Солнечная энергия может покрыть до 40% потребностей типичного бельгийского домохозяйства в электроэнергии. Выход за этот уровень становится очень дорогим: использование батарей в сочетании с солнечными панелями обойдется в два раза дороже, чем использование энергосистемы. Это один из выводов исследования ученых ULB, недавно опубликованного в журнале Applied Energy.
Производство электроэнергии с помощью солнечных батарей является постоянной темой в Бельгии, особенно когда речь идет о затратах и эффективности. В новом исследовании, опубликованном в научном журнале Applied Energy, Гильерме де Оливейра и Сильва и Патрик Хендрик исследователи из Политехнической школы Брюсселя при Свободном университете Брюсселя предлагают новый взгляд на эти вопросы.
Исследователи начали с обработки большого количества данных, начиная от метеорологических условий и заканчивая использованием энергии, а затем прогоняли числа с помощью передовых симуляторов. Результаты показывают, что в Бельгии домохозяйства, оснащенные солнечными панелями, могут получать максимум около 40% необходимой им электроэнергии. Превысить это значение невозможно, независимо от того, сколько панелей добавляется, учитывая несоответствие времени между потреблением электроэнергии и солнечным светом. Преодолеть этот уровень 40% можно было бы, сохраняя энергию с помощью аккумуляторов, но с высокой ценой: для среднего домохозяйства с годовым потреблением 3500 кВтч установка, способная покрыть 70% потребностей в электроэнергии, будет стоить около 15000 евро, почти вдвое больше, чем при использовании электросети. Даже будущего снижения цен на аккумуляторы будет недостаточно, чтобы сделать такие установки прибыльными, учитывая, что они составляют лишь часть общей стоимости установки.
Покрытие более 40% потребностей в электроэнергии с помощью батарей, соединенных с солнечными панелями, обходится дороже, чем использование сети. Чтобы избежать чрезмерных затрат, исследователи указывают, что домохозяйствам с солнечными панелями следует прибегать к переключению систем отопления и горячего водоснабжения на электричество с достаточно большим накопительным баком: зрелая технология, которая может недорого поглощать избыточную электроэнергию от солнечных панелей. Умные бытовые приборы, которые могут переключать свое потребление на более благоприятные часы, также являются хорошим вариантом. С другой стороны, ожидается, что электромобили не принесут большой пользы, поскольку большинство из них будет вне дома в более солнечные часы.
Гильерме де Оливейра и Сильва и Патрик Хендрик также проанализировали влияние на энергосистему производства электроэнергии из фотогальваники. Энергосистема рассчитывается исходя из того, что пользователи имеют несколько разные модели использования, которые в конечном итоге уравновешивают друг друга, что приводит к более плавной нагрузке. С другой стороны, производители солнечной энергии могут перегружать сеть при одновременном производстве для данного региона, но не несут экономических последствий такой перегрузки. Поэтому исследователи также ввели в свои модели новые сетевые тарифы, которые лучше отражают текущую структуру затрат на электросеть. Результаты не только подчеркивают преимущество крупных установок перед более мелкими, но и ставят проблемы с точки зрения энергетического равенства: если доступ к сети начнет взиматься в основном на фиксированной основе, домохозяйства с худшим финансовым положением, которые, как правило, потребляют меньше энергии, быть теми, кто платит более высокую среднюю цену за электроэнергию. Результаты также показывают наличие косвенной субсидии от типичного потребителя тем, у кого есть солнечные панели, - проблема, которая уже была выявлена Европейской комиссией. Проблема в том, что Фландрия, столкнувшись с растущим количеством солнечных панелей, решила вместо изменения сетевых тарифов взимать плату с производителей.
Вывод состоит в том, что выработка электроэнергии солнечными панелями оказывает определенное влияние на энергосистему, которое следует свести к минимуму. Исследователи утверждают, что установление ограничений на количество электроэнергии, которая может подаваться в сеть, как это уже происходит в Германии, является разумной стратегией. Хранение также могло бы смягчить воздействие на сеть, но в настоящее время сетевые тарифы не представляют собой экономического стимула для домовладельцев делать это.