Построение математической модели использования возобновляемых источников энергии в быту

5. Заключительные положения

За последние годы стоимость солнечных фотоэлектрических панелей уменьшилась в несколько раз. Снижается также стоимость комплектующих для солнечной энергосистемы. Такое снижение (примерно 8-10% в год), а также увеличивающаяся стоимость на энергоносители (в том числе и на электроэнергию от сети) делает покупку и установку солнечных фотоэлектрических электростанций в загородном (дачном) доме все более привлекательным.

5.1. Мотивы установки автономных солнечных станций

Если проанализировать мотивы, побудившие нас рассматривать возможность использования солнечной энергии в дачном доме (в случае наличия электрификации дома), то они аналогичны мотивам других людей, установившим у себя солнечные электростанции. Это и интерес к новым технологиям, и желание быть независимым от аварий в электросетях и, главное, озабоченность экологическими проблемами. Кроме того, это и желание быть независимым от роста цен на электроэнергию. При покупке солнечной установки для дома фиксируется стоимость электроэнергии, которую она производит, на 20-40 лет вперед. Если электроэнергия от сети оплачивается по мере ее потребления и платежи будут всегда, пока потребляется электричество, то большая часть затрат на фотоэлектрическую систему оплачивается в момент ее установки. После этого получаемая электроэнергия бесплатна. Помимо этого, с начала 2020 года в России владельцы солнечных установок смогут даже получать небольшую компенсацию за отдачу излишков выработанной солнечной электроэнергии в сеть.
В целом, исследование подтвердило, что окупаемость автономной солнечной энергосистемы зависит от таких факторов, как солнечный ресурс, качество и срок службы оборудования, его стоимость и тарифы на электроэнергию, получаемую от сети, а также политики государства по поддержке экологически чистых источников энергии.

5.2. Выводы

В соответствии со сделанными нами расчетами, окупаемость автономной солнечной энергосистемы, обеспечивающей потребности в 5 кВт и функционирующей в Ленинградской области, при сезонном потреблении электроэнергии составит в среднем 30 сезонов, а в случае использования максимального значения суточного потребления – 21 сезон.
Указанные значения окупаемости сопоставимы со средним сроком эксплуатации оборудования – 25-30 лет. При этом, после истечения такого срока солнечные панели можно будет использовать и дальше, просто их мощность снизится примерно до 80%, но вырабатываемое ими электричество будет уже полностью бесплатным.
Так как целью настоящей работы являлось построение математической модели использования возобновляемых источников энергии при электроснабжении загородного дома для расчета гипотетической стоимости оборудования, при которой его установка будет целесообразной, или, как минимум, окупаемой в течение срока службы, можно считать, что такая стоимость уже доступна.
Выводы о целесообразности каждая семья должна сделать для себя сама.
Нужно, однако, учитывать, что постоянное (круглогодичное, а не сезонное, как в рассматриваемом случае) использование загородного (дачного) дома может сократить эти сроки, как и уже существующие в настоящее время факторы, такие как введение «зеленого тарифа», постоянное удорожание электроэнергии, удешевление стоимости оборудования. Сюда же можно отнести выполнение рекомендаций производителей по продлению срока службы оборудования: защиту панелей от механического воздействия, включая царапины, падающие ветки деревьев и т.д., регулярную чистку, повышающую прозрачность верхнего слоя батарей, использование возможностей по смягчению местных климатических условий (заграждающие конструкции от ветра, использование надежной монтажной опоры и т.д.).
Для себя мы решили, что необходимо учитывать сезонный характер использования – в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, в отличии от некоторых других регионов России (например, юг Приморского края (Владивосток, Находка), выработка самого солнечного месяца превышает выработку самого темного в 5-7 раз, что является естественной особенностью солнечной энергетики, и выбирать недорогую станцию, которая обеспечивает летние потребности и легко демонтируется на зимний период.
Но на наш взгляд, самое главное, что при использовании солнечной энергоустановки вносится вклад в борьбу с загрязнением окружающей среды и с глобальным потеплением. Это происходит за счет того, что уменьшается потребление энергии от традиционных, экологически грязных, топливных электростанций. Так, по возможности используя возобновляемые источники энергии, каждый из нас может внести свой вклад в решение экологических проблем человечества. Ведь изменяя свое потребление, мы вместе изменяем мир!¹⁶