Электростанции домашние: Газовые электростанции для домов, коттеджей, поселков

Солнечная электростанция на дом площадью 200 м² своими руками — Техника на vc.ru

Частенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не два-три часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно.

82 431

просмотров

Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своём примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома.

Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв, может посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я всё это сам собираю.

Исходные данные: частный дом площадью около 200 м² подключён к электросетям. Трёхфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее.

Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение шесть дней подряд на период от двух до восьми часов.

Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.

Какие могут быть бонусы: максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус — после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку.

Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги.

Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому, что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительстве солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены за деревом — так свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности.

То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моём доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.

Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счёту, их всего три, но бывают вариации. Расположу по росту стоимости каждой системы.

Сетевая солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220 В или 380 В в доме и потребляется домашними энергосистемами.

Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества.

Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счётчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счётчик посчитает как потреблённую, и за неё ещё придётся заплатить.

Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанций. Состоит из четырёх элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор.

Основа всего — гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергию подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритизации потребляемой энергии.

В идеале дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при её недостатке — добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасённой в аккумуляторах.

Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать. Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.

Автономная солнечная электростанция — этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше четырёх стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена гидроэлектростанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен — в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ.

Такая электростанция легко трансформируется в гибридную при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного — это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети.

При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Что такое солнечный контроллер

Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту.

Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечных электростанциях, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут вопросы.

Солнечный контроллер — это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12 В. И АКБ изготавливаются кратно 12 В, так уж повелось.

Простые системы на 1–2 кВт мощности работают от 12 В. Производительные системы на 2–3 кВт уже функционируют от 24 В, а мощные системы на 4–5 кВт и более работают на 48 В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.

Итак, допустим, у нас есть система на 48 В и солнечные панели на 36 В (панель собрана кратно 3 х 12 В). Как получить искомые 48 В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48 В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой.

Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передаёт в АКБ. Это упрощённо.

Есть контроллеры, которые могут со 150–200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи, и контроллер работает с худшим КПД. Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.

Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ — широтно-импульсная модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking — отслеживание точки максимальной мощности).

Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT-контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно большим КПД, но и стоят дороже.

Как выбрать солнечные панели

На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус.

Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели.

Но и это не всё. Каждая солнечная батарея — это четырёхслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-плёнка, солнечный элемент, герметизирующая плёнка. И вот тут каждый этап крайне важен.

Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии.

От прозрачности EVA-плёнки зависит, сколько энергии попадёт на элемент и сколько энергии выработает панель. Если плёнка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадёт.

Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте элемент будет греться и быстрее выйдет из строя.

Ну и финишная плёнка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей очень быстро на элементы попадёт влага, начнётся коррозия, и панель выйдет из строя.

Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны — это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику.

А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний.

Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория — это Калифорнийская энергетическая комиссия, а вторая лаборатория европейская — TUV.

Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели. В любом случае присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.

Мой выбор солнечной электростанции

Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам.

Цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до восьми часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети.

При этом основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник.

Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода). Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.

Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск, отталкиваясь от солнечных батарей.

Один из солидных брендов — TopRay Solar. О нём есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует, и далеко не на последних местах, то есть можно брать.

Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее. Ради любопытства даже напросился на их производство — вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!

Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчёт резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности.

Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300–350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт⋅ч в месяц.

Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнёшь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.

Не буду томить, остановился я на более дешёвой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов. Список оборудования получился следующим:

Дополнительно мне предложили купить профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить.

Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.

Что даёт солнечная электростанция

Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме — именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5 кВт + 5 кВт = 10 кВт на фазу. Или можно сделать трёхфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим.

Инвертор высокочастотный, а потому достаточно лёгкий (около 15 кг) и занимает немного места — легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить ещё столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.

Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше — максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол — это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.

Сборка АКБ составляет 100 А⋅ч 48 В, то есть запасено 4,8 кВт⋅ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM, лучше не насиловать.

Итак, у меня есть половина ёмкости, а это 2,4 кВт⋅ч, то есть около восьми часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем, и ещё останется половина ёмкости АКБ на аварийный режим.

Утром уже встанет солнце и начнёт заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить ещё аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало, и без генератора будет не обойтись.

Начинаю собирать

Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня около 25–30 метров, и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 мм², так как по ним будет передаваться напряжение до 100 В и ток 25–30 А.

Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов. Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями.

Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30 мм болтов, они — своеобразный «крючок» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.

Солнечные панели были собраны в три блока по три панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115 В без нагрузки и снизить ток, а значит, можно выбрать провода меньшего сечения.

Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения — называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надёжный контакт и быстрое замыкание и размыкание цепи для обслуживания.

Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение, и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В. Далее они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм².

Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально — в инверторе установлены довольно ёмкие конденсаторы, и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам.

Максимальная мощность инвертора — 5000 Вт, а значит, ток, который может проходить по проводу от АКБ, будет составлять 100–110 А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам.

Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора.

Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.

Всё подключено, один щелчок выключателя — и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция, и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм. После этого наступает самое интересное.

Эксплуатация гибридной солнечной электростанции

После запуска солнечной электростанции я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500–2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400–2100 Вт.

Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днём: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга.

На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии — эта энергия была выработана солнечными панелями.

Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, чтобы взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power).

То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счёт солнца. Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии, и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живём, как прежде, пока соседи ходят за водой с вёдрами.

Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:

1. Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов все следы просто смывались бы дождями.

Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить. Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.

2. При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более инвертор включает вентиляторы активнее, и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.

3. Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение и отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищённому 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы вроде Gmail или Mail.ru работают по защищённому порту 465. То есть сейчас фактически оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.

Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.

Заключение

Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило.

Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие числа выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS, зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать, — это приятно.

А когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги.

В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция — это игрушка.

Закон накопления энергии — Владельцы домашних «зеленых» электростанций стали полноценными участниками энергорынка

Владельцы домашних «зеленых» электростанций стали полноценными участниками энергорынка

Владельцы небольших солнечных и ветряных генераторов смогут продавать излишки электричества гарантирующим поставщикам. Такие поправки в Федеральный закон «Об электроэнергетике» приняла на днях Госдума РФ. Документа давно ждали и производители возобновляемых источников энергии (ВИЭ), и потребители. Насколько востребована возобновляемая энергетика в регионах СЗФО, как изменится рынок благодаря реформе, выясняла корреспондент «Российской газеты».

Не более 15 киловатт

Чаще всего объекты микрогенерации в РФ представлены солнечными батареями, расположенными на крышах зданий, реже — ветряками, требующими отдельной площадки для установки. Даже в регионах с одним из самых низких уровней инсоляции в стране, таких как Калининградская область, грамотно подобранный солнечный модуль способен производить в год больше киловатт в час, чем потребляет частный дом.

Однако процесс этот неравномерен: в летние и весенние месяцы энергии чрезмерно много, а зимой солнца не хватает. С реализацией излишков у владельцев домашних подстанций возникали проблемы. Ведь официально передавать в энергосистему электричество и получать за него деньги раньше могли только юридические лица, имеющие специальную лицензию.

Житель Калининграда Сергей Рыжиков, установивший солнечную электростанцию на крыше своего частного дома несколько лет назад, вначале копил энергию с помощью аккумуляторов. Но их емкости не хватало, чтобы принять излишки в течение одного солнечного дня. О том, чтобы запастись солнцем на зиму, говорить не приходилось.

