Perhitungan biaya produksi listrik tenaga surya untuk kebutuhan rumah tangga sendiri di pusat Eropa

Sebagai jawaban atas komentar tentang harga listrik di Jerman dan pertanyaan masuk akal "Jadi berapa lama orang akan menanggung ini?" Saya memutuskan untuk memberikan perhitungan saya dalam artikel ini.

Entri

Saya melakukan perhitungan ini untuk kedua kalinya. Yang pertama dilakukan beberapa tahun yang lalu, dan yang berikutnya akan saya lakukan segera setelah data yang diperbarui muncul. Dia tidak mengandalkan objektivitas, tetapi hanya berfungsi untuk menjawab pertanyaan "Apakah itu masuk akal?"

Tugas menghitung biaya listrik tenaga surya yang dihasilkan di rumah, dengan mempertimbangkan harga peralatan saat ini dan periode operasi saat ini dan tanpa memperhitungkan berbagai subsidi, "tarif hijau" dan sampah lainnya, adalah bahwa itu akan dibatalkan cepat atau lambat, dan Matahari akan terus-menerus. Angka yang dihasilkan dapat dibandingkan dengan harga listrik saat ini di wilayah ini dan memahami apakah investasi dalam energi terbarukan sendiri akan terbayar.
Saya secara khusus hanya memperhitungkan peralatan dasar dan tidak memperhitungkan biaya pekerjaan pemasangan, pemasangan kabel, dll., Karena ini seharusnya tidak terlalu mempengaruhi, tetapi mempersulit perhitungan.

Kondisi awal

Untuk perhitungan, kami mengambil kondisi awal tersebut.

• Mari kita punya rumah di suatu tempat di pusat Eropa, misalnya dekat Munich. Ini diperlukan untuk menentukan insolasi dan, dengan demikian, area yang dibutuhkan dari panel surya.
• Kami memiliki area yang cukup besar untuk pemasangan baterai, diarahkan ke selatan.
• Biarkan konsumsi tahunan rumah tangga kita menjadi 4000 kWh. Biarkan didistribusikan secara merata selama beberapa bulan. Yaitu konsumsi bulanan adalah 4000/12 = 333 kW * j.

Perhitungan peralatan dan biayanya

Penafian pertama - Saya akan katakan segera, perhitungan akan dilakukan untuk sistem "jujur" di mana puncak konsumsi mungkin tidak bersamaan dengan puncak produksi, dan karena itu sistem akan terdiri dari panel surya + baterai + inverter. Menurut pendapat saya, ini adalah satu-satunya versi sistem yang memungkinkan, paling baik, otonomi penuh dan kebebasan dari tarif jaringan. Dalam kasus terburuk, Anda sesekali akan menarik listrik dari jaringan. Diagram perkiraan solusi ini ditunjukkan pada gambar di bawah ini.



Secara umum, ia bekerja seperti ini: panel surya terhubung ke jaringan AC rumah melalui inverter. Baterai juga terhubung ke jaringan yang sama melalui inverter mereka. Jaringan rumah juga terhubung ke jaringan biasa. Manajemen cerdas mengontrol operasi inverter sedemikian rupa sehingga potensi panel surya selalu digunakan secara maksimal. Yaitu jika energi matahari cukup untuk memberi daya pada semua perangkat rumah, energi berlebih diambil oleh baterai dari jaringan rumah dan sedang diisi. Ketika matahari menghilang, jaringan rumah mulai ditenagai oleh baterai, mengeluarkannya. Hanya dalam kasus ketika baterai benar-benar habis dan tidak ada matahari, rumah mulai mengambil listrik dari jaringan.

Penafian kedua - karena cuaca tidak konsisten, kita berbicara tentang angka statistik rata-rata. Pada kenyataannya, hujan bisa turun selama sebulan dan kemudian semua perhitungan tidak ada artinya.

Panel surya

Jadi mari kita mulai dengan panel surya. Kita perlu mencari tahu berapa banyak yang mereka butuhkan untuk memenuhi kebutuhan terburuk kita akan listrik. Kita tahu dua angka - jumlah listrik yang dibutuhkan adalah 4000 kWh / tahun dan lokasinya adalah Munich.

