Энергетические установки в домашнем хозяйстве

#1
Открываю эту тему вследствие вопросов, заданых в новостной ветке. Сперва думал в "альтернативную энергетику" запостить, но там, все же, разговоры более глобальные. А тут хочу поговорить о простом обывательском частном доме. И так, сами вопросы:

А вот, теоретически,если я захочу быть "энергетически независимым",и воткнуть на крыше ветрогенератор - будет ли это хорошо ?
Когда-то давно, во времена энергетического кризиса на Западе в начале 70-х прошлого века, прочитал в журнале "Юный техник", что в США якобы выпускались и продавались ветрогенераторы, подключаемые дома в розетку. Что не обеспечивало независимости, а якобы легально откручивало сетчик назад за счет сбрасывания выработанной энергии в сеть. Поскольку в электротехнике мой уровень познаний - зменить розетку/вкрутить лампочку, то интересно услышать мнение специалиста, насколько это реально.
Сразу предупреждаю, что сам я подобными делами не занимаюсь, и про административно-бюракратическую часть ничего вам не скажу. Так что, с вопросами, куда обращаться, какие бумажки приносить/заполнять и сколько за это платить/получать - гуглите сами. Я расскажу лишь о техноэкономических принципах, чтоб вы поняли как это работает.

Начнем с понятия тайминга энергоснабжения. Конвенциональная термическая электростанция, так же, как вобщем-то и частный дизельный генератор могут вырабатывать нам энергию тогда, когда нам нужно, и столько, сколько нам нужно (в пределах своей номинальной мощности, разумеется). В отличие от них, ветрогенератор или фотоэлектрические солнечные панели вырабатывают электричество в зависимости от силы ветра и солнечного света в каждый конкретный момент времени. То есть, желая приобрести для своих личных нужд такую установку, вы должны понимать, что не сможете пользоваться ей в любое время по своему желанию. Вам придется подстраиваться под капризы природы. Причем, изменения будут происходить не просто по принципу работает или не работает, но и при работе мощность вашего генератора будет постоянно скакать в зависимости от скачков скорости ветра и наплывающих облаков.
Чтобы частично решить эту проблему, подобные установки обычно подключают не напрямую к потребителю, а через аккумуляторные батареи и далее через специальные преобразователи тока с постоянного (который хранится в аккумуляторах) на переменный (которым пользуются обычные бытовые электроприборы). Часто ток преобразуют даже дважды: производят переменный (это имеет некоторые преимущества в устройстве генератора), потом преобразуют его в постоянный для зарядки батарей, а потом обратно в переменный для потребления. Само собой, все эти дополнительные устройства значительно увеличивают стоимость установки и вероятность технических неисправностей в ходе эксплуатации.
Кроме того, имеет смысл приобретать комбинированную установку из ветряка и фотопанели, чтобы они частично компенсировали друг друга, ибо обычно ночью ветер сильнее.
Впрочем, если речь у нас идет, к примеру, об армейской палатке, где единственным потребителем электроэнергии является простая лампочка постоянного тока (которая может и в полнакала гореть - ничего страшного), тогда все значительно упрощается. Но если вы хотите обеспечить энергией свой современный комфортабельный дом - с кондиционером, телевизором, компьютером, холодильником и т.д. и пользоваться всем этим вы хотите в любое удобное для вас время, то одним лишь ветрогенератором не обойдетесь.

Теперь немного о качестве производимой энергии. Тут нам важна не только бесперебойность, но и такие электрические параметры, как напряжение и частота электрического тока.
Вы, наверное, водите автомобиль? Вот, представьте, что вы движетесь по шоссе с постоянной скоростью. При этом, частота вращения вашего двигателя так же остается примерно постоянной. И вдруг дорога пошла резко в гору. Что произойдет? Верно, частота вращения двигателя резко упадет, и движок может заглохнуть вовсе, если вы немедленно не прибавите газу или даже не поменяете передачу. В точности так же ведет себя электрический генератор при резком изменении нагрузки. Т,е., если вы включите у себя дома какой-то мощный электрический прибор (кондиционер, электрический бойлер или просто чайник), то нагрузка на генератор неожиданно возрастет. Когда вы запитаны от сети, то для электростанции это несущественно, т.к. ее мощность несоизмеримо выше, да и к тому же, в сети постоянно происходят мелкие изменения, сглаживающие друг друга (хотя, если мы запускаем крупный химический комбинат, то и там у нас те же проблемы). Но ваш маломощный домашний генератор будет реагировать на резкие изменения нагрузки скачками напряжения и частоты, а это очень вредно для чуствительных электронных приборов.
Частично можно решить это подключением специальных устройств, сглаживающих подобные скачки. Такие устройства продаются сегодня в любом магазине электротоваров и стоят, полагаю, около сотни шекелей за штуку. Включаются они прямо в розетку, от которой запитан уже сам прибор. Многие рекомендуют ставить их и при обычной работе от электросети, т.к. в сети тоже бывают небольшие сбои, вызывающие скачки параметров. Но, в любом случае, имейте в виду, что это релевантно только для чуствительной электроники (компьютеров, телевизоров и т.п.), а, скажем, в розетку с чайником такое подключать совершенно незачем.