Сергей решил передавать неиспользованную энергию в городскую сеть и при необходимости забирать обратно. В калининградской энергосетевой компании инициативу поддержали, но предупредили, что реализовать ее на практике будет непросто. Ведь ранее в России таких прецедентов не было. На выработку технических условий ушло пять месяцев. Плана сэкономить или заработать калининградец не ставил, его прельщала сама идея жить на солнечной энергии.

Недавние поправки в ФЗ «Об электроэнергетике» позволят владельцам частных альтернативных электростанций решать проблемы энергетических излишков, не тратя месяцы на переговоры с сетевиками. Более того, ВИЭ не только сведут к нулю платежи за электричество, но и начнут приносить домохозяйствам деньги. Документ наделяет любого жителя частного дома, у которого установлен объект микрогенерации, правом продавать гарантирующему поставщику неиспользованную энергию по средневзвешенной цене оптового рынка.

Электростанция может быть как исключительно «зеленой», так и комбинированной, то есть сочетающей традиционные источники энергии и ВИЭ. Главное требование — мощность не должна превышать15 киловатт. Порядок присоединения таких объектов к общей сети будет упрощенным, отмечают в Госдуме РФ.

- Закон поспособствует развитию экологически чистых, приближенных к потребителю технологий энергообеспечения, в первую очередь — в труднодоступных, удаленных и изолированных районах, — комментирует ситуацию председатель комитета по энергетике Госдумы РФ Павел Завальный. — Он позволит предотвратить перебои с электричеством, сгладить пики потребления и сократить затраты потребителей.

Окупится за несколько лет

По оценкам российской Ассоциации предприятий солнечной энергетики, число крышных солнечных электростанций в РФ достигает нескольких десятков тысяч, а их суммарная мощность — нескольких десятков мегаватт.

Только в текущем году отечественные компании реализовали на розничном рынке солнечные модули общей мощностью пять мегаватт. По сравнению с позапрошлым годом рынок подрос примерно на пять процентов — даже при отсутствии у потребителей возможности продавать излишки энергии.

Закон поспособствует развитию экологически чистых технологий энергообеспечения в отдаленных районах

- Рост идет в основном за счет сегмента b2b, — делится информацией директор Ассоциации предприятий солнечной энергетики Антон Усачев. — Это небольшие деревообрабатывающие предприятия, представители индустрии гостеприимства, охотничьи хозяйства. А также некрупные производители различных гаджетов, работающих на солнечной энергии. Отрадно, что новые правила игры распространяются наравне с гражданами и на таких предпринимателей.

Крупнейшая в России интегрированная компания в области солнечной энергетики проанализировала, в каких российских регионах крышные модули пользовались в текущем году наибольшим спросом. В группу лидеров попали только два субъекта СЗФО — Санкт-Петербург и Ленинградская область. В общей сложности на них пришлось чуть более пяти процентов розничных продаж компании.

Петербургская агломерация действительно обгоняет остальную территорию Северо-Запада по уровню инсоляции: показатель составляет здесь от трех с половиной до четырех киловатт в час на квадратный метр поверхности в сутки. Кроме того, спрос на ВИЭ подогревают такие факторы, как стоимость технического присоединения к энергетическим сетям и покупательная способность населения.

Однако благодаря новому закону перспективными рынками сбыта могут стать и другие субъекты СЗФО. В Калининградской области, где уровень инсоляции не превышает трех киловатт в час на квадратный метр поверхности в сутки, крышные установки для частных домов раньше окупались за 10-15 лет. Возможность продавать летние и весенние излишки энергии значительно сократит этот срок.

- Нововведения заработают, когда будут приняты упрощенный порядок присоединения объектов микрогенерации к электросетям и порядок продажи излишков энергии, — продолжает Антон Усачев. — Игроки рынка ВИЭ очень надеются, что законодательный процесс не затянется. Кроме того, важно, чтобы эти подзаконные акты предусматривали сальдирование «зеленой» энергии внутри месяца, а не по итогам суток или часа.

Деньги из ветра

Импульс к развитию российский рынок ВИЭ получил благодаря механизму договоров на поставку мощности (ДПМ), заработавшему в 2013 году. Государство в рамках программы ДПМ гарантировало доходность проектов по строительству солнечных, ветряных и гидроэлектростанций.

Инвесторы могут вернуть свои затраты в течение 15 лет за счет повышенных платежей энергорынка. Суммарная мощность масштабных сетевых объектов генерации, уже введенных в эксплуатацию, превысила тысячу мегаватт.

Крупные солнечные электростанции в регионах СЗФО не появились и в ближайшие годы не появятся. Зато инвесторы запустили несколько проектов, связанных с энергией воды, в Карелии. А в Мурманской области в сентябре этого года начались работы по строительству Кольской ветроэлектростанции мощностью более 200 мегаватт. Инвестор — «дочка» международной энергетической группы с головным офисом в Италии, инвестирует в проект 273 миллиона евро.

- Этот ветропарк является первым крупным объектом возобновляемой энергетики, расположенным за полярным кругом, — подчеркивает глава европейскогл подразделения международной энергетической компании Симоне Мори. — Он поможет диверсифицировать энергетический профиль Мурманской области, используя обилие ее ветровых ресурсов.

Последний конкурсный отбор завершился летом текущего года. А осенью 2019-го федеральный центр принял знаковое решение о продолжении программы стимулирования ВИЭ до 2035 года. Сейчас обсуждаются новые критерии отбора проектов, новые механизмы развития рынка. Как считают некоторые эксперты, необходимо усилить меры государственной поддержки, не делая ставки исключительно на повышенные платежи энергорынка.

Домашние солнечные электростанции с накопителями энергии находятся на пороге сетевого паритета в ЕС

В соответствии с выводами нового доклада консультантов из Wood Mackenzie, домашние солнечные электростанции, оснащённые накопителями энергии (solar-plus-storage systems), достигнут «сетевого паритета» в Европе в 2021 году. Это означает, что гражданам будет дешевле вырабатывать собственную электроэнергию, чем покупать её «в сети», то есть у сбытовых компаний.

Как мы писали ранее, домашние солнечные электростанции сами по себе достигли сетевого паритета во многих странах Европы уже давно. Теперь приходит черёд ещё более капиталоёмких систем.

«Основные европейские рынки, такие как Германия, Италия и Испания двигаются в сторону сетевого паритета солнечных электростанций с накопителями», — отмечает старший аналитик Рори МакКарти, один из авторов доклада «Europe residential energy storage outlook 2019-2024».

WoodMac ожидает, что европейский рынок домашних накопителей к 2024 году вырастет до 500 МВт/1,2 ГВт*ч инсталляций в год, и суммарно, накопленным итогом к указанному году в Европе будет установлено 6,6 ГВт*ч, в пять раз больше, чем сегодня.

По словам Маккарти, домохозяйства смогут экономить деньги, используя солнечные батареи на крыше, «подкреплённые» аккумуляторными батареями, в Италии с 2021 года и в Германии с 2022 года – NPV и IRR проектов становится положительным. «Мы ожидаем, что эта тенденция распространится по всей Европе. Изменится мотив принятия решений — от эмоциональной покупки к разумному инвестиционному решению».

В докладе говорится, что стремительное снижение стоимости систем хранения и все более высокие счета за электроэнергию являются основными факторами, способствующими наступлению этого переломного момента.

Тем не менее, для развития рынка всё равно требуются финансовые инновации, поскольку первоначальные затраты на системы «солнце плюс накопитель» всё ещё высоки.

В качестве примера приводится Германия, где «надбавка» в виде стоимости системы хранения энергии составляет в 2019 году весомые 93% от стоимости солнечной электростанции. Поэтому для того, чтобы накопители энергии стали массовыми необходимы более инновационные бизнес-модели.

