Жилой дом – сам себе электростанция - системы накопления энергии для ОСМД

Денис Стаджи

С начала войны в Украине растет интерес к использованию солнечной энергетики и накопителей энергии в жилищно-коммунальном хозяйстве. Солнечные панели устанавливаются для производства электроэнергии, а аккумуляторные накопители энергии используются для хранения избыточной энергии для обеспечения ее доступности в вечернее и ночное время, а также в периоды пасмурной погоды. Это позволяет снизить зависимость от традиционных источников энергии и снизить затраты на электроэнергию для потребителей.

Это объективный факт: в нашей стране все больше домохозяйств и предприятий устанавливают солнечные электростанции на крышах своих построек. Этому способствует и то, что в последние годы стремительно дешевеют накопители энергии на основе литиевых аккумуляторов. Такие системы хранения энергии (BESS) не только работают в паре с солнечными панелями, но и повышают надежность энергоснабжения, обеспечивая резервное питание при отключении электроэнергии от централизованной сети.

В ситуации, когда российские агрессоры не прекращают удары по энергосистеме Украины, правительству не остается ничего другого, как идти навстречу частным инициативам по самообеспечению энергией. Более того, с мая 2023 года НКРЭКУ разрешила бытовым и небытовым потребителям продавать государству излишки электроэнергии, произведенной СЭС. Теперь законодательство, регулирующее микрогенерацию, позволяет не только экономить на электроэнергии, но и получать доход, продавая излишки, произведенные СЭС. Но для этого важно устанавливать солнечные панели сразу вместе с BESS.

В Украине можно получить 1 млн. грн. от государства на установление СЭС в доме. ОСМД и ЖСК могут получить частичное возмещение стоимости:

- тепловых насосов (можно получить до 2 млн грн),

- солнечных электростанций (можно получить до 1 млн грн),

- сертификации энергоэффективности дома перед подачей заявки на получение гранта и после реализации проекта (до 15 тыс. грн).

Участники могут получить финансирование в форме гранта на безвозмездной и безвозвратной основе. Сумма гранта – 70% от стоимости оборудования, аудита и сертификации энергетической эффективности дома.

А вот один из первых примеров в Украине, в Киеве. В 16-этажке установили кровельную СЭС мощностью 30 кВт, два трехфазных инвертора и литий-железо-полимерную батарею. Это стоило 3 млн. грн. При обесточивании здесь продолжают работать насосы для воды, лифт, освещение в коридорах, интернет. Избыток поставляют в общую энергосеть страны. Через несколько суток в тестовом режиме сгенерировали более 60 кВт*ч.

Дальше начали отдавать электроэнергию в сеть за деньги. Ее покупает Yasno по ценам «Рынка суток вперед». На этом тарифе стоимость меняется каждый час: например, в сентябре 2024 стоимость киловата достигала 9 грн в пиковые вечерние часы. В общей сложности ОСМД ожидает получать примерно 500 грн в сутки в летнее время.

Опыт создания крышных СЭС получил развитие и в других районах Киева. Бесспорным лидером в реализации проектов по установке СЭС оказался Дарницкий район, где все больше ОСМД получают компенсации за приобретенные независимые источники питания. По информации Дарницкой районной государственной администрации, с начала 2024 года поступили заявки по 60 домам, по которым получено уже более 7,7 млн ​​грн компенсации.

Солнечные электростанции ОСМД устанавливают либо с помощью программы возмещения стоимости независимых источников электроэнергии, либо благодаря участию в конкурсе проектов по реализации энергоэффективных мероприятий в домах ОСМД и ЖСК. В настоящее время увеличена максимальная сумма компенсации совладельцам:

- для домов до 6 этажей – 100 тыс. грн,

- для домов от 7 до 16 этажей – 200 тыс. грн,

- для домов от 17 этажей и с кровельными или пристроенными котельными – 300 тыс. грн.

Что такое BESS и в чем его выгода?

Такая система хранения энергии состоит из литий-ионных аккумуляторов, сконфигурированных последовательно или параллельно, системы управления аккумулятором (BMS), системы преобразования электроэнергии (PCS) и системы управления энергией (EMS). Давайте посмотрим, как распределяются их обязанности.

BMS отвечает за контроль состояния заряда батареи (SOC), температуру, общее состояние системы, напряжение, мощность. Кроме того, она регулирует мощность для зарядки и разрядки в соответствии с входным сигналом.

Система преобразования электроэнергии (PCS, двунаправленный инвертор) обеспечивает преобразование между переменным и постоянным током. Несколько кластеров в системе аккумуляторов подключены к общей шине постоянного тока, в то время как дополнительная шина постоянного тока подключена к системе преобразования электроэнергии.

Наконец, EMS работает как мост между спросом в сети и системой управления аккумулятором. Она отслеживает потребности сети энергии и то, как эта необходимая энергия может быть передана из BESS. EMS отправляет входные сигналы для зарядки или разрядки аккумуляторов на основе требований логики управления и состояния заряда батарей.

Сейчас стоимость солнечных панелей и сопутствующего оборудования (BESS) в Украине стабилизировалась после резких колебаний.