Perhitungan insolation

Berdasarkan lokasi, kita perlu mendapatkan jumlah rata-rata radiasi matahari per meter persegi. Itu dianggap dalam kWh / m2 / hari. Artinya, berapa banyak energi yang diterima setiap meter persegi dari matahari dalam satu hari. Untuk perhitungan, kami menggunakan kalkulator ini , yang akan memberi kami statistik berdasarkan bulan, dengan memperhitungkan hari-hari mendung, kabut, dll.

Karena kita membutuhkan listrik kita bahkan di musim dingin, ketika matahari bersinar sedikit, kita tertarik pada bulan dengan insolasi terendah - Desember atau Januari. Ini akan memberi kita skenario kasus terburuk.
Kita dapat mengambilnya untuk permukaan datar dan kemudian menemukan sudut optimal dari panel surya, tetapi kalkulator akan melakukannya untuk kita, jadi segera klik pada kemiringan optimal untuk musim dingin (27 derajat) dan dapatkan angka-angka berharga:



Artinya, insolasi minimum akan pada bulan Desember dan akan menjadi 1,51 kWh / m2 / hari. Tidak cukup? Tetapi jangan lupa bahwa itu adalah hari. Dan dalam sebulan akan diketik 1,51 * 30,5 = 46 kWh / m2.

Menentukan jumlah panel

Untuk menerjemahkan angka yang dihasilkan menjadi listrik, kita perlu:

a) Tentukan jenis panel surya dan efisiensinya
b) Tentukan jumlah panel surya

Oleh a) Saya tanpa ragu memilih ini .

Mengapa mereka Saya tidak tahu, mungkin karena kami berada di Habré dan ketersediaan data teknis, lembar data, dan bukti lainnya adalah penting bagi kami. Dengan referensi, semua ini ada.

Apa hasil tangkapan di gedung baterai surya? Fakta bahwa produsen semua panel surya sudah atas nama model menghargai sosok dihargai - produksi dengan insolasi nominal 1000 W / m2. Dalam hal ini, sama dengan 330 W dan angka ini saja mengikat efisiensi dan luas.
Area panel surya ini standar - 1,6m. Jadi efisiensinya adalah 330 / (1000 * 1.6) = 20.6%, yang sesuai dengan lembar data. Dan leluconnya adalah bahwa jika kita mengalikan 330W dengan 1,51 - insolasi rata-rata pada bulan Desember, kita mendapatkan 498W * j - itulah berapa banyak listrik yang dihasilkan oleh panel seperti itu bagi kita di Munich pada musim dingin per hari, disiapkan untuk sudut musim dingin. Ini adalah angka penting untuk perhitungan lebih lanjut.

Menurut b) jumlah panel yang diperlukan didefinisikan sebagai berikut. Karena kalkulator memberi kita generasi per hari, maka konsumsi harus dihitung ulang selama berhari-hari. Yaitu bagi 4000 kWh dengan 365 dan dapatkan 10,96 kWh / hari. Mengetahui bahwa satu panel akan memberi kita 498 Wh, mudah untuk menentukan bahwa kita perlu 10,96 / 0,498 = 22 panel.

Banyak atau sedikit - setiap orang memutuskan untuk dirinya sendiri. Ada nuansa seperti itu:

• panel ini harus dipasang secara ketat di selatan pada sudut 27 derajat. Artinya, jika Anda mengambil atap datar, area yang ditempati oleh panel akan lebih besar. Lebih dari itu.
• jika atap memiliki kemiringan, tetapi tidak diarahkan langsung ke selatan, kinerja baterai akan lebih sedikit.
• Harus diingat bahwa 22 panel akan diperlukan jika kita ingin mendapatkan semua energi yang dikonsumsi dari matahari bahkan pada bulan Desember. Jika kita melunakkan kondisi ini, misalnya, memutuskan bahwa pada bulan November, Desember dan Januari kita dapat menyedot dari jaringan, maka kita akan memiliki insolasi minimum 2,59 (pada Oktober) dan jumlah total panel yang dibutuhkan akan berkurang menjadi 10,96 / (2,59 * 0.330) = 13. Artinya, hampir 2 kali lebih sedikit.

Kami akan kembali ke masalah memilih jumlah panel ketika kami mempertimbangkan biayanya. Meski tidak, kurasa. Ayo segera putuskan di sini.

