснабжения с солнечными батареями нет смысла - вы можете начать экономить прямо сейчас. Просто сделайте заявку на нашем сайте - и мы рассчитаем вам и подберем наиболее подходящее и надежное оборудование для вас, совершенно бесплатно.