Solar Energy Explained | mysimulator.uk

Два способи перетворення сонячного світла на гроші

Будинок із фотоелектричних панелей (PV) робить одну просту річ: кремнієві сонцезахисні елементи перетворюють сонячне світло безпосередньо в постійний струм (DC), який інвертор перетворює на змінний струм (AC), який використовується вашим будинком. Все, що стосується повернення інвестицій – скільки років потрібно, щоб заощадження дорівнювали сумі витрат – залежить від двох кривих, які змагаються одна проти одної: вартість системи, сплачена один раз на початку, та цінність електроенергії, яку вона генерує, отримана потроху щороку протягом її 25-30 років експлуатації.

Типова британська система для житлових потреб може виробляти від 5 до 15 кіловат-годин на день залежно від розміру системи, ефективності панелей та кількості сонячного світла, яке отримує місце – і саме цей останній фактор, години сонячного світла, найбільше варіюється в країні, від приблизно 2 годин еквівалентного сонячного світла у холодних північних зимах до 5-6 годин у соняній південній літній період.

жива демонстрація · пов'язана симуляція● LIVE

Генеральна формула

Симуляція на цій сторінці моделює річну генерацію за допомогою єдиної формули, яка охоплює основні фактори без претензії на повне технічне дослідження:

річна генерація (кВт·год) = розмір системи (кВт) × кількість сонячних годин на день × 365 × коефіцієнт продуктивності (≈0,8) Коефіцієнт продуктивності – це місце, де реальний світ втручається у ідеальне число на специфікації панелі. Втрати перетворення інвертором, опір у кабелях, панелі, які працюють при температурі вищій за лабораторну, пил та невелике затінення – все це впливає на теоретичний максимум — добре встановлена британська система зазвичай підтримує 75-85% від цього, тому тут використовується 0,8.

annual generation (kWh) = system size (kW)
                         × daily sunlight hours
                         × 365
                         × performance ratio (≈0.8)

Самоспоживання проти експорту – більший вплив

Кожен кВт·год, яке генерує система, йде в одне з двох місць: використовується негайно в домі (за повним роздрібним ціноуком, оскільки замінює одиницю, яку ви б інакше придбали), або експортується в мережу за ставкою компенсації експорту на основі мережі, яка зазвичай сплачує лише кілька пенсів за кВт·год – значно менше, ніж роздрібний ціна. Ця асиметрія означає, що частка самоспоживання має величезне значення: типова некерована домівка може споживати лише 30-40% своєї сонячної генерації, тоді як додавання акумулятора (зберігання денної надмірності для вечірнього використання) може збільшити це до 60-70%, що зазвичай скорочує термін окупності більше, ніж просто встановлення більшої кількості панелей.

annual saving = (generation × self-use fraction × electricity price)
              + (generation × (1 − self-use fraction) × export tariff)

Зношування та зростання цін – перегони на вашу користь

Панелі не служать вічно на повну потужність: гарантії зазвичай гарантують 80-87% від початкової продуктивності після 25 років, що приблизно відповідає 0,5% зношування на рік. Водночас ціни на електроенергію в Великій Британії історично зростали протягом тривалого періоду (поширене припущення для довгострокового планування становить близько 3% на рік, хоча реальні ціни значно частіше коливалися). Корисний наслідок: поступово зменшується виробництво, помножене на постійно зростаючу ціну, все ще може генерувати зростаючий річний економія в пізніших роках експлуатації системи – протилежне тому, що багато хто вважає про старіючий актив.

Аналіз графіку окупності та стимулів, що його змінюють

Типовий зазначений UK термін окупності становить 7-12 років, після чого система починає генерувати чисті заощадження на наступні 15+ років – це прийнятний внутрішній коефіцієнт повернення, часто згаданий в діапазоні 8-15% протягом життєвого циклу системи. Державні стимулювання (податкові кредити, виплати за експорт електроенергії та регіональні програми, залежно від вашого місця розташування) зміщують лінію витрат або заощаджень на кіловат-годину, що прискорює термін окупності – варто перевірити перед тим, як припускати, що слайдери на цій сторінці відображають повну картину для вашого конкретного місця розташування.

Часті запитання

Чому крива відшкодування інвестицій (payback) виступає вгору замість того, щоб бути прямою лінією?

Це пов’язано з тим, що діють дві взаємодоповнюючі сили: припускається, що ціни на електроенергію зростають приблизно на 3% на рік, збільшуючи вартість кожну виробленої кВт-год, а панелі втрачають продуктивності лише близько 0,5% на рік. Таким чином, заощадження на рік тенденційно ростуть трохи навіть тоді, коли власне виробництво електроенергії повільно зменшується, що змушує кумулятивну криву заощаджень виступати вгору замість того, щоб залишатися прямою лінією.

Який фактор – частка самоспоживання або розмір системи – є більшим рушієм відшкодування інвестицій?

Зазвичай це частка самоспоживання. Електроенергія, експортована в мережу, зазвичай коштує лише кілька пенсів на кіловат-годину за британську тарифну схему експорту, тоді як самоспоживана електроенергія дозволяє уникнути оплати повної роздрібної ціни – часто втричі або в п’ять разів більше на одиницю. Підвищення частки самоспоживання з типових 30-40% до 60-70% (що приблизно відповідає можливостям домашньої батареї) зазвичай скорочує термін відшкодування інвестицій швидше, ніж додавання ще одного кВт панелей.

Яку продуктивність (performance ratio) я повинен очікувати?

Добре встановлена британська житлова система зазвичай досягає коефіцієнту продуктивності близько 0,75 до 0,85, враховуючи втрати інвертора, опір кабелю, панелі, які працюють гарячіше, ніж їхні номінальні умови тестування, пил та незначні тіні. У цій симуляції використовується значення 0,8 як репрезентативна середня величина.

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Solar Panel Payback Calculator і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.

▶ Відкрити симуляцію Solar Panel Payback Calculator

Повернення інвестицій в сонячні панелі: коли почнеться безкоштовна електроенергія?