Альтернативні джерела енергії у вас вдома. Що це, скільки коштує, як впровадити

Поки росіяни продовжують нищити енергетичну інфраструктуру, українці випробовують альтернативні джерела енергії. Mind розповідає, що може бути джерелом енергії, звідки взяти світло та тепло в блекаут, скільки це коштує та коли окупиться.

Що таке альтернативні джерела енергії?

Альтернативні або ж відновлювані – це джерела, які не потребують викопного палива. Сюди належать енергія сонця, вітру, води, геотермальна та біомаси.

Застосування альтернативних джерел у побуті залежить від кліматичних особливостей регіону та конкретного місця розташування об’єкту.

Яка альтернативна енергетика в Україні?

Загалом у 2023 році близько 20% електричної енергії було вироблено з використанням енергії сонячного випромінювання, енергії вітру та води. До 2030 Україна планує виробляти  27% відновлювальної енергії.

За оцінками Міжнародного агентства з відновлюваних джерел енергії (IRENA), до 2050 року 90% світової електроенергії має вироблятися з відновлюваних джерел.

Сонячні батареї – пристрої, які перетворюють сонячне випромінювання на електроенергію за допомогою фотоелектричних елементів. Вони встановлюються на даху будинку і навіть на балконі, або розташовуються у дворі. В деяких столичних багатоповерхівках панелі розміщено на боковій стіні будівлі.

Щоб система працювала, недостатньо лише панелей. В комплектацію сонячної електростанції входить інвертор. Якщо станція підключена до комунальної мережі та продає надлишок, знадобляться потужні акумулятори, які накопичуватимуть енергію.

Отримати енергонезалежність від роботи однієї СЕС (сонячної електростанції. –  Mind)  не вдасться. Щоб задовольнити потребу в енергії для однієї родини, потрібно щонайменше 10 кВт потужності, а значить удвічі більша сума інвестицій. Також треба 50 кв. м площі для встановлення панелей. Проте така станція в умовах блекауту зможе живити будинок від 12 до 24 годин.

Лайт-версія для квартири, в якій місце для панелей є лише на балконі – поєднання сонячних батарей і зарядних станцій. Попри невелику потужність у блекаут така конструкція дозволить підтримувати роботу ноутбука та заряджати телефони. Як обрати зарядну станцію, читайте за посиланням.

Сонячна черепиця, печі та колектори

Альтернативою панелям може бути сонячна черепиця. Коштує вона дорожче – близько 3700 грн. за кв. м, але виконує дві функції – є покрівлею будинку та генерує енергію.

У США також популярні так звані «сонячні печі». Вони використовують сонячне світло для приготування або нагрівання їжі.

Українці ж часто встановлюють сонячні колектори – системи для нагріву води. Вони акумулюють сонячну енергію та перетворюють її на теплову, нагріваючи воду для купання, прання, прибирання – тобто по суті виконують роботу бойлера.

Плюси сонячної генерації:

1. Сонячна енергія універсальна і, якщо є кошти та простір для розміщення панелей, вона здатна повністю живити будинок.
2. Доступність.
3. Відсутність шкідливих викидів.
4. Зручність (системи прості в користуванні та не потребують спеціальних технічних навичок).
5. Безшумність.

Додамо, що в багатоквартирних будинках завдяки власним СЕС під час відключень світла працюють ліфти та насоси. Вартість обладнання також стає доступнішою. Уряд ініціював зняття мита та ПДВ з сонячного обладнання та запровадив пільгове кредитування для бізнесу та громадян на купівлю автономних установок.

Мінуси сонячної генерації:

1. Максимум енергії генерується, коли є сонце. В хмарні дні, а також протягом пізньої осені та зими, кількість виробленої енергії суттєво зменшується.
2. Доволі високі початкові витрати.
3. Потрібно місце для розміщення панелей.
4. Енергії не вистачає для забезпечення всіх потреб; щоб повністю заживити будинок, потрібні значні інвестиції.

Вітрогенератори менш ефективні в районах із низькою швидкістю вітру. Зазвичай перед встановленням таких систем спеціалісти протягом шести місяців і довше досліджують ділянку на доцільність встановлення.

Проте енергія вітру більш стабільна, ніж сонячна, а вітряна турбіна правильного розміру зможе забезпечити більшість або всі потреби в електроенергії. В деяких регіонах вітер може бути кращим відновлюваним джерелом енергії, ніж сонячні панелі. Для збільшення продуктивності рекомендується встановлювати турбіни на високих щоглах.

Як швидко може окупитися «домашній» вітрогенератор? Це залежіть від району, де він функціонує, та типу вітряка. Загалом потрібно 10 – 25 років. Детальніше про те як обрати вітрогенератори, Mind писав раніше.

Плюси вітрогенераторів:

1. Продуктивність (у деяких регіонах вітрогенератори виробляють більше енергії, ніж сонячні панелі).
2. Простота та надійність.
3. Низька вартість обслуговування

Мінуси вітрогенераторів:

1. Доволі значні початкові витрати.
2. Потребують простору та додаткового обладнання.
3. Не підходять для всіх кліматичних умов.
4. Шумно працюють.

Що належить до альтернативних джерел енергії, окрім перелічених вище

Коротко розповідаємо про інші джерела відновлювальної енергії.

Гідроенергетика передбачає встановлення турбін у проточній водоймі. Турбіни виробляють електроенергію з води. Гідроенергетика може забезпечити досить велику кількість електроенергії. Однак, щоб вона повністю живила будинок, потрібен потужній потік води та значні капіталовкладення. Зазначимо, що в Україні станом на зараз не існує законодавчої бази щодо встановлення гідроустановок для домогосподарств.

Геотермальна енергетика використовує теплову енергію, що зберігається в надрах Землі. Не всюди в Україні є можливість користуватися цим видом відновлювальної енергетики. Проте українці встановлюють теплові насоси – пристрої, які передають тепло з навколишнього середовища – води, ґрунту чи повітря. Ціна насосу залежать від його типу та площі будинку й стартує від 30 000 грн.

Енергія біомаси передбачає спалювання органічних речовин (деревини або сільськогосподарських відходів) для виробництва електроенергії. У промислових масштабах цим займаються ТЕЦ, які спалюють тверді органічні матеріали та генерують енергію. В домашніх умовах можна використовувати твердопаливні котли. Ціна стартує від 15 000 грн.

Досвід королів

Британські монархи також просувають ідею відновлюваної енергетики. У королівських резиденціях близько 90% енергії для офісного та домашнього використання надходить із відновлюваних джерел: сонячні батареї, котли на біомасі, теплові насоси, енергозберігаючі котли. Також монархи встановили люмінесцентне та світлодіодне освітлення з датчиками. Як це допомагає заощадити електроенергію, Mind уже писав. Вишенька на торті: навіть королівський Aston Martin працює на біопаливі. 

То які альтернативні джерела використовувати в Україні?

Найпростіше домогосподарствам в Україні застосовувати сонячну та вітрову генерацію.