Економічна ефективність сонячної електростанції в індивідуальному домогосподарстві за різних сценаріїв динаміки «зеленого» тарифу

2021;
: cc. 87 - 102
1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»

«Зелений» тариф — спеціальна ціна, за якою купують електричну енергію, вироблену відновлюваними джерелами енергії — гідроелектростанціями, сонячними, вітровими уста- новками. Підприємства і домогосподарства, які виробляють електроенергію за «зеленим» тарифом, продають її на ринок значно дорожче, ніж традиційні виробники теплової або атомної енергетики. У роботі проаналізовано законодавчі та нормативні акти щодо «зеленого» тарифу в Україні та проблеми їх виконання. Зокрема, розглянуто застосування сонячних електричних станцій (СЕС) в індивідуальних домогосподарствах. На основі електронної інформаційної бази погодинних регіональних метеорологічних даних у м. Львові, сформованої в середовищі Microsoft Excel, проведено розрахунок середньомісячного погодинного притоку питомої потужності сумарної сонячної радіації, що падає на стаціонарно розміщені й оптимально орієнтовані фотоелектричні панелі (ФЕП), та визначено потужність електричної енергії на їх виході. За результатами аналізу інформації з різних джерел визначено динаміку вартостей основних комплектуючих для індивідуальних СЕС, а також наведено аналіз динаміки та прогноз тарифу на електричну енергію для населення в Україні. На основі аналізу ситуації на енергоринку України розглянуто два можливі сценарії динаміки «зеленого» тарифу на електроенергію, генеровану в індивідуальних господарствах з сонячної енергії, — оптимістичний і песимістичний. Для кожного з цих сценаріїв на основі розробленої методики для СЕС потужністю 30 кВт, встановлених у 2015 р. та 2021 р. в досліджуваному типовому варіанті домогосподарства, визначено їх економічну ефективність і термін окупності. Проведені дослідження показали, що на термін окупності СЕС найбільше впливає рік її встановлення: СЕС, які встановлюються пізніше, мають значно коротший термін окупності, що пов’язано зі стрімким зниженням вартості ФЕП. Розглянуті варіанти сценаріїв динаміки «зеленого» тарифу показали, що за оптимістичного сценарію можна отримати на 30–40 % більший прибуток від експлуатації СЕС порівняно з песимістичним сценарієм, незалежно від року встановлення СЕС.

