Житловий будинок – сам собі електростанція - системи накопичення енергії для ОСББ

Денис Стаджі

З самого початку війни в Україні зростає інтерес до використання сонячної енергетики та накопичувачів енергії в житлово-комунальному господарстві. Сонячні панелі встановлюються для виробництва електроенергії, а акумуляторні накопичувачі енергії використовуються для зберігання надлишкової енергії, щоб забезпечити її доступність у вечірній та нічний час, а також у періоди похмурої погоди. Це дозволяє зменшити залежність від традиційних джерел енергії та знизити витрати на електроенергію для споживачів.

Це об’єктивний факт: у нашій країні дедалі більше домогосподарств і підприємств встановлюють сонячні електростанції на дахах своїх будівель. Цьому сприяє і те, що останніми роками стрімко дешевшають накопичувачі енергії на основі літієвих акумуляторів. Такі системи зберігання енергії (BESS) не лише працюють у парі з сонячними панелями, але й підвищують надійність енергопостачання, забезпечуючи резервне живлення у разі відключення електроенергії від централізованої мережі.

У ситуації, коли російські агресори не припиняють удари по енергосистемі України, уряду не залишається нічого іншого, як іти назустріч приватним ініціативам щодо самозабезпечення енергією. Більше того, з травня 2023 року НКРЕКП дозволила побутовим і непобутовим споживачам продавати державі надлишки електроенергії, виробленої СЕС. Тож тепер законодавство, що регулює мікрогенерацію, дозволяє не лише економити на електроенергії, а й отримувати дохід, продаючи надлишки, вироблені СЕС. Але для цього принципово важливо встановлювати сонячні панелі одразу разом із BESS.

В Україні можна отримати 1 млн грн від держави на встановлення СЕС у будинку. ОСББ та ЖБК можуть отримати часткове відшкодування вартості:

- теплових насосів (можна отримати до 2 млн грн),

- сонячних електростанцій (можна отримати до 1 млн грн),

- сертифікації енергоефективності будинку перед поданням заявки на отримання гранту та після реалізації проєкту (до 15 тис. грн).

Учасники можуть отримати фінансування у формі гранту на безоплатній та безповоротній основі. Сума гранту – 70% вартості обладнання, аудиту та сертифікації енергетичної ефективності будинку.

А ось один із перших прикладів в Україні, у Києві. У 16-поверхівці встановили дахову СЕС потужністю 30 кВт, два трифазні інвертори та літій-залізо-полімерну батарею. Це коштувало 3 млн грн. У разі знеструмлення тут продовжують працювати насоси для води, ліфт, освітлення в коридорах, інтернет. Надлишок постачають у загальну енергомережу країни. За декілька діб в тестовому режимі згенерували понад 60 кВт*год.

Далі почали віддавати електроенергію в мережу за гроші. Її купує Yasno за цінами «Ринку доби наперед». На цьому тарифі вартість змінюється щогодини: наприклад, у вересні 2024-го вартість кіловату сягала 9 грн у пікові вечірні години. Загалом ОСББ очікує отримувати приблизно 500 грн за добу в літній час.

Досвід створення дахових СЕС набув розвитку і в інших районах Києва. Беззаперечним лідером в реалізації проєктів зі встановлення СЕС виявився Дарницький район, де все більше ОСББ отримують компенсації за придбані незалежні джерела живлення. За інформацією Дарницької районної державної адміністрації, з початку 2024 року надійшли заявки щодо 60 будинків, за якими отримано вже понад 7,7 млн грн компенсації.

Сонячні електростанції ОСББ встановлюють або за допомогою програми відшкодування вартості незалежних джерел електроенергії, або завдяки участі у конкурсі проєктів з реалізації енергоефективних заходів у будинках ОСББ та ЖБК. Наразі збільшена максимальна сума компенсації співвласникам:

- для будинків до 6 поверхів – 100 тис. грн,

- для будинків від 7 до 16 поверхів – 200 тис. грн,

- для будинків від 17 поверхів та з даховими або прибудованими котельнями – 300 тис. грн.

Що таке BESS і в чому його вигода?

Така система зберігання енергії складається з літій-іонних акумуляторів, сконфігурованих послідовно або паралельно, системи керування акумулятором (BMS), системи перетворення електроенергії (PCS) та системи керування енергією (EMS). Давайте подивимось, як розподіляються їхні «обов’язки».

BMS відповідає за контроль стану заряду батареї (SOC), температуру, загальний стан системи, напругу, потужність. Крім того, вона регулює потужність для заряджання та розряджання відповідно до вхідного сигналу.

Система перетворення електроенергії (PCS, двонаправлений інвертор) забезпечує перетворення між змінним і постійним струмом. Кілька кластерів у системі акумуляторів підключені до загальної шини постійного струму, тоді як додаткова шина постійного струму підключена до системи перетворення електроенергії.

Нарешті, EMS діє як міст між попитом у мережі та системою керування акумулятором. Вона відстежує потреби мережі в енергії та те, як ця необхідна енергія може бути передана з BESS. EMS надсилає вхідні сигнали для зарядки або розрядки акумуляторів на основі вимог логіки керування та стану заряду батарей.

Зараз вартість сонячних панелей і супутнього обладнання (BESS) в Україні стабілізувалася після різких коливань у попередні роки. Середня ціна за 1 кВт встановленої потужності становить близько $800-1000. Для середнього домогосподарства потрібно 5-10 кВт потужності, що робить загальну вартість системи від $4000 до $10 000. Хоча це суттєва початкова інвестиція, вона може забезпечити економію в довгостроковій перспективі.