В то же время рост цен на электроэнергию, наряду с желанием потребителей жить в более экологически устойчивом домохозяйстве также весьма способствует развитию этого рынка.

В отчете отмечается, что Великобритания и Франция не достигнут сетевого паритета до 2024 года, однако WoodMac ожидает роста числа систем «солнце плюс накопитель» в этих двух странах независимо от этого.

Домашние солнечные электростанции, их виды и особенности

В современности домовладельцы всё чаще обращаются к альтернативным источникам электроэнергии, так как цены на 1 кВт обычного электричества растут, что делает последнее менее привлекательным. В качестве замены такого рода источника выступают домашние солнечные электростанции. Покупка оборудования и его монтаж – дело не из простых, так как оба пункта требуют денежных и трудовых вложений, профессиональных навыков.

Разновидности

Видовое деление домашних солнечных электростанций происходит с учётом следующих параметров: конструкции и принципа работы устройств. Перечислим основные виды.

Башенная станция

В конструкции такого вида есть особенность: в центре зеркальной площади электростанции располагается башня.

В дневное время сигналы из центра управления определяют положение зеркал. Они регулируются и располагаются к солнцу так, что угол отражения света направляет лучи на котёл, расположенный вверху башни. В ясные дни, когда солнце светит наиболее ярко, внутренность котла может нагреваться до 700 градусов по Цельсию. Такая температура заставляет воду испаряться, а именно она играет роль теплоносителя в солнечной электростанции. В таком состоянии пар направляется в турбину, которая запускает электрогенератор. Коэффициент полезного действия при такой схеме достигает 20%. Таким способом электроэнергией можно обеспечить жилые дома, или даже маленькие промышленные строения.

Тарельчатая станция

Схема работы таких солнечных электростанций схожа с башенной системой, за небольшим исключением. Здесь применяется модульный механизм, состоящий из нескольких модулей из самостоятельных отражателей тарельчатой формы и приёмника солнечных лучей. Диаметр зеркала может составлять около двух метров. Самостоятельные группы модулей могут образовывать единую электрическую сеть.

Тарельчатые солнечные электростанции изготавливаются в виде стационарных или переносных моделей. Последние часто используются в дальних экспедициях (к примеру, в поисковых), где на местах преобладает количество солнечных дней.

Панельная домашняя электростанция

В конструкции таких станций используются фотоэлектрические полупроводниковые преобразователи, реализованные на монтажных платах. Мощность электрического тока в таких станциях достигает десятки мВт, если преобразователи соединяются в одну сеть. Панели универсальны: применяются на крышах домов, автомобилей, на воде, в космосе.

Такие станции доставляют удобство частным домовладельцам, так как обеспечивают их электроэнергией для решения многих бытовых вопросов. Панели перманентно генерируют солнечные лучи в ток, направляющийся в аккумуляторные батареи. Без задействования этих батарей, только от электротока панелей могут функционировать лишь небольшие потребители электричества (калькуляторы, часы и т. д.).

Аккумуляторы не перезаряжаются или разряжаются, так как в них установлены специальные контроллеры, отслеживающие уровень заряда. Более дешёвая по исполнению альтернатива – световой диод. Минус последнего варианта заключается в том, что контроль над уровнем заряда аккумуляторов возлагается на домовладельца.

Основными источниками питания в таких станциях являются аккумуляторные батареи, которые обеспечивают электроэнергией весь дом и отдельные бытовые приборы; последние часто работают от переменного тока с напряжением 220 В. Для того, чтобы обеспечить постоянный ток батареи таким уровнем напряжения, применяются преобразователи – инверторы. Таким образом, обеспечивается подача электроэнергии на такие мощные бытовые приборы, как холодильные аппараты, пылесосы, стиральные машины и т. д.

Возможно прямое обеспечение электроэнергией маломощных устройств с блоками питания, требующими низкое напряжение (12 и 24 В). Например, это радиоэлектроника, персональные компьютеры и зарядные устройства.

Разновидности панельных солнечных электростанций

Панельные станции удобны для использования в быту. Разновидности таких систем и их параметры:

• Автономные домашние электростанции. Такие устройства включают в свою конструкцию солнечные панели и аккумуляторные батареи. Конструкция позволяет соорудить систему обеспечения электричеством, полностью независящую от внешних источников. Главным минусом подобных станций является стоимость оборудования. Особенно она высока на накопители электроэнергии (аккумуляторные батареи).
• Сетевые электростанции. В конструкции таких домашних электростанций отсутствуют батареи. Такие станции применяются в стационарных электросетях. Преобразованная солнечная электроэнергия используется различными потребителями, а излишняя часть высвобождается в общую электросеть. Оттуда же берется, когда электричества недостает от солнечной энергии. Общая сеть в таком случае играет роль накопителя электричества. Создается ситуация зависимости от стационарной электросети и электроэнергии в ней, что становится недостатком подобной схемы солнечной электростанции. Сфера применения таких сетевых станций – частные дома малых размеров, потребляющие около 10 кВт электричества.
• Гибридные электростанции. Представляют собой усреднённую версию предыдущих схем, так как имеют схожие параметры. Преимущества таких устройств: меньшие затраты на дорогостоящее оборудование (накопители), компенсация аварии (к примеру, при выходе из строя стационарного источника, или при больших токовых нагрузках).

Солнечные электростанции для дома — стоимость от SOLARMARKET

В обстановке постоянного роста тарифов на электроэнергию, поставляемой в дома граждан Украины отечественными энергопоставляющими компаниями, у большинства украинцев все чаще возникает идея сэкономить и купить солнечную электростанцию для дома, тем самым сделать свои дома и хозяйства более автономными и энергонезависимыми. С этой задачей они обращаются к опытным поставщикам-инсталляторам солнечных станций, с помощью которых и воплощают свои идеи. И это правильный и верный шаг навстречу очень ощутимой экономии и более того, к получению доходов за переданную в муниципальную электросеть энергию, полученную от солнечной станции.

По состоянию на 2020 год, инвестировать в солнечную энергию для частного дома, стремятся с каждым днем все больше и больше наших сограждан. При этом средняя стоимость строительства солнечной электростанции для частного дома не является заоблачной, кроме того такая станция возвращает вложения в течении 4-6 лет при сроке службы оборудования 20-25 лет.

Домашние солнечные электростанции

Ваша собственная домашняя солнечная электростанция с Solarmarket может стать реальностью всего за 10 дней. И первое, что для этого нужно, так это расчет солнечной электростанции для дома, который проведут наши специалисты исходя из ежемесячного уровня потребляемой электроэнергии в вашем доме.

Впоследствии можно будет просчитать и срок окупаемости, на который способен предлагаемый к установке комплект солнечной электростанции для дома. Более того, мы можем также рассчитать возможность подключения такой домашней солнечной электростанции к государственной программе «зеленый тариф», что позволит не только экономить средства на электроэнергии, но и зарабатывать их, продавая электроэнергию государству, подключаясь к общей сети потребителей.

Солнечные электростанции для частного дома

Согласно прогнозам, установленная солнечная станция для дома будет приносить доход еще минимум 25 лет. А это довольно неплохой заработок, учитывая то, что стоимость электроэнергии в Украине с каждым годом растёт и, как следствие, домашняя солнечная электростанция будет становиться всё более выгодной из года в год.

Немаловажно также и то, что солнечная домашняя электростанция – это забота о природе, ведь чем больше электричества будет вырабатываться при помощи альтернативных источников получения электроэнергии, тем будет меньше выбросов CO2, приводящих к глобальному потеплению. К тому же, солнечный свет является бесконечным источником энергии и поэтому такой метод получения электроэнергии не истощает запасы источников энергии на планете.

