Не тільки сонце та вітер: які ще альтернативні джерела енергії можна використовувати вдома

Війна, руйнування інфраструктури підштовхнули українців до освоєння альтернативних джерел енергії. Видання Mind підготувало матеріал про те, як отримати електрику та тепло під час блекаутів, скільки це коштує і наскільки вигідно.

Альтернативними або відновлювальними називають джерела, які дають енергію без використання газу, вугілля чи будь-якого іншого викопного палива. До них належать сонячні, вітрові, гідрологічні, геотермальні та біомасові електростанції. Вони можуть давати чимало електричної або теплової енергії, але її кількість сильно залежить від розташування та кліматичних умов.

В Україні у 2023 році близько 20% електроенергії виробили за допомогою сонячних, вітрових або гідроелектростанцій. До 2030 року український уряд планує збільшити показник до 27%. В цілому ж у світі, як прогнозують фахівці Міжнародного агентства з відновлюваних джерел енергії (IRENA), до 2050 року 90% світової електроенергії має вироблятися з відновлюваних джерел.

Сонячні електростанції

Спеціальне обладнання може вловлювати сонячні промені і перетворювати їх енергію на електрику за допомогою панелей, зроблених з фотоелектричних елементів. Їх встановлюють у вигляді великих "ферм" просто на полях, менші електростанції розміщують на присадибних ділянках, дахах, фасадах будівель або на балконах. Нещодавно Фокус розібрався, які і як саме можна встановити сонячні панелі у багатоповерхових житлових будинках.

В деяких багатоквартирних будинках завдяки сонячним електростанціям (СЕС) ліфти та насоси для подачі води працюють навіть під час відключення світла. Обладнання купити з недавніх пір стало простіше, адже уряд зняв мито та ПДВ з сонячного обладнання та запровадив пільгове кредитування для бізнесу та домогосподарств на придбання сонячних або вітрових генерувальних установок потужністю до 10 кВт із акумуляторами. Можна отримати до 480 000 грн на

Держава повністю компенсує відсоткову ставку за такими кредитами впродовж 10 років. На сонячні панелі та вітрові установки до 10 кВт потужності можна отримати до 480 000 грн. Також існують гранти для ОСББ та інфраструктурних проєктів, які покривають більшу частину витрат.

Однак для отримання електроенергії, якою можна користуватися, одних лише панелей мало. Потрібно також встановити інвертор — це пристрій, який перетворює постійний струм, створений сонячними модулями, на змінний, який сприймають побутові пристрої. Існує техніка, яка працює на постійному струмі, але вона ще не дуже поширена. Крім того, потрібно мати акумулятори, які будуть запасати вироблену енергію і віддавати, коли вона потрібна.

Накопичену електроенергію також можна продавати у загальну мережу, якщо електростанція до неї під'єднана. Ціна обладнання залежить від потужності. Вартість домашньої сонячної електростанції потужністю 5 кВт на сайті Yasno стартує від 110 000 грн, за прогнозами експертів, вона окупиться приблизно за 5–6 років.

Одного такого комплексу недостатньо, щоб задовольнити всі енергетичні потреби домогосподарства. У середньому, для цього потрібна потужність не менша за 10 кВт і площа близько 50 квадратних метрів для встановлення панелей. У випадку блекаута така система буде живити будинок від 12 до 24 годин.

Набагато простіший і дешевший варіант — встановити кілька сонячних панелей на балконі або даху, під'єднавши їх до зарядної станції, яка підтримує таку технологію. Багато енергії вони не дадуть, але допоможуть запустити деякі прилади, такі як чайник, під час відключення світла, або ж економити на комунальних платежах. Фокус вже писав, які існують портативні сонячні панелі для балконів і зарядні станції для домашніх сонячних електростанцій.

Сонячна енергія доступна і універсальна, можна розмістити майже всюди, хоча потрібно чимало місця, немає шуму та шкідливих викидів. Але вона ефективно виробляється лише влітку, вдень і у сонячну погоду, куди гірше — у холодні пори року, коли сонце закрите хмарами. Встановлення СЕС потребує чималих інвестицій, які можуть взагалі ніколи не окупитися.

