Як українцям споживати електроенергію розумно зараз і в майбутньому

В умовах енергетичної кризи, яка триває в Україні, кожен свідомий споживач може зробити свій внесок у збереження ресурсів.

В умовах енергетичної кризи, яка триває в Україні, кожен свідомий споживач може зробити свій внесок у збереження ресурсів. Дотримання простих правил та оптимізація споживання електроенергії допоможуть зменшити навантаження на електромережі та зберегти комфорт у домівках.

Три кити, на яких стоїть розумне споживання

Зіштовхнувшись з відключеннями світла, споживач опиняється перед дилемою: або він змінює свої звички, або він змінює рівень комфорту. Втім, є кілька способів, які допоможуть не тільки досягти компромісу, а й знизити витрати на комунальні послуги і водночас зменшити вплив на навколишнє середовище.

1. Використання енергоефективних приладів. Обирайте прилади з вищим класом енергоспоживання. Наприклад, заміна старого холодильника чи кондиціонера на новий, більш енергоефективний, дозволить значно знизити витрати електроенергії. Хоча такі оновлення потребують додаткових капіталовкладень, ці витрати окупляться у середньостроковій перспективі.
2. Максимальне завантаження наявних приладів. Використовуйте побутові прилади на повну потужність. Наприклад, пральну машину слід завантажувати повністю, щоб уникнути подвійного прання. Це дозволить не лише економити електроенергію, але й зменшить знос обладнання. На побутовому рівні відстежувати оптимізацію витрат може бути досить складно. Однак, можна використовувати розумні розетки, які підключаються до єдиної екосистеми. Наприклад, у вашій квартирі можна встановити декілька розеток, які керуються через Wi-Fi і об'єднуються в єдину мережу. В онлайн-режимі можна відстежувати, через яку розетку проходить споживання, що дозволяє контролювати кількість електроенергії, яку споживають ті чи інші прилади, та відповідно регулювати їх використання.
3. Використання приладів в оптимальний час. Деякі прилади, такі як пральні машини та посудомийні машини, краще використовувати вночі, коли енергосистема менш завантажена. Нічні тарифи на електроенергію, як правило, нижчі, що також дозволяє зекономити кошти. Можна навіть створити графік використання приладів: якщо якісь прилади мають пасивне споживання, їх можна вимикати за графіком. Наприклад, холодильник повинен працювати постійно, але пральна машина чи телевізор у режимі stand-by споживають небагато. Проте велика кількість таких пристроїв з пасивним споживанням може додавати десятки кіловат до загальної цифри. Або можна використати базовий спосіб: визначити найбільш енергоємні об’єкти і тоді дивитись, чи можна з ними щось зробити. Наприклад, у багатьох будинках встановлені рециркуляційні насоси, які ганяють гарячу воду по трубі. Людина відкриває кран, і з нього ллється вода з комфортною температурою. Це зручно, але витрати на підтримку такого дрібного комфорту збільшуються у два-три рази. А якщо насос працюватиме 5 хвилин, а потім 15 хвилин відпочиватиме, з крана буде текти тепла вода. Комфорт зменшився мінімально, а витрати оптимізувалися. Інший приклад – система відеонагляду. Замість безперервного запису, який навантажує сховище, камера може включатися лише при спрацюванні датчика руху. Це також зекономить електроенергію та не вплине на ефективність приладу.

Врятуватись від блекаутів: генератори, зарядні станції та СЕС?

Якесь зовсім просте рішення, як менше витрачати електроенергії, знайти важко. Скоротити споживання без втрати комфорту можливо лише за умови локальної генерації через генератори, зарядні станції та сонячні електростанції (СЕС).

З генераторами для мешканців квартир ситуація зрозуміла: на балконі їх ставити незаконно, до того ж є чіткі вимоги з пожежної безпеки. Загалом оптимальним рішенням було б встановлення одного потужного генератора на будинок / квартал замість десятка маленьких. 

Зарядні станції типу EcoFlow дуже важко інтегрувати в діючу систему будинку. Зазвичай станцію вмикають, коли зникає світло у мережі, але є ще один спосіб: прилади живляться від станції, яка в той час сама заряджається від мережі. Проблема в тому, що через деякий час станцію доведеться везти на сервіс, бо плата BMS починає давати збій.

Для забезпечення резервного живлення потрібно два обов’язкових елементи: акумуляторні батареї – компонент для зберігання енергії, та інвертор – пристрій, який перетворює постійний струм з акумуляторних батарей на змінний струм, що живить будинок чи квартиру.

Якщо ресурси обмежені, доцільно встановити систему невеликої потужності, яка забезпечуватиме живлення для критичних елементів, таких як роутер і холодильник. При наявності більшого бюджету можна розширити зону комфорту, забезпечивши роботу кондиціонера або пральної машини на кілька годин.

Останнім часом багато людей встановлюють акумуляторні батареї та інвертори у квартирах. Основна проблема у квартирах полягає у відсутності технічного приміщення, що може впливати на дизайн інтер’єру. Однак для більшості це не є критичним фактором, головне – забезпечити безперебійне живлення.

Головним технічним нюансом є інтеграція системи у діючу мережу. Розподільчий щиток із лічильником може бути в одному місці, а установка – в іншому, що потребує додаткових технічних рішень. У приватних будинках такі питання зазвичай не виникають, оскільки там більше простору для розміщення обладнання, а кабель можна прокласти по фасаду до частини будинку, де знаходиться лічильник.

Якщо брати до уваги установку повноцінної системи, коли є незалежний інвертор і акумулятори, то вона перебуває у режимі stand by і непомітно вмикається, коли зникає світло. Деякі замовники навіть просили встановити якийсь індикатор, бо не помічали цей момент: їм треба було зайти у додаток сонячної електростанції, щоб подивитись, звідки йде електроенергія.

У питанні перевантажень ключовим фактором є потужність інвертора, яка має бути вище, ніж усі підключені прилади. Це варто обговорювати на етапі проєктування – компанія Atmosfera зараз пропонує оптимальний комплект це 5 кВт інвертор по потужності і 5 або 10 квт годин по ємності акумуляторної батареї. Для переважної більшості квартир і невеликих будинків цього достатньо. Якщо виникне перенавантаження, інвертор сигналізує про помилку і вимикається, поки проблему не буде усунено.

Між темрявою і світлом: що буде далі

Ми повинні прагнути до Smart Grid – системи, що інтегрує цифрові технології та автоматизацію для ефективного управління виробництвом, передачею, розподілом і споживанням електроенергії. Зараз чимало об'єктів бізнесу встановлюють собі сонячні станції на власне споживання. З тарифом 8 грн за кВт·год сонячна станція окупається приблизно за три роки, тому навіть в період війни і взагалі невизначеності бізнес продовжує ставити сонячні станції. 

Впровадження Smart Grid дозволить не тільки керувати виробництвом електроенергії. Коли працюють атомні станції, приходить пік і оператор дає команду: акумуляторні батареї з тисяч маленьких приватних домогосподарств починають розряджатися в мережу. Це стосується і квартир. Укренерго дає вказівку розрядити акумулятор на потрібні відсотки, і у конкретній квартирі акумулятор буде допомагати балансувати глобальну електромережу країни.

Коли у вас стоїть прилад, яким керує оператор і каже, що зараз потрібно віддати енергію з акумулятора, такий же прилад може бути підключений до ланцюга, до якого підключені пральна машина, бойлер, посудомийка тощо. І коли трапляється перевиробіток електричної енергії, оператор вмикає кнопку, або воно автоматично спрацьовує і починають працювати прилади.

Smart Grid системи повинні глобально балансувати мережу і оперативно реагувати на зміни. Це дуже важливо, тому що у нас зараз досить багато зруйнованої балансуючої енергетики, за рахунок якої ми проходимо піки. І в той самий час є тисячі маленьких акумуляторних батарей, які сумарно можуть те ж саме зробити за 10 хвилин - просто віддати енергію, а потім, коли енергії багато, зарядитися знову і відпрацювати.

Не можна сказати, що централізована система вже не працює, просто зараз вона ефективна до відповідного рівня: оператор Укренерго бачить тільки великих споживачів, якими може керувати.

У цій централізованій системі також можна впровадити Smart Grid: для цього потрібно оцифрувати і показати всіх споживачів. Зараз основні оператори до цього йдуть, потрібно, щоб кожен лічильник, який стоїть у приватного домогосподарства або в квартирі, міг передавати свої дані.

Коли дані будуть надходити в базу даних по реальному споживанню, це вирішить багато питань.

По-перше, облік і крадіжка електроенергії: якщо десь спожили мегават, то мегават і має бути вироблений. Зрозуміло, що на лінії передач будуть якісь втрати, але якщо їх відсоток більший від розрахованого, то це означає, що хтось підключений.

По-друге, коли ви знаєте, як іде споживання, ви можете пробувати їм управляти. Усі маленькі джерела енергії дають стабільність цієї системи. З однієї сторони, централізована система, яка у нас залишилась після СРСР, надлишкова, незграбна, але саме її надлишковість і дозволила нам вистояти у період масових відключень. З іншої сторони, при руйнуванні вузлів і трансформаторних підстанцій великі кластери затухають. Децентралізована система не витягне всю країну, але дозволить зменшити збитки.

Наступний етап розвитку - комбінована схема: коли є централізована система у поєднанні з децентралізованою, де локально можна управляти ресурсами.

Зараз скільки електростанції виробляють, стільки ж і повинно бути спожито. Якщо буде децентралізована система, проблема залишиться, локально повинен бути споживач і локальна повинна бути генерація. І вони мають бути сумісні, інакше має бути акумулятор, який зможе згладити ситуацію: більше споживання – забираємо, більше виробіток – віддаємо. 

Якщо всю державу перевести на децентралізовану систему, на це піде не один рік, до того ж така система буде дуже складною для регулювання.

До повномасштабного вторгнення держава активно впроваджувала концепцію Smart Grid: один з операторів встановлював лічильники з можливістю передачі даних. Хоча ці лічильники зараз не передають нічого, така можливість є. Тобто вже закладається інфраструктура, щоб у майбутньому піти по цьому шляху.