Кроме этого, солнечные электростанции для частного дома – это инвестиция в будущее, поскольку даже в том случае, если вы захотите продать свой дом, его стоимость возрастет, если там будет готовая солнечная электростанция.

Солнечные электростанции | Avenston Engineering

Одна из ключевых компетенций Avenston Engineering заключается в строительстве и сервисном обслуживании солнечных электростанций средней и большой мощности. Наша группа компаний с 2010 года осуществляет комплекс работ по разработке проектов, строительству и обслуживанию фотоэлектрических солнечных электростанций всех типов, накопив огромный практический опыт реализации солнечных проектов:

Солнечные электростанции от Avenston Engineering — это полная профессиональная поддержка и экспертиза на всех этапах. Мы проектируем и строим любые типы современных солнечных электростанций: промышленные солнечные электростанции, коммерческие солнечные электростанции, солнечные электростанции для бизнеса, домашние солнечные электростанции, солнечные электростанции для фермеров, наземные солнечные электростанции, крышные солнечные электростанции, сетевые солнечные электростанции, автономные солнечные электростанции, солнечные навесы, солнечные электростанции на кристаллических солнечных модулях, солнечные электростанции на тонкопленочных солнечных модулях, и тому подобное. Мы работаем с солнечными электростанциями различной мощности: 10 кВт, 30 кВт, 100 кВт, 300 кВт, 500 кВт, 1 МВт, 5 МВт, 10 МВт и выше.

Промышленные солнечные электростанции

Компания Avenston Engineering — это синтез мощного инженерно-проектировочного кластера, который опирается в своей работе на множество собственных разработок и ноу-хау, и передовой производственной базы. Мы имеем огромный опыт строительно-монтажных работ и эксплуатации объектов энергетики. Это позволило нам успешно реализовать многие проекты строительства промышленных солнечных электростанций, суммарная мощность которых превышает сотню мегаватт. Мы не просто умеем проектировать и строить солнечные электростанции, мы умеем организовать процесс комплексно, начиная от выбора земельного участка и решение всех вопросов, связанных с запуском станции в эксплуатацию, и к началу работы по зеленому тарифу.

Нами накоплен опыт строительства объектов солнечной энергетики самого различного назначения:
— Мощные (от 10 МВт) промышленные солнечные электростанции.
— Наземные солнечные электростанции средней (3-10 МВт) мощности.
— Коммерческие крышные солнечные электростанции, в том числе с локацией на нескольких зданиях.
— Промышленные резервные солнечные электростанции, и тому подобное.

Домашние солнечные электростанции

Кроме коммерческих объектов солнечной энергетики наши специалисты имеют большой опыт в сегменте домашних солнечных электростанций. Большая часть из построенных нами проектов этого типа — это сетевые домашние солнечные электростанции. Также мы строили домашние солнечные электростанции для собственных нужд — резервные системы электрообеспечения. Наши домашние решения включают в себя как крышные солнечные электростанции, так и системы, размещенные на крышах, фасадах и навесах.

Домашние резервные и гибридные солнечные электростанции

Добиться высокой степени надежности электроснабжения, что особенно актуально для сельских потребителей, возможно несколькими путями:

• Повышение надежности всех элементов, входящих в состав электрических систем, их телемеханизации и автоматизация.
• Проведение резервирования линий электроснабжения, например, подключение трансформаторной подстанции от нескольких линий. Впрочем, при сильном ветре, грозе, гололеде или из-за обледенения проводов высокая вероятность того, что основная и резервная воздушные линии могут быть одновременно повреждены. Кроме того, не всегда есть возможность обеспечить основное и резервное электроснабжение, особенно в случаях, когда речь идет об объектах, расположенных далеко от населенных пунктов.

Резервные фотоэлектрические системы

Использование резервных солнечных электростанций в комплексе с системами накопления и хранения электроэнергии позволяет полностью избежать перерывов в подаче электроэнергии, вызванных плановыми или аварийными отключениями общей электрической сети. Необходимость установки резервных солнечных электростанций оправдана в тех случаях, когда возможный ущерб, вызванный отключением общей электросети, больше или равна затратам на электроэнергию, которая будет произведена резервной СЭС.

Резервные солнечные электростанции начинают функционировать при возникновении перерывов в подаче электроэнергии из системы централизованного энергоснабжения. Как показывают наблюдения, даже при самых неблагоприятных условиях, продолжительность перерывов в подаче электроэнергии даже в самых отдаленных сельских районах составляет не более 150-200 часов в год. Реально, с учетом особенностей технологических процессов сельхозпроизводства, перерывы оказываются значительно меньше, поэтому мощности резервной СЭС в сочетании с блоком аккумуляторов хватит для того, чтобы полностью заместить дефицит электроэнергии, который может образоваться из-за отключения электричества. Кроме того, проект резервной солнечной электростанции может предусматривать возможность ее использования для покрытия пиковых потребностей электроэнергии.

Гибридные системы электроснабжения на солнечных батареях

Гибридные солнечные электростанции — это комбинированные резервные системы электропитания, в которых, кроме солнечных батарей для обеспечения электроэнергией могут использоваться и другие источники: централизованная электросеть, ветрогенераторы, бензиновые или дизельные электроагрегаты.

Tesla хочет сделать каждый дом распределенной электростанцией — TechCrunch

Генеральный директор Tesla

Илон Маск хочет превратить каждый дом в распределенную электростанцию, которая будет генерировать, хранить и даже доставлять энергию обратно в электросеть, используя продукты компании.

Хотя компания уже много лет продает солнечные батареи и аккумуляторы энергии, новая политика компании — продавать солнечную энергию только в сочетании с продуктами для хранения энергии, наряду с комментариями Маска в понедельник, раскрывает стратегию, направленную на масштабирование этого бизнеса за счет обращения к коммунальным предприятиям.

«Это процветающее будущее как для Tesla, так и для электроэнергетики», — сказал он. «Если этого не сделать, коммунальные предприятия не смогут обслуживать своих клиентов. Они не смогут этого сделать », — сказал Маск во время телефонного разговора с инвестором, отметив постоянные отключения электроэнергии в Калифорнии прошлым летом и недавний отказ сети в Техасе как свидетельство того, что надежность сети стала более серьезной проблемой.

На прошлой неделе компания изменила свой веб-сайт, чтобы запретить покупателям покупать только солнечную батарею или ее накопитель энергии Powerwall, и вместо этого потребовала приобрести систему.Позже Маск объявил об этом шаге в своем твите, заявив, что «солнечная энергия будет подаваться исключительно на Powerwall» и что «Powerwall будет взаимодействовать только между счетчиком коммунальных услуг и главной панелью выключателя дома, что обеспечивает сверхпростую установку и беспрепятственное резервное копирование всего дома во время отключения электросети».

Маск утверждает, что энергосистеме потребуется больше линий электропередач, больше электростанций и более крупных подстанций для полной декарбонизации с использованием возобновляемых источников энергии и хранилищ. По мнению Маска, распределенные жилые системы — разумеется, с использованием продуктов Tesla — будут лучшим вариантом.Его заявление было частично подтверждено недавними исследованиями Массачусетского технологического института, которые показали, что США могут выйти на сеть с нулевым выбросом углерода, более чем вдвое увеличив свою пропускную способность, а также другое исследование Принстонского университета, показывающее, что стране может потребоваться утроить свои системы передачи к 2050 году, чтобы достичь нулевых выбросов.