  1. Закон про Зелений тариф на електроенергію. URL: https://utem.org.ua/ua/cats/zakon_o_ zelenom_tarife
  2. Liqun L. Feasibility analyses of hybrid wind-PV-battery power system in Dongwangsha, Shanghai / L. Liqun, L Chunxia // Przeglad Elektrotechniczny. 2013. No. 1a. P. 239-242. ISSN 0033-2097
  3. Kaabeche A. Techno-economic valuation and optimization of integrated photovoltaic/wind energy conversion system / A. Kaabeche, M. Belhamel, R. Ibtiouen // Solar Energy. 2011. Vol. 85. P. 2407-2420.
    https://doi.org/10.1016/j.solener.2011.06.032
  4. Setiawan A. A. Design, economic analysis and environmental considerations of mini-grid hybrid power system with reverse osmosis desalination plant for remote areas / A. A. Setiawan, Y. Zhao, C. V. Nayar // Renewable Energy. 2009. Vol. 34. P. 374-383.
    https://doi.org/10.1016/j.renene.2008.05.014
  5. Kumar N.M. Impact of Performance Degradation and Capital Subsidy on the Revenue of Rooftop PV System / N.M Kumar, N. Prabaharan, A. Rini Ann Jerin, A. Jayakumar // Int. J. of Renewable Energy Research. 2019. Vol. 9, No. 1. P. 120-136. ISSN: 1309-0127
  6. Bondarchuk A. S. Research of the efficiency of hybrid solar collectors as sources of electrical and thermal energy for the housing microregion of the city / A. S. Bondarchuk, O. Р. Hoholyuk, Iu. A. Shullie // Slovak Int. Scientific J. 2018. Vol. 1, No. 17. P. 14−21.
  7. Хацкевич Ю. В. Методика розрахунку техніко-економічних показників роботи системи електропостачання з фотоелектричними елементами / Ю. В. Хацкевич, І. М. Луценко, М. В. Александров // Строительство, материаловедение, машиностроение. 2016. Вып. 92. С. 163-172.
  8. Як зміниться ринок енергетики України в 2019 році - огляд законодавства. URL: https://greencubator. info/energy-new-rules-2019
  9. Що таке зелений тариф і чому це стосується всіх. URL: https://lb.ua/economics/2020/07/22/ 462344_shcho_take_zeleniy_tarif_i_chomu_tse.html
  10. Встигнути до 2030 року: чому в Україні спостерігається бум інвестицій в "зелену" енергетику і що зміниться на ринку в 2020 році? URL:https://getmarket.com.ua/ua/news/vstignuti-do-2030-roku-chomu-v- ukrayini-sposterigayet-sya-bum-investicij-v-zelenu-energetiku-i-sho-zminit-sya-na-rinku-v-2020-roci
  11. ВДЕ після підписання Меморандуму про взаєморозуміння. Що далі? URL: https://home.kpmg/ua/uk/ home/media/press-releases/2020/11/vde-pislya-pidpysannya-memorandumu-pro-vzayemorozuminnya.html
  12. Radosavljevic J. Defining of the intensity of solar radiation on horizontal and oblique surfaces on earth / J. Radosavljevic, A. Dordevic // Working and Living Environmental Protection. 2001. Vol. 2, No. 1. P. 77-86.
  13. El-Sebaii A. Global, direct and diffuse solar radiation on horizontal and tilted surfaces in Jeddah, Saudi Arabia / A. El-Sebaii, F. Al-Hazmi, A. Al-Ghamdi, S. Yaghmour // Applied Energy. 2010. Vol. 87. P. 568-576.
    https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2009.06.032
  14. Шаповал С. Розрахунок сонячної енергії, що надходить на геліопанель [Текст] / С. Шаповал, М. Касинець, О. Дейнека // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". 2012. № 742. С. 225-228.
  15. Твайделл Д. Возобновляемые источники энергии [Текст] / Д. Твайделл, А. Уэйр; Пер. с англ. -Москва: Энергоатомиздат, 1990. - 392 с. ISBN 5-283-02469-5
  16. Климко В. І. Вітросонячні системи електроживлення малопотужних споживачів: дисертація …канд. техн. наук. Львів, 2016. 214 с.
  17. Климко В. Условия эффективной работы фотоэлектрических панелей. Опыт г. Львова / В. Климко, И. Щур // Энергетика и ТЭК. 2014. №11(140). С. 42-45.
  18. Солнечная батарея Ulica Solar UL-345Р-144, поликристалл, 9ВВ, Half-Cell. URL: https://eco- tech.com.ua/ua/p1143760169-solnechnaya-batareya-ulica.html
  19. Динамика изменения цен на солнечные батареи. URL: https://newsland.com/community/4765/ content/dinamika-izmeneniia-tsen-na-solnechnye-batarei/5117605
  20. Bilal B. Methodology to size an optimal stand-alone pv/wind/diesel/battery system minimizing the levelized cost of energy and the CO2 emissions / B. Bilal, V. Sambou, C. Kebe, P. Ndiaye, M. Ndongo // Energy Procedia. 2012. Vol. 14. P. 1636-1647. DOI:10.1016/j.egypro.2011.12.1145
    https://doi.org/10.1016/j.egypro.2011.12.1145
  21. Офіційний сайт Національної комісії, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг (НКДРЕКП). URL:https://www.nerc.gov.ua/?id=19527.