нь в предыдущие годы. Средняя цена за 1 кВт установленной мощности составляет около $800-1000. Для среднего домохозяйства требуется 5-10 кВт мощности, что производит общую стоимость системы от $4000 до $10 000. Хотя это существенная первоначальная инвестиция, она может обеспечить экономию в долгосрочной перспективе.

Окупаемость солнечных панелей зависит от нескольких факторов: начальной стоимости установки, среднемесячного потребления и цены на электроэнергию, наличия государственных субсидий и условий подключения к «зеленому тарифу». По оценкам экспертов, средний срок окупаемости солнечной системы составляет от 5 до 7 лет. То есть, после этого периода пользователи смогут получать бесплатную электроэнергию или продавать ее излишки государству.

Вот свежий пример того, как это реализуется. В Киеве ОСМД «Пулюя 2» завершило установку солнечной электростанции мощностью 34,6 кВт благодаря участию в Программе «ГринДИМ» Фонда энергоэффективности. Пятиподъездное 15-этажное здание на 331 квартиру теперь имеет стабильный источник энергии для всех критических систем.

В пределах проекта установлен инвертор мощностью 42 кВт и аккумуляторные батареи емкостью 100 кВт-ч. Это позволяет бесперебойно питать систему видеонаблюдения, насосную группу, освещение в местах общего пользования, систему домофонов, шлагбаум, детскую и пункт несгибаемости. Летом планируется модернизация лифтов, после чего они также будут работать от новой СЭС.

Председатель правления ОСМД Вадим Щербань поделился впечатлениями от реализации проекта: «Мы планировали этот проект еще в прошлом году и ждали запуска программы. Затем свет перестали выключать, и люди стали сомневаться. Но именно в день общего собрания снова началось отключение, поэтому решение было принято быстро. Люди очень довольны результатом».

Основные показатели проекта ОСМД «Пулюя 2»:

- Общая стоимость проекта – 2,46 млн грн, из которых 1,51 млн грн – грант от Фонда энергоэффективности.

- Стоимость работ для одной квартиры (площадь – 60 м²) – около 1,8 тыс. грн.

Прогнозируемые сбережения:

- Годовая экономия средств на нужды электроэнергии всего дома – 86 тыс. грн.

- Годовая экономия энергии на нужды всего дома – 19,91 тыс. кВт-ч/год.

Директор компании «Стримпауэр» Александр Прядко рассказал «ЭнергоБизнесу»: «Это наш проект, реализованный на оборудовании CHISAGE ESS.

Для этого было использовано 3 шт трехфазных гибридных инвертора CHISAGE MARS 14 kW и 10 шт литий железо фосфатные аккумуляторы CHISAGE ESS CE48200, каждая по 10 кВт*ч емкости. Инверторы работают в параллельном режиме, когда нагрузки меньшей мощности, чем один инвертор – два других инвертора находятся в режиме ожидания, не тратя свой ресурс.

Аккумуляторы CHISAGE ESS имеют цикличность 6000+, поэтому их ресурса хватит на 14+ лет каждый день использования.

На данном оборудовании уже реализовано около 10 объектов ОСМД по Киеву.

Масштабирование по всей стране

В условиях войны по всей Украине реализовали ряд успешных проектов солнечной энергетики на уровне общин. Они помогают повысить энергетическую независимость на местах и ​​экономят средства. Вот несколько примеров:

ОСМД «Художник», Киев

Установили солнечные панели на крыше, питающие оборудование индивидуального теплового пункта. Это позволяет иметь тепло и горячую воду, независимо от перебоев в электроснабжении. 70% стоимости работ финансировало город, а 30% собрали и инвестировали жители.

ОСМД ЖК «Жуковский», Днепр

Установили солнечные панели, которые будут снабжать энергией лифты, насосную станцию ​​и освещение дома при отключениях электричества. Общая стоимость проекта для четырех домов ОСМД составляет около 5,5 млн. грн. В настоящее время реализован один из четырех проектов. Часть расходов удалось компенсировать благодаря программе «ГринДом».

ОСМД «Градинская, 11», Киев

В конце 2023 г. жители запустили первую очередь СЭС мощностью 15 кВт. 650 тыс. грн получили в рамках программы «70/30» и приобрели три аккумулятора. За собственные средства совладельцы докупили аккумулятор и 9 солнечных панелей стоимостью 258 тысяч. грн. Система обеспечивает освещение общих помещений, работу насосов и экстренную работу лифтов при отключении электричества.

В Виннице ОСМД установило на крыше своего дома солнечную электростанцию ​​мощностью 30 кВт в рамках государственной программы беспроцентных кредитов. Солнечная электростанция необходима, чтобы обеспечить работу крышной котельной, насосного оборудования и работу лифта в период потенциальных обесточений.

В этой многоэтажке 31 квартира. Установили 30-киловаттную станцию, чтобы обеспечить внутридомовые нужды. Панели на 36 кВт, аккумуляторы на 32 кВт и гибридный инвертор на 30 кВт. Такой инвертор сможет заряжать аккумуляторы и от солнечной станции, и от сети, когда нет достаточного солнечного света». Стоимость проекта – почти 1,4 млн. грн. Город профинансировал 40% стоимости, то есть 556 тыс. грн. Еще до 70% стоимости оборудования, но не более 1 млн грн после окончания работ должно возместить объединению государство.