Маск представляет себе систему электросетей, радикально отличную от той, которая есть у нас сегодня, которая централизованно контролируется и управляется операторами сетей, независимыми организациями, такими как Независимый системный оператор Калифорнии или Совет по надежности электроснабжения Техаса.Это видение связано с бюрократическими и логистическими проблемами. Коммунальным предприятиям и регулирующей политике необходимо будет решить, как справиться с большим притоком так называемых «распределенных энергетических ресурсов», таких как солнечные батареи на крышах жилых домов, что может противоречить давно устоявшимся бизнес-моделям коммунальных предприятий.

Важно отметить, что вопрос о том, хватит ли одних только возобновляемых источников энергии и накопителей для декарбонизации энергосистемы, является спорным. Многие эксперты полагают, что потребности в землепользовании, требования к хранению и проблемы с перебоями возобновляемых источников энергии могут превратить их роль в качестве основного производителя электроэнергии в страну несбыточной мечтой.Но Маск долгое время был оптимистом в отношении модели «возобновляемые источники энергии плюс накопители», написав в июле прошлого года в Твиттере, что «физика отдает предпочтение электротранспорту, батареям для стационарного хранения и солнечной / ветровой энергии для выработки энергии».

Жизнь за пределами сети: как вырабатывать собственное электричество

Когда мы с женой переехали в Монтану, мы нашли удобный дом на нескольких акрах земли с видом на горы.

Была только одна загвоздка — дом был отключен от электросети. Фактически, каждый в подразделении генерировал свою собственную энергию, включая отель типа «постель и завтрак» поблизости.

Это не значит, что он был примитивным. В доме были солнечные батареи, ветряная турбина, аккумуляторная батарея и инвертор, генератор и полный набор бытовой техники, включая стиральную машину и сушилку, холодильник, плиту, спутниковое телевидение, пропановую печь и даже посудомоечную машину.

Поскольку я работал на когенерационной электростанции до приезда в Монтану, я не слишком беспокоился о выработке собственной электроэнергии, поэтому мы купили дом.

Солнечная панель с трекером

Жизнь вне сети

Предыдущий владелец показал мне критически важные объекты и рассказал, как с ними работать.Когда мы въехали, мы вставили компактные люминесцентные лампы в каждую розетку, запрограммировали термостат на автоматическое понижение температуры ночью и обязательно выключили свет, когда выходили из комнаты. Мы думали, что у нас все под контролем.

На третью ночь в доме мы легли спать, как обычно, под слабый шум ветра снаружи, звук, который мы уже начали получать, потому что он генерировал большую часть нашей энергии. Среди ночи меня разбудил звук — ничего.Ни гула холодильника, ни вентилятора печи, ни ветра. Крошечный индикатор питания на датчике угарного газа не светился, как и цифровой дисплей на радиочасах. У нас не было силы.

Ветряк

Я встал и вышел на улицу, чтобы проверить силовое оборудование. Очевидно, ветер утих ночью, и небольшое количество потребляемой энергии истощило батареи. Я запустил бензиновый генератор, и он начал подавать электроэнергию в наш дом и заряжать батареи.

Я только что усвоил первый урок энергии ветра и солнца: на них не всегда можно рассчитывать, когда они нужны. Независимо от того, где вы находитесь, солнце всегда заходит, а ветер перестанет дуть.

Самые горячие удобства от разработчиков? Электростанция из батарей.

В Юте компания Soleil Lofts подписала первую в своем роде сделку с Rocky Mountain Power, которая может использовать батареи в качестве источника энергии. По словам компании Wasatch Group, девелопера из Юты, которая построила и управляет квартирами, такая договоренность помогает коммунальному предприятию экономить затраты на генерацию, а застройщику — деньги.

Руководители Wasatch рассматривают виртуальную электростанцию ​​как доказательство того, что батареи — это разумное вложение для владельцев зданий.

«V.P.P. обеспечивает поток доходов и делает эту недвижимость более привлекательной для сдачи в аренду », — сказал Райан Петерсон, президент Wasatch Guaranty Capital, подразделения компании по недвижимости и инвестициям. «Одна из причин, по которой мы рассматриваем возобновляемые источники энергии и солнечную энергию, заключается в том, что они сокращают операционные расходы и увеличивают денежный поток, что очень важно для владельцев недвижимости».

Проект Soleil находится на пересечении нескольких тенденций: переход к более чистой возобновляемой энергии; быстро падающая стоимость батарей и накопителей энергии, которая упала почти на 80 процентов за последнее десятилетие, по данным Boston Consulting Group; и стремление разработчиков уменьшить свое воздействие на окружающую среду.

Сегодня в бизнесе

Обновлено

28 мая 2021 г., 12:54 ET

Аккумуляторная батарея в США значительно выросла в прошлом году, добавив 476 мегаватт в третьем квартале, что на 240 процентов больше, чем в предыдущем квартале, согласно данным U.S. Energy Storage Monitor.

Но это далеко не то, что необходимо для поддержки полностью возобновляемой энергосистемы. В отчете Калифорнийского университета в Беркли, посвященном переходу на возобновляемые источники энергии, говорится, что Соединенным Штатам потребуется 150 гигаватт накопителей, чтобы к 2035 году обеспечить 90-процентную чистую энергосистему.

«Мы находимся на поворотном этапе», — сказал Марк Дайсон, эксперт по чистой энергии в RMI, организации из Колорадо, занимающейся вопросами устойчивого развития. «Поскольку цены так сильно снизились, особенно на батареи, я ожидаю, что все больше и больше новых домов будут использовать эти технологии. Виртуальные электростанции — это самое дешевое и ценное, что нужно построить для энергосистемы США ».

Распределенное производство электроэнергии и его воздействие на окружающую среду | Энергия и окружающая среда

Посмотреть интерактивную версию этой схемы >>

О распределенной генерации

Распределенная генерация относится к различным технологиям, которые генерируют электричество там, где она будет использоваться или поблизости от нее, например, солнечные панели и комбинированное производство тепла и электроэнергии.Распределенная генерация может обслуживать одну структуру, такую ​​как дом или бизнес, или она может быть частью микросети (меньшая сеть, которая также связана с более крупной системой доставки электроэнергии), например, на крупном промышленном объекте, военной базе. , или большой кампус колледжа. При подключении к низковольтным линиям распределения электроэнергии распределенная генерация может помочь обеспечить доставку чистой и надежной энергии дополнительным потребителям и снизить потери электроэнергии на линиях передачи и распределения.

В жилом секторе распространенные системы распределенной генерации включают:

• Солнечные фотоэлектрические панели
• Малые ветряки
• Топливные элементы, работающие на природном газе
• Аварийные резервные генераторы, обычно работающие на бензине или дизельном топливе

В коммерческом и промышленном секторах распределенная генерация может включать такие ресурсы, как:

• Комбинированные теплоэнергетические системы
• Солнечные фотоэлектрические панели
• Ветер
• Гидроэнергетика
• Сжигание или совместное сжигание биомассы
• Сжигание твердых бытовых отходов
• Топливные элементы, работающие на природном газе или биомассе
• Поршневые двигатели внутреннего сгорания, включая резервные генераторы, которые могут работать на масле

Распределенная генерация в США

Использование блоков распределенной генерации в США увеличилось по ряду причин, в том числе:

• Возобновляемые источники энергии, такие как солнечные батареи, стали рентабельными для многих домовладельцев и предприятий.
• Несколько штатов и местные органы власти продвигают политику, поощряющую более широкое внедрение возобновляемых технологий из-за их преимуществ, включая энергетическую безопасность, отказоустойчивость и сокращение выбросов.
• Системы распределенной генерации, особенно комбинированные генераторы тепла и электроэнергии и аварийные генераторы, используются для обеспечения электроэнергией во время перебоев в подаче электроэнергии, в том числе тех, которые возникают после сильных штормов и в дни высокой потребности в энергии.
• Сетевые операторы могут полагаться на некоторые предприятия при эксплуатации своих локальных аварийных генераторов для обеспечения надежного электроснабжения всех потребителей в часы пиковых нагрузок.