Окупність сонячних панелей залежить від кількох факторів: початкової вартості встановлення, середньомісячного споживання та ціни на електроенергію, наявності державних субсидій та умов підключення до «зеленого тарифу». За оцінками експертів, середній термін окупності сонячної системи в Україні становить від 5 до 7 років. Тобто після цього періоду користувачі зможуть отримувати безкоштовну електроенергію або продавати її надлишки державі.

Ось свіжий приклад того, як це реалізується. У Києві ОСББ «Пулюя 2» завершило встановлення сонячної електростанції потужністю 34,6 кВт завдяки участі в Програмі «ГрінДІМ» Фонду енергоефективності. П’ятипід’їздний 15-поверховий будинок на 331 квартиру тепер має стабільне джерело енергії для всіх критичних систем.

У межах проєкту встановлено інвертор потужністю 42 кВт та акумуляторні батареї ємністю 100 кВт-год. Це дозволяє безперебійно живити систему відеоспостереження, насосну групу, освітлення у місцях загального користування, систему домофонів, шлагбаум, дитячу кімнату та пункт незламності. Влітку планується модернізація ліфтів, і після цього вони також працюватимуть від нової СЕС.

Голова правління ОСББ Вадим Щербань поділився враженнями від реалізації проєкту: «Ми планували цей проєкт ще минулого року й чекали на запуск програми. Потім світло перестали вимикати, і люди почали сумніватися. Але саме в день загальних зборів знову почалися відключення, тож рішення було ухвалено швидко. Люди дуже задоволені результатом».

Основні показники проєкту ОСББ «Пулюя 2»:

- Загальна вартість проєкту – 2,46 млн грн, з яких 1,51 млн грн – грант від Фонду енергоефективності.

- Вартість робіт для однієї квартири (площа – 60 м²) – близько 1,8 тис. грн.

Прогнозовані заощадження:

- Річна економія коштів на потреби електроенергії всього будинку – 86 тис. грн.

- Річна економія енергії на потреби всього будинку – 19,91 тис. кВт-год/рік.

Директор компанії «Стрімпауер» Олександр Прядко розповів «ЕнергоБізнесу»: «Це наш проект, який було реалізовано на обладнанні CHISAGE ESS.

Для цього було використано 3 шт трьохфазні гібридні інвертори CHISAGE MARS 14 kW та 10 шт літій залізо фосфатні акумулятори CHISAGE ESS CE48200, кожна по 10 кВт*г ємності. Інвертори працюють в паралельному режимі, коли навантаження меншої потужності ніж один інвертор – два інших інвертора перебувають в режимі очікування, не витрачаючи свій ресурс.

Акумулятори CHISAGE ESS мають циклічність 6000 +, тому їх ресурсу вистачить на 14+ років кожного дня використання.

На даному обладнанні вже реалізовано близько 10 об’єктів ОСББ по місту Київ.

Масштабування по всій країні

В умовах війни по всій Україні реалізували низку успішних проєктів сонячної енергетики на рівні громад. Вони допомагають підвищити енергетичну незалежність на місцях та заощаджують кошти. Ось декілька прикладів:

ОСББ «Художник», Київ

Встановили сонячні панелі на даху, які живлять обладнання індивідуального теплового пункту. Це дозволяє мати тепло та гарячу воду незалежно від перебоїв в електропостачанні. 70% вартості робіт фінансувало місто, а 30% зібрали та інвестували мешканці.

ОСББ ЖК «Жуковський», Дніпро

Встановили сонячні панелі, які забезпечуватимуть енергією ліфти, насосну станцію та освітлення будинку під час відключень електрики. Загальна вартість проєкту для чотирьох будинків ОСББ становить близько 5,5 млн грн. Наразі реалізовано один з чотирьох проєктів. Частину витрат вдалося компенсувати завдяки програмі «ГрінДім».

ОСББ «Градинська, 11», Київ

Наприкінці 2023 року жителі запустили першу чергу СЕС потужністю 15 кВт. 650 тис. грн отримали в рамках програми «70/30» і придбали три акумулятори. За власні кошти співвласники докупили акумулятор і 9 сонячних панелей вартістю 258 тис. грн. Система забезпечує освітлення загальних приміщень, роботу насосів та екстрену роботу ліфтів під час відключення електрики.

У Вінниці ОСББ встановило на даху свого будинку сонячну електростанцію потужністю 30 кВт в рамках державної програми безвідсоткових кредитів. Сонячна електростанція потрібна, щоб забезпечити роботу дахової котельні, насосного обладнання та роботу ліфта в період потенційних знеструмлень.

У цій багатоповерхівці 31 квартира. Встановили 30-кіловатну станцію, щоб забезпечити внутрішньобудинкові потреби. Панелі на 36 кВт, акумулятори на 32 кВт, та гібридний інвертор на 30 кВт. Такий інвертор зможе заряджати акумулятори і від сонячної станції, і від мережі, коли немає достатньо сонячного світла». Вартість проєкту – майже 1,4 млн грн. Місто профінансувало 40% вартості, тобто 556 тис. грн. Ще до 70% вартості обладнання, але не більше 1 млн грн, після закінчення робіт має відшкодувати об'єднанню держава.