Теперь немного о согласовке с сетью Электрической Корпорации (Хеврат а-Хашмаль). Опять повторяю: не спрашивайте меня, как это оформлять, - я без понятия. Знаю только, что так делают. И тут у нас два основных варианта. Точнее, два с половиной, но о половинке мы ниже отдельно поговорим.

Вариант номер раз - это, если вы устанавливаете генератор исключительно для своего личного домашнего пользования (дабы не платить зажравшимся монополистам-социалистам-квиютчикам-паразитам типа автора сих слов :)). В этом случае от вас потребуют всего лишь гарантии того, что ваш домашний генератор ни при каких обстоятельствах не станет подавать свою энергию в сеть. Это достигается установкой специального выключателя, не позволяющего вам включить одновременно питание от сети и от своего генератора - сперва выключите одно питание и лишь после этого сможете включить второе. Теоретически, вы можете вовсе попросить, чтоб вас отключили от сети и не парили мозги, но с учетом описаного мной выше (о тайминге и бесперебойности), не рекомендую. Да, собственно, никто (на сколько я знаю) так не делает. Оставьте себе подключение к сети, хоть просто на всякий случай.

Второй вариант гораздо сложнее - это, если вы собираетесь продавать выработанную вами электроэнергию в общую сеть.
Для этого, вам, прежде всего, понадобится соответствующая лицензия. Почему? Да просто потому, что невозможно подавать в сеть энергию всем и всегда, как заблагорассудится - нужен некий регулятор. Связано это с тем, что электроэнергию пока что еще не научились хранить на складах в промышленных колличествах, и поэтому ее в каждый конкретный момент времени необходимо вырабатывать ровно столько, сколько ее в этот же момент потребляется. В недавнем прошлом подобные лицензии частным лицам раздавались достаточно легко, т.к. правительство желало стимулировать частное производство (в рамках общей политики на демонополизацию). Более того, за выработанную в сеть энергию частнику платили намного выше той цены, по которой эту же энергию ХХ продает потребителю (включая того же частника; один мой знакомый даже шутил, что ему выгодно прожектором от сети ночью светить на свои фотопанели). Сегодня, как мне кажется, ситуация изменилась, т.к. все евреи умные и каждый сразу захотел сделать так же, а на всех ни сети, ни субсидий никаких не хватит.
Если вы все-таки получите соответствующую лицензию, то от вас потребуют обеспечить жесткий стандарт качества товара - частоты и напряжения. Кроме того, вам придется установить так же устройства, обеспечивающие синхронность работы вашего генератора с общей сетью.

Теперь о половинчатом варианте. И тут мне придется немного обяснить о себестоимости производства и графике потребления.
Вы, должно быть, лучше меня знаете, сколько стоит электроэнергия в Израиле (я ж - сволочной квиютчик и пользуюсь халявой ;)). Кажется, около 50 агорот за киловатт-час, так? Так, да не так. Дело в том, что в области энергетики на внутриизраильском рынке все еще не существует реальной конкуренции. Надеюсь, что в обозримом будущем она появится (правда, надеюсь - мне самому интересно кто кого, к тому же конкуренция пойдет и за специалистов тоже), но пока ее нет. Это значит, что реханизм установки цен не работает. А как же устанавливаются цены, спросите вы? Очень просто: их своим волевым решением устанавливает некое государственное учреждение под названием Рашут а-Хашмаль (да-да, вовсе не монополист ХХ, а само государство напрямую). И устанавливает оно эти цены исходя из критерия себестоимости - так, чтоб производитель энергии мог существовать и не разорился (точнее, так было прежде, а сейчас, похоже, именно чтоб разорить гадов-монополистов-соци... ну, вы поняли :)).
А что у нас с себестоимостью? А она, родимая, само собой, напрямую зависит от способа производства. Давайте рассмотрим простой пример. Допустим, у нас в сети работают только две электростанции: одна новенькая и очень п вторая - старое н дерьмо на дорогом топливе и, к тому же, постоянно требующее ремонта. Какую станцией мы воспользуемся прежде всего? Правильно, дешевой. Но что, если мощности одной лишь дешевой станции не хватает для обеспечения всех потребителей? Тогда, естесственно, нам придется воспользоваться уже и более дорогой станцией. Соответственно, стоимость электроэнергии меняется в зависимости от иотребления. А что у нас с потреблением? А оно весьма не постоянно - меняется в зависимости от времени суток, от погоды, от времени года и т.д., и т.п.
Поэтому, реальная цена электроэнергии постоянно меняется вместе с нагрузкой. И называется эта цена на иврите תעריף ייזום. Как это правильно перевести на русский не знаю. Дословно: "инициативный тариф" - не звучит как-то. Буду здесь называть это специальным тарифом (СТ). А те 50 агорот, что все вы платите - это некая усредненная цена.
А вот, теперь, давайте вернемся к нашим баранам. И да будет вам известно, что любой клиент ХХ, будь то частный квартировладелец или крупное промышленное предприятие, может в любой момент обратиться с просьбой перевести его с обычного тарифа на СТ. Да, надо будет установить специальный счетчик и что-то за это заплатить. Но после этого вы станете платить уже в зависимости от времени потребления!
Выгодно ли это? Серьезному предприятию должно быть выгодно. Особенно, если у него имеется свой аварийный генератор, который все равно нужно время от времени заводить, чтоб не простаивал. Ну, или какой-нибудь мощный насос, который все равно в какое время запускать, можно и ночью. Для среднего обывателя сложнее - затрахаешься отслеживать меняющийся тариф да ворчать на жену, чтоб она стиралку по-ночам включала.
Но!!! Если вы уже собрались ставить себе свой собственный домашний генератор (не важно какой системы), то вам имеет прямой смысл заинтересоваться именно СТ. Во-первых, когда электричество особенно дорогое, то вы сможете временно переключаться на свой домашний генератор. Во-вторых, если вы задумали добиться лицензию на продажу электоэнергии в общую сеть, тогда, тем более - ведь палка о двух концах, и электричество в часы пиковых нагрузок дорожает и на продажу тоже.

Ну вот, собственно, и все, что я собирался вам тут рассказать. Возможно, многие из вас кое-что из этого и без меня знали. Но, если удовлетворил чье-то любопытство, уже хорошо. Есть вопросы по теме - постараюсь ответить. Только тяжелыми армейскими ботинками больно не бейте, пожалуйста.
:D
 
#4
ТЛ/ДР.

Есть солнечные панели с микроинверторами (на каждую панель) которые оддают 220В в сети при наличии там 220В.
Замутитъ похожее нет проблем и для других источников энергии.

В случае если счетчик "неправильный" можно поставить простейший компаратор на потребляемый в хозяйстве ток, и ограничитель тока если потребление "частного дома" меньше вырабатываемого источником. (чтобы счетчик считал правильно)
 
#5
Спасибо !
Только,надо сначала ввести понятия - для чего нам надо ветрогенератор или солнечные батареи.Не тот,не другой не сможет заменить Х.Х. полностью,ибо не эффективно,так ?
Тады ой,давайте рассмотрим,что ест много электричества.
Во первых, кондиционер,во вторых, холодильник.
А известно ли,что есть и те,и другие,работающие от природного газа, месторождения которого у нас под боком,и, теоретически,могут привести к снижению цены на п.г.,и удешевлению охлаждения и квартир,и продуктов ?!?!
Теперь представьте,что у нас на газе работают кондей и холодильник,и сушилка для белья,и подогрев воды.
Сколько будет потреблять такая квартира электричества ?
И сколько будет стоить эта конверсия ?
П.С. Это не бред, всё это существует.
 
#6
Спасибо !
Во первых, кондиционер,во вторых, холодильник.
..
А известно ли,что есть и те,и другие,работающие от природного газа..
Хорошая тема кстати. Газ сжигается, получается тепло!

Днем в израиле и кондиционер и холодильник могут работать от солнца (работать на тепле а не электричестве!).
И тепловую энергию можно накапливать фазовым переходом (заморозим воду), так что и ночью тоже.

П.С. Израиль кстати один из мировых лидеров по "зеленой энергетике", за счет нагрева воды арабами в "черных бочках".
 
#7
имеет смысл приобретать комбинированную установку из ветряка и фотопанели, чтобы они частично компенсировали друг друга, ибо обычно ночью ветер сильнее.
Извиняюсь. Пока не дочитал. Но эта фраза улыбнула. Ещё раз прошу прощение. Это не в качестве придирки. Просто улыбнуло
 
Последнее редактирование:
#11
Я такое видел,даже дешевше. Значит нужно аккумулятор заряжать,а потом через инвертор. И скока батарей нужно? Я ни сколько не спец в электрике,даже хуже,полный профан.Так шо извините за глупые вопросы
 
#16
электроэнергию пока что еще не научились хранить на складах в промышленных колличествах, и поэтому ее в каждый конкретный момент времени необходимо вырабатывать ровно столько, сколько ее в этот же момент потребляется
Илон Маск сдержал обещание и построил энергохранилище в Австралии
 
#18
https://www.tesla.com/powerwall?redirect=no
Вот ветряк с такой штукой соединить в часном доме - идеал
Чтоб такую штуку зарядить предложеным выше ветряком на полтора киловатта, его надо несколько недель крутить на полную мощнось. А с учетом непостоянности ветра ... Короче, это черезчур.
 
#19
На сколько я знаю, в Австралии речь шла о поддержке частоты, а не о хранилище энергии в прямом смысле. Однако, это лучше обсуждать в ветке про альтернативную энергетику. Тут мы за частный дом гутарим.
 
#20
Извиняюсь. Пока не дочитал. Но эта фраза улыбнула. Ещё раз прошу прощение. Это не в качестве придирки. Просто улыбнуло
Я что-то не врубаюсь, что именно тут улыбнуло. Разве фраза составлена коряво? Днем много солнца и маловато ветра, ночью солнца нет, но ветер сильнее. Соответственно комбинация ветряка и фотопанели взаимно дополняют друг друга в зависимости от времени суток.