Автономное электроснабжение

У Вас есть загородный дом, но нет возможности протянуть к нему линию электропередач (ЛЭП)? Или подключение к централизованным сетям электроснабжения непомерно дорого? А может быть, лучше сравнить эти 2 варианта — электроснабжение от ЛЭП и автономное электроснабжение?

Нами были проведены такие расчеты. Они показали, что если суммарная мощность Ваших потребителей (электрических нагрузок) не превышает нескольких кВт, потребляемая энергия меньше нескольких кВт*ч в сутки, а расстояние до точки подключения к сетям централизованного электроснабжения более нескольких сотен метров, то автономная система электроснабжения для Вашего дома может быть более выгодна, чем подключение к сетям.

При этом нужно учитывать следующие моменты:

  • при подключении к сетям централизованного электроснабжения Вы должны будете оплатить стоимость подключения к сетям (в Московской области это более 30000 рублей за каждый кВт установленной мощности), стоимость прокладки низковольтной ЛЭП (стоимость колеблется в разных регионах от 10000 до 17000 долларов США за 1 км), а также платить за потребляемую электроэнергию по расценкам энергосетей. Хорошо, если таких как Вы несколько, и Вы можете разделить стоимость подключения и строительства ЛЭП. Если же Вы хотите делать это самостоятельно, Вам потребуется немало денег. Точнее много.
  • другой вариант — создание собственной автономной системы электроснабжения. Плюсы этого варианта — Вам не нужно платить за подключение к сетям централизованного электроснабжения и строительство ЛЭП, Вы не зависите от цен на электроэнергию. Вы сами являетесь хозяином своего оборудования и можете вырабатывать электроэнергию тогда, когда Вам хочется. Минусы — Вам придется уделять время на техническое обслуживание и ремонт Вашего оборудования. Особенно это относится к системе, содержащей дизель- или бензоэлектрический агрегат (как основной или резервный источник электроснабжения). Нужно будет следить за состоянием Вашей аккумуляторной батареи. Минимум обслуживания требуют фотоэлектрические батареи.

Из чего же должна состоять система автономного электроснабжения? Обычно состав энергосистемы следующий:

  1. Источник энергии. Их может быть один или несколько. Им может быть:
    • жидкотопливный генератор ЖТГ (бензо- или дизельэлектрический агрегат)
    • фотоэлектрическая батарея
    • ветроэлектрическая установка.

    В качестве основного может применяться любой из перечисленных источников. Остальные могут использоваться как дополнительные или резервные.

  2. Аккумуляторная батарея. В системах на возобновляемых источниках энергии, в силу непостоянства возобновляемого ресурса, это необходимый элемент. Даже если основной источник у Вас ЖТГ, наличие аккумуляторной батареи позволит Вам включать его на непродолжительное время в течение дня, а электроэнергию иметь непрерывно.
  3. Инвертор, т.е. преобразователь постоянного тока в переменный. Необходим, если у Вас есть потребители переменного тока на напряжение 220 В, или если Ваши потребители находятся на значительном расстоянии от АБ (потери в проводах постоянного тока низкого напряжения могут оказаться существенными).
  4. Контроллер заряда АБ. Необходим для предотвращения перезаряда и переразряда АБ. Очень часто бывает встроен в инвертор.
  5. Электротехническое оборудование — щиты, выключатели, автоматы, предохранители, кабели, система заземления и т.д.
  6. Нагрузка. В автономной системе электроснабжения необходимо использовать только энергоэффективные приборы. Например, использование ламп накаливания очень не рекомендуется, так как они потребляют ток в 4 раза больший, чем люминесцентные лампы. Несмотря на то, что обычно энергоэффективные приборы дороже, их использование может обернуться значительной экономией за счет снижения мощности источника энергии и емкости АБ.

С целью увеличения продолжительности работы системы в автономном режиме, система бесперебойного электропитания также содержит еще один или несколько разновидностей ВИЭ. В качестве ВИЭ используются вырабатывающие электричество: солнечные батареи (СБ), ветроэлектрические установки (ВЭУ) и термоэлектрические генераторы (ТЭГ). ВИЭ подключаются к АБ через контроллер заряда, защищающий АБ от перезаряда.

В средней полосе России, летом приходит около 5 кВт*ч солнечной энергии на 1 квадратный метр. Около 10% от этой энергии может быть преобразовано в электроэнергию в фотоэлектрических батареях. Зимой приход солнечной энергии минимален и в несколько раз меньше, чем летом.

Мощность ВЭУ пропорциональна квадрату диаметра ветроколеса и определяется мощностью электрического генератора. Номинальную мощность ВЭУ обычно достигает при ветре около 10 м/с. По ветровым условиям в Средней России, за лето ВЭУ вырабатывает менее 20% количества электроэнергии от своего годового потенциала. Зато в остальное время года ВЭУ работает эффективнее СБ. В Московской области, где среднегодовая скорость ветра 3 м/с, ВЭУ вырабатывает 10-15% от указанного производителем номинального количества годовой электроэнергии. Например, ВЭУ мощность 1 кВт за год выработает не 8760 кВт.ч, а лишь 876-1314 кВт.ч.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *