Гібридні СЕС для шкіл та лікарень: як потрапити у проєкт
Благодійні проєкти з переводу критичних об'єктів на власну сталу генерацію можуть стати прикладами для програм “зеленого” відновлення громад
Цілеспрямовані російські атаки на український енергосектор спричинили збитки приблизно на 6,5 мільярда доларів, навела дані пресслужба Програми розвитку ООН. У її звіті зазначено, що російські атаки залишили понад 12 мільйонів людей без електроенергії або обмежили доступ до неї.
Щоб забезпечити стале автономне енергопостачання соціальної сфери, українським містам потрібні комплексні рішення. Фахівці зазначають, що саме громади мають дбати про розвиток децентралізованої генерації, яка має бути під “місцевою парасолькою”.
Допомогти медичним та освітнім закладам, які найбільше відчувають відсутність електроенергії, підготуватись до можливих аварійних ситуацій та показати містам приклади забезпечення автономного та резервного електропостачання, беруться українські та європейські благодійники.
Які ініціативи для забезпечення відновлюваною енергією шкіл та лікарень вже працюють в Україні? Яке обладнання встановлюють на об'єктах та скільки енергії вони виробляють? Хто може подавати заявки на встановлення сонячних станцій та які критерії відбору? З цими та іншими питаннями розбиралась “Українська енергетика”
“Зелена” енергія для соціальної сфери від благодійників ЄС
Рік війни показав, що для атак ворога не має табуйованих об’єктів. Навпаки, критична та соціальна інфраструктура знаходиться під постійними прицільними обстрілами. Російські ракети, бомби та дрони цілеспрямовано руйнують електричні станції, знеструмлюючи житлові будинки, лікарні, школи та дитсадки.
Задачі енергетичної безпеки в умовах нестабільної ситуації в енергопостачанні фахівці радять вирішувати за допомогою обладнання будівель гібридними станціями ВДЕ-генерації у комплексі з системами накопичення та резервними генераторами.
Такі “зелені” рішення для України також схвалюють і в Європейській комісії (ЄК). Президентка ЄК Урсула фон дер Ляйєн у березні 2023 року оголосила про ініціативу безоплатної передачі Україні сонячних батарей від європейських компаній.
Так італійська енергокомпанія Enel пообіцяла передати Україні 5700 сонячних фотоелектричних панелей загальною потужністю до 2 МВт. За словами керівників компанії постачання відбудеться на початку літа 2023 року. Подаровані фотоелектричні панелі зможуть покрити до 11,4 тис кв. метрів дахів та будуть розподілені між різними громадськими будинками в Україні.
“Ці сонячні панелі виробляються в Європі, у Катанії, за підтримки Європейського інноваційного фонду. Вони забезпечуватимуть електрикою школи, лікарні та пожежні частини. Я переконана, що інші європейські компанії, а також держави-члени надихнуться цим першим кроком, щоб Україна могла розраховувати на чисту електроенергію, виготовлену вдома”, – прокоментувала рішення Enel про виділення першої партії сонячних панелей президентка ЄК.
Наразі українські фахівці зазначають, що успішність проєкту залежить від ряду чинників. Зокрема, необхідно запровадити цільовий та прозорий механізм розподілу панелей у громадах, продумати фінансування витрат на супутнє обладнання та забезпечення технічного та організаційного супроводу.
“Вдалі приклади з надання такої допомоги вже демонструють українські громадські організації та фонди, що долучені до будівництва сонячних станцій у школах та лікарнях. Їх діяльність є хорошим кейсом для майбутніх проєктів сонячних панелей серед регіонів, громад та структур”, – вважає аналітикиня DiXi Group Альона Корогод.
Успішним прикладом такої діяльності є БО “Фонд “Енергетична Дія для України” (Energy Act For Ukraine Foundation).
Український фонд планує встановити 150 сонячних станцій
Системну роботу з обладнання соціальних об’єктів гібридними сонячними станціями український благодійний фонд Energy Act For Ukraine Foundation розпочав наприкінці квітня 2022 року.
Кампанії “50 сонячних лікарень” і “100 сонячних шкіл” розраховані на п’ять років. За цей час Фонд планує безоплатно розмістити гібридні сонячні електростанції на дахах цих соціальних об’єктів та обладнати їх системами зберігання (накопичення) енергії.
Обладнання об'єктів, а також обстеження, проєктування, монтаж і технічне обслуговування відбувається завдячуючи донатам від міжнародних та українських донорів. Команда фонду фокусується на регіонах, які найбільше постраждали від російської агресії. Наразі запрацювали вже три сонячні станції зі 150 запланованих Фондом.
Перша шкільна СЕС з кампанії “100 сонячних шкіл” була змонтована минулого року в ірпінському ліцеї "Мрія" у Київській області і розпочала генерацію енергії у листопаді 2022 року.
Сонячна станція потужністю 20 кВт складається з 52 панелей, змонтованих на даху будівлі ліцею. При цьому школа під’єднана до загальної електромережі, а сонячна енергія може накопичуватись в системах зберігання (акумуляторах). Тож, за відсутності електрики у мережі, школа протягом 3-4 годин може живитись від власного резервного джерела.
Вдень, коли працює СЕС і є напруга у мережі, то спочатку станція заряджає акумулятори. Після їх наповнення, сонячна енергія повністю направляється на споживання школи, пояснила принцип роботи системи Юліана Оніщук, директорка фонду “Енергетична Дія для України”.
Засновниця фонду Юліана Оніщук на відкритті гібридної СЕС у Чернігівській обласній дитячій лікарні
Наступні об’єкти проєкту було введено вже навесні 2023 року. У травні фонд разом з партнерами запустив одразу дві сонячні станції: в обласній дитячій лікарні у Чернігові та Іванківській лікарні на Київщині. Ці медзаклади постраждали внаслідок російської агресії у 2022 році, та були рекомендовані МОЗ для цієї кампанії.
“Українська енергетика” побувала на об’єктах та уточнила технічні особливості нових встановлених систем.
Гібридна СЕС у Чернігові забезпечує енергією неонатальне відділення
Першим проєктом в рамках кампанії Фонду “50 сонячних лікарень” стала Чернігівська обласна дитяча лікарня. Донором проєкту виступив бренд Garnier. Офіційне відкриття сонячної гібридної станції відбулось 10 травня 2023 року.
Основна функція СЕС – забезпечення автономного живлення критичного обладнання корпусу лікарні, де розміщено відділення інтенсивної терапії новонароджених та недоношених дітей, зазначила Юліана Оніщук.
Потужність сонячної станції складає 35 кВт, а ємність встановленої системи збереження енергії 96 кВт-год. За підрахунками фахівців проєкту, очікувана економія лікарні на витратах на електроенергію складатиме близько 5 тисяч євро щорічно, а скорочення викидів CO2 за 25 років роботи системи сягне близько 1140 тонн.
“Встановлена станція потужністю 35 кВт забезпечує потреби в електроенергії грудного корпусу до восьми годин, і дозволить лікарні економити до 100 тисяч гривень на рік”, – додала головна лікарка обласної дитячої лікарні Тетяна Лебедєва.
Дах одного з корпусів Чернігівської обласної дитячої лікарні із встановленими сонячними панелями. Фото надано фондом “Енергетична Дія для України”
Характеристики обладнання гібридних СЕС для “Української енергетики” прокоментувала Наталія Черняєва, заступниця директора з розвитку компанії Unisolar – технічного партнера проєкту.
На даху лікарняного корпусу спеціалісти змонтували фотоелектричні панелі Jinko Solar, які для дитячої лікарні у Чернігові безоплатно передав благодійний партнер компанія Menlo Electric.
Це монокристалічні модулі з ефективністю перетворення 19,56%, вироблені за новими технологіями Half-cell (подвоює кількість елементів на панелі) та Tiling ribbon (усуває зазори між комірками), що підвищує ефективність та потужність модуля. Гарантія від виробника – 30 років.
Системи накопичення та інвертори гібридної СЕС, технічне приміщення Чернігівської обласної дитячої лікарні. Фото автора
В системі використано два трифазних гібридних інвертори Zucchetti Centro Sistemi SPA загальною потужністю 35 кВт з гарантією від виробника 10 років.
Інвертори мають активне охолодження. Додатково до пристрою йде система моніторингу: WiFi з USB адаптером.
“Робота СЕС не потребує додаткового обладнання – лічильника, логера тощо. Все необхідне для роботи є у комплекті, три трансформатори струму напряму підключені до інвертора. Налаштування роботи СЕС виконується на дисплеї”, – пояснила Наталія Черняєва.
Система накопичення електроенергії того ж виробника, що й інвертори. Вона складається з 16 літій-залізо-фосфатних (LPF) акумуляторів загальною ємністю 96 кВт-год.
Акумуляторні батареї (АКБ) розраховані на 7000 операційних циклів за стандартних умов роботи. Додатково інтегрована система BMS (Battery management system) для управління роботою АКБ, а також захисту від високих напруг.
Система налаштована для роботи у двох режимах:
-
grid-on з обмеженням видачі залишкової електроенергії у мережу (також ця функція може бути виключена при реалізації net-billing механізму);
-
backup як безперебійне джерело живлення, що може забезпечити критичне споживання лікарні до 8 годин у залежності від ефективності використання енергії споживачами.
Акумуляторні батареї можуть заражатися як від сонця, так і від загальної електромережі, що забезпечує певну гнучкість та альтернативність, зазначили фахівці Unisolar.
Повна вартість станції складає близько 93,4 тис. євро, при цьому 50% її вартості припадає на інвертори та системи зберігання електроенергії, уточнила заступниця директора з розвитку компанії Unisolar.
Монтажні роботи зі встановлення фотоелектричних панелей. Фото надано фондом “Енергетична Дія для України”
Спеціалісти підрахували, що прогнозована річна генерація станції становить 51 МВт-год. Це дозволить заощадити до 5200 євро в рік за чинних тарифів. Наразі термін її окупності складає понад 15 років. Якщо тарифи зростатимуть, система окупиться швидше. При цьому термін експлуатації станції – 25-30 років.
Втім, основна задача СЕС – забезпечити безперебійну роботу відділення дитячої лікарні за будь-яких ситуацій з електропостачанням.
В Unisolar наголосили, що мотивація участі у проєкті полягає у соціальній відповідальності компанії та впевненості, що відбудова критичної інфраструктури України має бути вже зараз і тільки з використанням “зелених” технологій.
Іванківська лікарня отримала станцію для хірургії та реанімації
Другим проєктом у рамках кампанії Фонду “50 сонячних лікарень” стала Іванківська центральна районна лікарня. Офіційне відкриття сонячної гібридної станції відбулось 17 травня 2023 року.
Іванківська лікарня на Київщині обслуговує 29 тисяч мешканців району. Громада перебувала в окупації з перших днів війни до початку квітня 2022 року, а лікарня продовжувала надавати допомогу постраждалим.
Основна функція СЕС – забезпечення безперебійного електропостачання для критичного обладнання хірургічного та реанімаційного відділень лікарні. Гібридна сонячна система дозволить відділенням працювати в автономному режимі до 3 годин у разі блекауту, наголосили у фонді “Енергетична Дія для України”.
Будівля Іванківської центральної районної лікарні із встановленими сонячними панелями. Фото надано фондом “Енергетична Дія для України”
Потужність сонячної станції складає 25 кВт, а ємність встановленої системи зберігання енергії 42 кВт-год. За підрахунками фахівців проєкту, очікувана економія лікарні на витратах за електроенергію складатиме близько 2 тисяч євро щорічно, а скорочення викидів CO2 сягне близько 620 тонн за 25 років роботи системи.
СЕС складається з 46 монокристалічних односторонніх модулів Ulica Solar, виготовлених за технологіями Half-cell та PERC (збільшує ККД сонячного елемента шляхом додаткового перетворення довгохвильового спектра світла). Гарантія від виробника становить 12 років на продукт та 25 років на лінійну потужність. Ефективність модулів складає 21,09%, надала характеристики станції Наталія Черняєва.
Система обладнана трифазним гібридним інвертором потужністю 20 кВт та системою накопичення енергії, яка складається з семи модулів ємністю 42 кВт-год.