Системы распределенной генерации подчиняются иному сочетанию местных, государственных и федеральных политик, правил и рынков по сравнению с централизованной генерацией. Поскольку политика и стимулы сильно различаются от одного места к другому, финансовая привлекательность проекта распределенной генерации также варьируется.

По мере того, как электроэнергетические компании интегрируют информационные и коммуникационные технологии для модернизации систем доставки электроэнергии, могут появиться возможности для надежного и экономичного увеличения использования распределенной генерации.

Воздействие распределенной генерации на окружающую среду

Распределенная генерация может принести пользу окружающей среде, если ее использование снижает количество электроэнергии, которая должна быть произведена на централизованных электростанциях, что, в свою очередь, может снизить воздействие на окружающую среду централизованной генерации. В частности:

• Существующие рентабельные технологии распределенной генерации могут использоваться для выработки электроэнергии в домах и на предприятиях с использованием возобновляемых источников энергии, таких как солнце и ветер.
• Распределенная генерация может использовать энергию, которая в противном случае могла бы быть потрачена впустую, например, через систему комбинированного производства тепла и электроэнергии.
• Используя местные источники энергии, распределенная генерация снижает или устраняет «потери в линии» (потери энергии), которые происходят во время передачи и распределения в системе поставки электроэнергии.

Однако распределенная генерация также может привести к негативному воздействию на окружающую среду:

• Системы распределенной генерации требуют «следа» (они занимают место), и поскольку они расположены ближе к конечному пользователю, некоторые системы распределенной генерации могут быть неприятны для глаз или вызывать проблемы с землепользованием.
• Технологии распределенной генерации, которые включают сжигание, в частности сжигание ископаемого топлива, могут вызывать многие из тех же типов воздействий, что и более крупные электростанции, работающие на ископаемом топливе, например, загрязнение воздуха. Эти воздействия могут быть меньше по масштабу, чем воздействия от большой электростанции, но также могут быть ближе к населенным пунктам.
• Для некоторых технологий распределенной генерации, таких как сжигание отходов, сжигание биомассы и комбинированное производство тепла и электроэнергии, может потребоваться вода для производства пара или охлаждения.
• Системы распределенной генерации, использующие сжигание, могут быть менее эффективными, чем централизованные электростанции из-за эффективности масштаба.

Распределенные энергетические технологии могут вызвать некоторые негативные экологические проблемы в конце своего срока полезного использования при замене или удалении.

Hawaii будет питать свою чистую сеть от 6000 домашних аккумуляторов, установленных Swell Energy

Крупнейшая коммунальная компания на Гавайях задействовала новый инструмент в поисках безуглеродной системы электричества: тысячи батарей, установленных в домах людей.

Hawaiian Electric получила одобрение регулирующего органа на план стоимостью 25 миллионов долларов по использованию солнечных батарей и батарей в 6000 домах на островах Гавайи, Мауи и Оаху. Стартап Swell Energy из Венис-Бич, Калифорния, будет контролировать работу с клиентами, установку и эксплуатацию сети, которая будет служить виртуальной электростанцией.

После завершения портфель будет поставлять 25 мегаватт солнечной энергии и 80 мегаватт емкости аккумуляторов, которые Hawaiian Electric может использовать в качестве электроэнергии в часы, когда спрос в сети резко возрастает, а также обеспечивает быстрое реагирование на частотные характеристики сети.

Проект одновременно решает несколько задач. Гавайи приняли закон, требующий к 2045 году 100% возобновляемой электроэнергии; это требует остановки предприятий, работающих на ископаемом топливе, и замены их подходящими альтернативами. Но сети острова быстро стали насыщаться солнечной энергией в полдень, что побудило принять батареи для хранения излишков и обеспечения их использования после захода солнца.

Модель виртуальной электростанции предлагает домовладельцам резервное питание и экономию на счетах за электроэнергию за счет автономного электроснабжения в течение большего количества часов в день.Емкость аккумулятора также доступна коммунальному предприятию для решения общесистемных проблем, связанных с переходом на более чистую энергию. Это требует уравновешивания потребностей сети с обеспечением поддержки клиентов и справедливой компенсации.

«Что об этом думают домовладельцы? Люди это понимают», — сказал Greentech Media генеральный директор Сулеман Хан. «Вариант двойного использования весьма эффективен для обеих сторон».

Это все еще развивающийся класс активов, но в прошлом месяце Swell сообщила, что привлекла фонд проектного финансирования в размере 450 миллионов долларов от Ares Management Corp.и согласованный климатический капитал. Фонд предоставляет венчурному стартапу недорогой капитал для построения аккумуляторных сетей в ожидании долгосрочной контрактной выручки, которую Swell получит от коммунальных предприятий, когда автопарки будут введены в эксплуатацию.

Стартап ранее заключил сделки с энергокомпанией Southern California Edison, чтобы не отставать от спроса в быстрорастущих частях округа Ориндж, а также поставлять мощности в регионы Окснард и Вентура вместо затопленного газового завода. Не сразу было ясно, когда новый проект на Гавайях начнет полномасштабную работу.

В 2020 году было заключено множество новых контрактов на виртуальные электростанции, но сделка на Гавайях, похоже, является крупнейшей на данный момент в США.

Sunrun, крупнейшая в стране компания по установке солнечных батарей, поставила более 13 000 бытовых аккумуляторных систем по всей стране. Впервые компания выиграла контракт на поставку мощности на рынке мощности Новой Англии с поставкой в ​​2022 году. В прошлом году она заключила 10-летний контракт на 5 мегаватт с SCE и сделку на 20 мегаватт с агрегаторами общественного выбора Bay Area, которые покупают чистые власть для населения, которому они служат.Коммунальные предприятия, такие как Portland General Electric и Vermont’s Green Mountain Power, также расширили свои инвестиции в виртуальные электростанции.

«2020 год стал периодом большого просвещения среди коммунальных предприятий в отношении накопления энергии за счетчиком», — сказал Хан, имея в виду батареи, расположенные на территории клиента. «Гонка за виртуальную сетку началась».

Swell присоединяется к растущему списку крупных и малых проектов, которые Гавайи строят, чтобы избавить свою сеть от ископаемого топлива.

Hawaiian Electric заключила контракт с разработчиком Plus Power на массивную автономную батарею. Проект хранилища энергии Каполей мощностью 185 мегаватт / 565 мегаватт-часов возьмет на себя обязанности, которые в настоящее время обслуживает угольная электростанция AES на острове Оаху. Список основных электростанций, работающих на солнечной энергии и батареях, строящихся на Гавайях, стал достаточно длинным, и за ним трудно угнаться. На Кауаи местный энергетический кооператив решил в этом месяце построить гидроаккумулятор с солнечной батареей, который будет использовать приподнятые резервуары для подачи чистой энергии в ночное время.

Swell создает две виртуальные электростанции с клиентами SCE с домашними батареями

Swell Energy создала две программы виртуальных электростанций с клиентами из Южной Калифорнии Edison (SCE), которые теперь открыты для регистрации. Программы VPP доступны для клиентов SCE в различных районах округа Ориндж, округ Вентура и округа Санта-Барбара, которые заинтересованы в установке домашних аккумуляторов на солнечной энергии. Клиенты, зарегистрированные в программе VPP, могут финансировать свои системы хранения энергии за счет финансирования Swell и устанавливать вторую батарею по сниженной цене.