Harga masalah

Jadi kami pergi ke situs yang menjual panel surya dan google panel kami VBHN330SA16. Saya mendapatkan harga dari 250 hingga 280 euro per panel. Artinya, 22 panel akan dikenakan biaya 22 * ​​270 (rata-rata) = 5 940 Euro.

Sekarang, perhatian! Karena ini bukan nama-tidak, kami membaca lembar data dan melihat bahwa Panasonic memberikan jaminan pada panel 25 tahun. Pada saat yang sama, ia menjamin bahwa panel tidak menurun lebih dari 10% selama waktu ini. Mengambil periode waktu ini seumur hidup dan percaya bahwa setelah 25 tahun kita membuang panel-panel ini, tidaklah sulit untuk menghitung biaya per kilowatt jam, asalkan kita hanya akan memilih 4000 kWh kita per tahun. Selama 25 tahun, kami akan menghapus 100.000 kWh (100 MWh). Kami membagi 5 940 euro per 100.000, kami mendapatkan 0,0594 euro / kWh atau sekitar 6 sen euro per kWh.

Saya mengingatkan Anda bahwa ini hanya komponen panel surya. Dan ini hanya jika kita akan menyimpan semua listrik yang dihasilkan di suatu tempat dan kemudian menggunakannya (pada bulan Desember, tentu saja).

Inverter surya

Kami melangkah lebih jauh - inverter. Di sini saya berenang sedikit, jadi saya meminta Anda untuk memberi tahu saya di komentar jika saya salah menghitung.

Pilihan

Jika kita menganggap bahwa kita perlu mengonsumsi setidaknya 10 kWh per hari, saya pikir kekuatan puncaknya harus sekitar 4-5 kilowatt. Mungkin di suatu tempat ada data insolation puncak pada siang hari di bulan Desember untuk menghitung apakah itu cukup atau tidak.

Harga masalah

Sebuah inverter khas - SMA Sunny Boy 4.0 yang sama berharga sekitar 1.000 euro. Sekali lagi, membagi uang ini ke dalam output kami, kami mendapatkan + 0,01 euro.

Nuansa:

• Sudah terlihat bahwa inverter surya adalah minimum dalam total biaya. Karena itu, Anda dapat dengan mudah mengambil lebih mahal dan lebih kuat. Kami memiliki beragam panel surya.

Baterai

Pilihan

Di sini saya punya pilihan sederhana - Tesla Powerwall. www.tesla.com/de_DE/powerwall?redirect=no
7200 (tidak secara khusus mempertimbangkan instalasi) euro untuk kapasitas 13,5 kWh. Garansi 10 tahun. 4.6kW daya. Daya - OK, sesuai dengan inverter surya, tetapi dengan kapasitas tidak terlalu. Jika rumah kita mengkonsumsi 11 kWh per hari, maka 13,5 kWh cukup untuk sehari saja. Perlu untuk menempatkan lebih banyak. Setidaknya 2 pcs.

Harga masalah

Karena garansi pada Powerwall hanya 10 tahun, tanpa batasan jam dipompa kilowatt, kami percaya bahwa dalam 25 tahun kami akan mengubah 2 + 2 + 2/2 = 5 Powerwalls dengan total biaya 7200 * 5 = 36.000 euro. Bagi 100000 kWh dan dapatkan 0,36 euro.

Ringkasan

Biaya per kWh

Total biaya listrik tenaga surya yang kami hasilkan ternyata sama dengan:

• Panel surya: 0,06
• Inverter: 0,01
• Baterai: 0,36

Total: € 0,43.

Dari jumlah ini, bagian terbesar jatuh pada baterai, dan terutama karena umur yang pendek - hanya 10 tahun. Tapi mari kita berharap bahwa ini akan segera berubah menjadi lebih baik. Penghematan dimungkinkan karena fakta bahwa panel surya terhubung langsung ke Powerwall melalui konverter DC / DC. Jadi Anda bisa menghemat satu inverter. Tetapi ini pada akhirnya akan kembali menjadi beberapa sen dalam biaya satu kilowatt jam.
Menariknya, biaya panel surya dalam biaya total cukup rendah - terutama karena umur panjang. Oleh karena itu, tidak masuk akal untuk menghemat zat besi, tetapi lebih baik berinvestasi dalam peralatan yang andal untuk menghindari penggantian baterai yang mahal pada ketinggian. Nah, Anda dapat memvariasikan jumlah panel tanpa banyak berpengaruh pada harga akhir listrik.

Pinjaman

Karena kita biasanya tidak punya uang untuk investasi semacam itu, dan kita ingin membayar listrik kita, lebih disukai dengan pembayaran bulanan yang kecil, kita perlu mengambil pinjaman.

Jadi saya butuh 43 ribu euro dari investasi satu kali untuk peralatan. Lebih tepatnya, tidak begitu. Saya membutuhkan 7000 euro untuk panel surya selama 25 tahun dan 14.400 untuk dua Powerwalls selama 10 tahun, karena kita hanya perlu 2 Powerwalls pertama.

Oke, saya pergi ke bank terdekat dan mengambil dua pinjaman sebesar 2% - misalnya , di sini .

Kami memalu jumlah yang ditunjukkan ke dalam kalkulator Darlehen dan mendapatkan pembayaran bulanan 29,67 dan 132,50 euro per bulan atau total 162,17 * 12 = 1946 euro per tahun - ini adalah harga listrik gratis kami, dengan mempertimbangkan pinjaman dan membayar jumlah bulanan alih-alih investasi satu kali .
Akibatnya, harga listrik naik dari 43 menjadi 49 sen, atau 14%.

Penafian akhir

• Jika kita membandingkan harga yang diterima dengan harga listrik dari outlet di Jerman pada 0,30 euro, kita dapat mengasumsikan bahwa proyek ini belum terbayar. Tapi, perlu dipertimbangkan bahwa jika statistik menunjukkan bahwa Powerwall dapat hidup 25 tahun yang sama tanpa penggantian, maka total biaya solar kWh akan turun menjadi 0,21-0,22 euro (0,25 termasuk kredit), yang dapat menjadi jauh lebih besar. lebih menarik. Karena itu, saya pada dasarnya percaya bahwa 30 sen adalah penghalang psikologis, di mana orang akan mulai berpikir serius untuk beralih ke generasi lokal di wilayah ini. Dan penghalang ini menurun karena baterai menjadi lebih murah dan mobil listrik muncul.
• Karena cuacanya tidak stabil, semua ini hanyalah statistik. Anda hanya dapat memiliki dua hari yang cerah di bulan Desember dan Anda harus menyedot listrik dari jaringan atau menghubungkan opsi pembangkit lain (diesel, atau mengambilnya dari mobil listrik Anda).
• Oleh karena itu, jaringan diperlukan dengan cara apa pun, tetapi darinya perlu menyedot daya yang cukup kecil.
• Jelas bahwa di musim panas kita akan memiliki pembangkit listrik yang jauh lebih besar daripada di musim dingin - sekitar 2,7 kali, atau hampir 30 kWh / hari dengan konsumsi 11 kWh / hari. Yaitu di musim panas, perlu untuk memaksimalkan konsumsi, karena itu sebenarnya - pendingin udara tidak dapat dimatikan. Secara umum, semakin banyak Anda dapat menghabiskan listrik di musim panas, semakin murah. Artinya, semua jenis boiler dan barang-barang perlu dikonversi menjadi listrik juga.
• Dan secara umum, di musim panas, lebih dari seminggu, listrik ekstra akan berjalan di hampir satu "tangki" untuk Tesla Model C, jadi mobil listrik harus dimiliki dalam kasus ini. Gratis untuk membedah.
• Nah, ada keuntungan seperti itu - jika lampu dimatikan di mana-mana, Anda masih akan memilikinya. Di Jerman, tentu saja, tidak secara fundamental, tetapi tetap saja.
• Ada pendapat bahwa pembangkit listrik tenaga surya di atap meningkatkan biaya rumah. Artinya, investasi terbayar juga karena ini.

Singkatnya, kelebihan IMHO lebih dari kerugian.

Dalam komentar saya mengusulkan untuk membahas dengan tepat artikel, penafian, nuansa, dan kemungkinan mendapatkan angka terbaik, data terbaru, untuk wilayah lain, dll. Saya mengusulkan untuk membahas energi hijau secara umum dalam artikel yang telah disebutkan di awal.

Terima kasih sudah membaca artikel ini.