Сонячна черепиця, печі та колектори

Сонячну енергію можна збирати не тільки за допомогою панелей, існує спеціальна черепиця для даху, яка виконує одночасно дві функції: генерує електрику і покриває будинок. Коштує таке обладнання суттєво дорожче – близько 3700 гривень за квадратний метр.

У США популярні так звані "сонячні печі", які використовують сонячне світло для приготування або нагрівання їжі. В Україні ж мають попит сонячні колектори що нагрівають воду, перетворюючи сонячну енергію на теплову — така собі альтернатива бойлерам. Щоб взимку мати гарячу воду для невеликої родини знадобиться дві установки потужністю 2 кВт вартістю від 60 000 грн. Система, здатна гріти не тільки воду, а й приміщення, коштуватиме дорожче – близько 100 000 грн, і може окупитися у середньому за 3–6 років.

Вітряні електростанції

Вітряні турбіни або, як їх часто називають, вітрогенератори також є доволі доступним і нині поширеним джерелом енергії в Україні. На відміну від сонячних станцій, вони можуть працювати як вдень, так і вночі, а взимку працюють навіть краще, бо вітер посилюється. Вітряна турбіна правильного розміру зможе забезпечити більшість або всі потреби в електроенергії. Для кращої ефективності варто об'єднати сонячну і вітряну електростанцію.

Втім такі електростанції сильно залежать від регіону і можуть майже не давати енергії у там, де повітряні потоки рухаються із низькою швидкістю. Щоб не витратити гроші даремно, варто звернутися до фахівців, які перед встановленням зазвичай не менш як пів року досліджують ділянку. У деяких районах вітряні турбіни виявляються навіть кращими за СЕС, коли йдеться про генерацію, але однозначно поступаються їм за варіативністю. Якщо сонячні панелі можна розмістити майже всюди, то вітряк треба підіймати на високій щоглі, бо чим вище, тим сильніше дме вітер. Встановлювати близько біля вікон не варто через доволі сильний шум, який може викликати дискомфорт в оточення.

Існують два основних типи вітрогенераторів: горизонтальний і вертикальний, і від цього залежить ціна. Наприклад, вертикальний вітрогенератор потужністю 100 Вт коштуватиме від 8000 грн, а модель потужністю 400 Вт – від 20 000 грн. Щоглу та інше обладнання потрібно докупляти додатково. Окуповуються вітрогенератори 10-25 років залежно від типу, розміру, сили вітру. Ігор Неділько ділився з Фокусом своїм досвідом cтворення вітрогенераторів і радив не брати вертикальні, бо вони виробляють дуже мало енергії.

Гідроелектростанція

Окрім великих споруд, таких як ДніпроГЕС, існують і невеличкі системи, встановлені у струмках, річках або інших проточних водоймах. Вода падає на турбіну, крутить її, і завдяки цьому виробляється електроенергія. Іван Верещак з Вінниці на своєму прикладі показав, що це можливо, створивши гідроелектростанцію, яка видобуває енергію під час відключень світла. Вона обійшлася українцю всього у 10 000 гривень, але й потужність її невелика, близько 150-300 Вт.

Гідроенергетика може забезпечити досить велику кількість електроенергії і живити весь будинок, але для цього потрібно мати поруч хороший потік води і виділити чимало коштів на обладнання. Поки що в Україні станом немає законодавчої бази щодо встановлення гідроустановок для домогосподарств, тому фактично ніяких дозволів не потрібно, але й права такого у людей немає.

Геотермальна енергетика

Видобувати і використовувати можна теплову енергію, що зберігається в надрах Землі. Деякі жителі України вже встановили теплові насоси, які вбирають і передають тепло з води, ґрунту чи повітря. Вартість такого пристрою починається від 30 000 грн, вона залежить від його типу та площі приміщення, яке потрібно обігріти.

Біогенератори

Спалювання органічних речовин (деревини або сільськогосподарських відходів) дозволяє виробляти електроенергію. У промислових масштабах цим займаються ТЕЦ, які спалюють тверді органічні матеріали. Вдома можна використовувати твердопаливні котли, які коштують від 15 000 грн.

Сучасні технології дозволяють отримувати дешеву енергію буквально з гною, який постачають корови або інші свійські тварини. Ось тільки обладнання коштуватиме значно дорожче.