VPP

предлагают домовладельцам, владельцам бизнеса и коммунальным предприятиям эффективный способ коллективно удовлетворить меняющиеся потребности в энергии, раскрывая потенциал солнечной энергии, хранящейся в местной батарее. Участники программ VPP Swell в южной Калифорнии получают дополнительную выгоду, зарабатывая GridRevenue за вечернее потребление накопленной энергии, обеспечивая столь необходимую разгрузку сети в часы пик. Добавление второй батареи в систему еще больше увеличивает уровни участия в VPP и возможности для GridRevenue, одновременно повышая безопасность электроэнергии на месте.Программа VPP Swell начала действовать в начале этого года.

«В зоне обслуживания SCE наши VPP массово переключают потребление солнечной энергии на периоды пикового спроса. Таким образом, эти программы обеспечивают экономию и энергетическую безопасность, которые хотят домовладельцы и предприятия, одновременно повышая гибкость и устойчивость местной сети », — сказал Сулеман Хан, генеральный директор Swell Energy. «VPP Swell гарантируют, что домовладельцы получат максимальную отдачу от своих домашних аккумуляторов, а спонсоры и поставщики коммунальных услуг получат выгоду от большого парка стратегически расположенных аккумуляторов.Наши текущие энергетические программы с SCE — отличные модели для будущего нашей электросети в целом ».

Программа VPP округа Ориндж является частью второго пилотного проекта SCE по приоритетным ресурсам и будет обеспечивать энергоснабжение клиентов SCE в периоды пикового спроса в течение следующих 15 лет. Swell активно привлекает 2000 жителей и малых предприятий округа Ориндж к участию в этом ВПП, чтобы создать ресурс чистой энергии мощностью 20 МВт-ч из местной клиентской базы SCE. Эта программа VPP по соседству идеально подходит для домовладельцев и предприятий любого размера и разных счетов за коммунальные услуги и распространяется на всех клиентов, которые хотят получить батарею, включая тех, у кого уже есть солнечная энергетическая система.

Программа округа Санта-Барбара и округа Вентура была разработана в ответ на законопроект Сената № 801, предписывающий компании SCE развернуть накопители энергии для оказания помощи регионам, пострадавшим от частичной остановки хранилища природного газа в каньоне Алисо. VPP поможет коммунальному предприятию управлять нагрузкой, повышая надежность и заменяя функции стабилизации сети, которые ранее предоставлялись газовым объектом. Компания SCE получила право на участие в программе VPP в рамках программы закупок накопителей энергии Aliso Canyon. Swell активно набирает около 6000 домов и малых предприятий в зоне реализации проекта для создания более 14 МВт мощности и возможностей реагирования на спрос на 10-летний период.Swell расширяет свою отраслевую партнерскую сеть с сорока до шестидесяти партнеров в ближайшие месяцы, чтобы удовлетворить спрос на программы.

Эти программы VPP для клиентов SCE представляют собой два из шести таких контрактов на распределенные электростанции, которые Swell запускает с коммунальными предприятиями на различных рынках через свой фонд партнерства с капиталом. В целом, согласно существующим контрактам Swell с коммунальными предприятиями, услуги VPP будут обеспечивать 15 000 домов и малых предприятий в Соединенных Штатах.

Новость от Swell

Могут ли солнечные панели и батареи в вашем доме помочь предотвратить следующую аварию в электросети?

Электроэнергия отключилась в засыпанном снегом районе Маурисио Монтойи в 5:30 в понедельник вечером в феврале во время резкого похолодания, опустошившего Техас.Быстро наступила ночь, погрузив его район в Перлэнде в жуткую, почти полную темноту — за исключением его дома. Его свет продолжал гореть благодаря солнечной батарее и набору батарей, которые поддерживали его дом в тепле и освещении до четверга, когда электричество снова включилось навсегда.

Дом Монтойи стал убежищем во время стихийного бедствия; соседи пришли погреться, его большая семья, потерявшая власть, приехала остаться. Его дети спали в собственных кроватях, в безопасности и в тепле.

«Наличие панелей и батарей было спасением», — говорит он.«Мы могли бы продолжать так жить вечно, используя только систему».

Сложная энергетическая инфраструктура в Соединенных Штатах становится все более и более напряженной перед лицом экстремальных погодных условий, вызванных изменением климата, и растущего общего спроса — проблемы, которые будут только усугубляться по мере дальнейшего потепления планеты и электрификации повседневной жизни. в общенациональных усилиях по отказу от ископаемого топлива.

Маломасштабные проекты в области солнечной энергии в сочетании с батареями, которые могут накапливать энергию, собранную на вашей крыше, могут поддерживать свет в доме даже при отключении остальной сети, как это было в случае с Монтойей.Но они также начинают играть ценную роль в поддержке этой более крупной сети, если они объединены в сеть и правильно используются в своего рода «виртуальную электростанцию», сглаживая пики и спады спроса на электроэнергию таким образом, чтобы поддерживать некоторые виды энергопотребления. отключение электричества в первую очередь.

В Калифорнии, Вермонте и нескольких других штатах теория, которая уже много лет является интригующей концепцией в энергетических кругах, уже проходит проверку. Однако Техас пока не использует эту стратегию.

«Сможет ли это полностью компенсировать последствия замерзания многих компрессоров и электростанций, работающих на природном газе? Нет, конечно, нет, но мы бы и близко не подошли к крайностям [дефицита электроэнергии], которые мы наблюдали »в Техасе, — говорит Кристофер Клак, разработчик моделей энергии и генеральный директор аналитической группы по энергетике Vibrant Clean Energy.

Маленький может быть красивым

У некоторых возобновляемых источников энергии, таких как солнце и ветер, всегда была большая проблема: они приходят и уходят. Солнце встает и заходит.Ветры порывистые и слабые. Так что вопрос уже давно заключался в том, есть ли эффективный способ накопления дополнительной энергии, но решить «как» было непросто, по крайней мере, в крупном масштабе.

Достижения в области аккумуляторных технологий меняют правила игры. Батареи, которые могут хранить солнечную (или любую другую) электроэнергию, стали намного эффективнее и на порядки дешевле за последнее десятилетие. Стоимость аккумуляторных батарей для коммунальных предприятий упала на 70 процентов.

В ответ их использование резко возросло.С 2010 года Управление энергетической информации США сообщает, что объем хранилищ в США увеличился более чем в 10 раз, удвоившись только в 2020 году. По данным Wood Mackenzie, фирмы, занимающейся анализом энергии, ожидается, что в 2021 году она вырастет втрое, а к 2025 году — в шесть раз.

Большая часть этого роста приходится на так называемые системы «переднего метра», такие как огромная 300-мегаваттная Moss Landing система в Монтерее, Калифорния, в настоящее время самая большая в мире. Но значительная часть роста пришлась на батарейные системы, которые люди устанавливают в своих домах, часто в сочетании с небольшой солнечной батареей на крыше.(Например, у Montoya есть три Tesla Powerwall и солнечная батарея).

«Потенциал огромен, — говорит Хлоя Холден, эксперт по хранению жилых помещений в Wood Mackenzie. «Вопрос в том, сколько домов могут иметь солнечные батареи и аккумуляторы, и ответ таков: много домов».

После отключений электроэнергии в Калифорнии в 2019 и 2020 годах многие семьи в штате начали искать инструменты, которые могли бы помочь им пережить подобные события в будущем. Многие покупали дизельные генераторы, но компания Sunrun, занимающаяся установкой солнечных батарей, сообщила о росте продаж небольших солнечных и аккумуляторных установок, которые могут обеспечивать электричеством дома через короткий перерыв и подзаряжаться на солнце следующего дня.В 2019 году около 20 000 домов в Калифорнии были установлены системы хранения данных; к середине 2020 года их было около 30 000, говорит Бернадетт дель Кьяро, директор Калифорнийской ассоциации солнечной энергии и накопителей. К середине 2021 года она ожидает, что их будет 60 тысяч.

С таким ростом появляется прекрасная возможность, говорит она: использовать все эти маленькие кусочки «распределенной» накопленной энергии как своего рода гигантский сетевой источник, к которому большая энергосистема может обратиться за помощью в случае стресса.

Тестирование воды в электричестве

Только в течение последних трех лет или около того аккумуляторные системы стали распространенными и достаточно большими, чтобы начать тестирование распределенной системы.Несколько компаний и коммунальных предприятий устанавливают системы хранения по значительно сниженным ценам для домовладельцев в обмен на периодический контроль над емкостью батарей. Они также часто в какой-то мере контролируют электрическую нагрузку своих клиентов, тонко настраивая свой термостат и холодильник, что может помочь контролировать общий сток электроэнергии, не влияя на комфорт. Обычно клиентам платят за поставленную электроэнергию.

В Вермонте у местной коммунальной компании Green Mountain Power есть более 2500 клиентов с батареями, подключенными к более широкой сети, которые согласились позволить коммунальной компании контролировать их несколько раз в год во время пиков спроса.Система помогает сгладить нагрузку и удешевить электричество.

Аналогичные пилотные проекты, реализуемые коммунальными предприятиями, реализуются в Портленде, штат Орегон, и в Колорадо, и многие более мелкие проекты находятся в стадии разработки. В сентябре Федеральная комиссия по регулированию энергетики, агентство, которое контролирует электроэнергетические системы США, поручила коммунальным предприятиям по всей стране выяснить, как реализовать эту концепцию — решение, по словам Холдена, вероятно, приведет к огромным инновациям и созданию таких систем в ближайшие несколько лет. годы.

Эта разработка может даже помочь коммунальным предприятиям отказаться от строительства новых электростанций, работающих на ископаемом топливе, и, возможно, подтолкнуть более старые к более быстрому выходу на пенсию, говорит Иеремия Джонсон, исследователь энергетики из Университета штата Северная Каролина. «Если у вас их достаточно, чтобы их можно было использовать при необходимости, вы можете начать аргументировать, что еще один газовый завод не нужен», — говорит он.

Инструмент в наборе инструментов для предотвращения отключения электроэнергии

Многие отключения электроэнергии случаются по простой причине: спрос на электроэнергию больше, чем может обеспечить система.

Это обычно случается летом, когда на улице очень жарко и включены кондиционеры, которые потребляют электроэнергию и повышают ее потребности. Сверхвысокий спрос во время сильной жары способствовал отключениям электроэнергии, которые прокатились по северной Калифорнии прошлым летом.

Но высокий спрос может возникать и зимой, что является одной из причин недавней катастрофы в Техасе, объясняет Райан Хледик, аналитик по вопросам энергетики из Brattle Group. Просто по законам физики для обогрева дома от 10 ° F до 65 ° требуется больше энергии, чем для его охлаждения от 100 ° до 70 °, а в Техасе большая часть этой энергии поступает от электричества.Около 60 процентов государственных домов отапливаются электричеством (остальные отапливаются природным газом).

Независимо от того, вызван ли стресс жарой или холодом, менеджеры по энергетике обычно видят приближение проблемы и пытаются «сгладить» спрос на свои сложные системы — иногда прося людей выключить второстепенное электрическое оборудование, иногда спрашивая: « пиковые электростанции »для включения и сжигания газа, реактивного топлива или других ископаемых видов топлива для производства электроэнергии, или путем покупки дополнительной электроэнергии в других регионах для восполнения дефицита.

Но иногда эти стратегии не работают, и мощности просто не хватает для удовлетворения спроса. Вот когда гаснет свет: либо коммунальное предприятие отключит системы, чтобы предотвратить их катастрофический отказ, либо системы будут перегружены и отключатся.

Вот как распределенные сети аккумуляторов — как промышленных, так и жилых — могут помочь домовладельцу, который надеется сохранить свет, и электросети в целом.

Во-первых, объясняет Хледик, есть влияние на спрос: дома, которые могут получать электроэнергию сами по себе, не добавляют нагрузки к изношенной энергосистеме.Одно только это «сокращение спроса» может помочь в критические моменты.

Тогда есть возможность использовать все эти батареи, чтобы восполнить недостаток энергии, чтобы вообще не происходило отключений электроэнергии.

Независимо от того, снижают ли спрос или предоставляют дополнительный источник энергии, эти виртуальные электростанции «действительно полезны», — говорит Эми Харт, директор по политике Sunrun, национальной компании по производству солнечных батарей и аккумуляторов.

В августе прошлого года в Калифорнии виртуальные электростанции могли помочь избежать отключений электроэнергии.По словам дель Кьяро, было всего несколько ключевых часов, когда спрос действительно превышал мощность примерно на 500–100 мегаватт (электростанция, работающая на природном газе средней мощности, может обеспечить около 500 мегаватт электроэнергии). Но по целому ряду причин только некоторые из 30 000 аккумуляторов по всему штату обратились за помощью, и коммунальному предприятию не удалось восполнить дефицит. Дель Кьяро надеется, что к лету следующего года будут решены некоторые вопросы, связанные с политикой и логистикой, и что постоянно увеличивающаяся емкость аккумуляторов со стороны домовладельцев увеличит потенциал.Компания под названием OhmConnect разрабатывает виртуальную электростанцию ​​мощностью 550 мегаватт, и на очереди еще много проектов.

«Ситуацию в Калифорнии можно было бы полностью решить с помощью большего объема хранилища», — говорит Клак.

В Техасе ситуация была более тяжелой, и управлять ею было бы труднее, — говорит он. Морозная погода отключила многие основные источники энергии как раз в то время, когда спрос на них резко увеличивался. Штат несколько дней подряд сталкивался с дефицитом электроэнергии в 20–25 ГВт, что более чем в 10 раз больше, чем в прошлом году в Калифорнии.

И хотя примерно в 50 000 домов в Техасе есть батареи, которые теоретически можно было бы использовать в качестве виртуальной электростанции, сглаживающей нагрузку, для них нет правил и разрешений, которые можно было бы использовать для увеличения мощности сети — просто для обеспечения их работы. благодарные владельцы, как и Монтойя. Но если бы они были доступны, Клак считает, что набор огромных виртуальных электростанций мог бы помочь смягчить последствия катастрофы.

«Любая энергия, которую электросеть в Техасе могла получить в то время, была полезна, независимо от того, насколько она мала или велика, потому что нам было больно для энергии, для электроэнергии», — говорит Джошуа Родс, эксперт по энергетике из Техасского университета. , Остин.

Виртуальные электростанции и сети аккумуляторов никоим образом не панацея, — предупреждает Холден. Но она ожидает, что по мере увеличения емкости хранения полезность этих систем также будет расти. И спрос со стороны домовладельцев есть: Sunrun сообщила о 350-процентном увеличении посещаемости своего веб-сайта и 70-процентном увеличении запросов на батареи, подключенные к солнечным системам, в течение недели после урагана в Техасе.

«Возможно, мы были там, где были с холодильниками в 1920 году, понимаете?» говорит Джейсон Бервен, генеральный директор Ассоциации накопителей энергии.