СЭС и накопитель в одном проекте: как разделить экономию, чтобы батарея не «окупалась за счёт панелей»
Если в коммерческом предложении на «СЭС с накопителем» стоит одна общая окупаемость, по ней нельзя понять, окупается ли сама батарея. Панели дают дешёвую и быструю экономию, батарея — дорогую и медленную, и в сумме выходит приятная цифра. Честный расчёт делит проект на два варианта: СЭС без батареи и СЭС с батареей. Только разницу между ними сравнивают с ценой накопителя.
Почему общая окупаемость вводит в заблуждение
Окупаемость — это стоимость, делённая на годовую экономию. Если сложить в числитель и станцию, и батарею, а в знаменатель — всю экономию проекта, получится средневзвешенное значение. Оно всегда лежит между окупаемостью панелей и окупаемостью батареи. Когда панели окупаются за четыре–пять лет, а батарея за тридцать, итог в шесть–семь лет выглядит убедительно, хотя вся «убедительность» создана панелями.
Заказчик в этом случае покупает батарею, не получив ответа на главный вопрос: что даёт именно она. Правильная постановка такая: у нас есть СЭС (вариант А). Что изменится, если добавить к ней накопитель (вариант Б)? Разница в экономии — это заслуга батареи, и именно с ней сравнивается цена накопителя. Про типовые приёмы в предложениях подробнее — в разборе «Как приукрашивают окупаемость накопителя в КП».
Условный пример: СЭС 100 кВт на предприятии
Возьмём предприятие в Минске с дневной нагрузкой в будни и малой нагрузкой в выходные и праздники. Все цифры ниже, кроме выработки, — условные; подставьте свои.
- Выработка. По расчёту PVGIS для Минска 1 кВт панелей даёт около 1 012 кВт·ч в год. Для станции 100 кВт: 100 × 1 012 = 101 200 кВт·ч в год.
- Выходные. Допустим, в будни вся выработка уходит в нагрузку, а в выходные и праздники часть энергии лишняя: станция без отдачи в сеть срезает мощность, либо излишек уходит в сеть бесплатно. Условно это 9 000 кВт·ч в год, примерно 9 % выработки.
- Вариант А — только СЭС. В нагрузку идёт 101 200 − 9 000 = 92 200 кВт·ч.
- Вариант Б — СЭС и накопитель 100 кВт·ч полезной ёмкости. Батарея заряжается излишком в выходные и отдаёт его в понедельник утром и вечером. Её ёмкость ограничивает захват: условно из 9 000 кВт·ч излишка она забирает 6 000. Из-за КПД цикла около 92 % (точное значение — в паспорте) возвращается 6 000 × 0,92 ≈ 5 500 кВт·ч. Это и есть добавка батареи по сохранённой энергии.
- Срезание пика. Батарея может ещё и снижать максимум потребления из сети. Эффект измеряется в кВт заявленной мощности, а в деньги переводится по вашему договору энергоснабжения; тарифы для юрлиц здесь намеренно не называем.
Для денежной оценки введём условный тариф 0,25 условной единицы за кВт·ч и условные цены: СЭС 100 кВт — 100 000 у. е., накопитель 100 кВт·ч — 50 000 у. е. Это не рыночные цифры, а способ показать ход расчёта.
| Показатель | Только СЭС | СЭС + накопитель | Прирост от батареи |
|---|---|---|---|
| Используется энергии СЭС, кВт·ч в год | 92 200 | 97 700 | +5 500 |
| Экономия по энергии, у. е. в год | 23 050 | 24 425 | +1 375 |
| Вложения, у. е. | 100 000 | 150 000 | +50 000 |
| Простая окупаемость, лет | 4,3 | 6,1 | около 36 |
Расчёт по строкам: 92 200 × 0,25 = 23 050; 97 700 × 0,25 = 24 425; 100 000 / 23 050 ≈ 4,3; 150 000 / 24 425 ≈ 6,1; 50 000 / 1 375 ≈ 36. Заказчику покажут «6,1 года для всего проекта», и это правда. Но батарея на этом фоне окупается за срок, превышающий её ресурс.
Главный вывод примера
Накопитель дал около 5 % дополнительной экономии по энергии, а стоил половину стоимости станции. Общая цифра 6,1 года получилась только потому, что в ней растворена цифра 4,3 года у панелей.
Что может вытянуть батарею: срезание пика
В этом примере остался второй источник выгоды — снижение пиковой мощности. Его нужно оценивать отдельно и не смешивать с выходным излишком. Чтобы батарея в нашем примере окупилась хотя бы за десять лет, она должна приносить 50 000 / 10 = 5 000 у. е. в год. Из них 1 375 даёт сохранённая энергия, значит, срезание пика должно дать ещё около 3 600 у. е. в год. Если по вашему договору платить за заявленную мощность и батарея реально снижает её на нужную величину, расчёт может сойтись. Если плата зависит только от потреблённых кВт·ч, пик ничего не даст.
Важно, чтобы пик измерялся по данным вашего учёта за год, а не по паспортной мощности оборудования. Метод расчёта описан в разборе «Peak shaving с накопителем: расчёт, оборудование, окупаемость». Отдельная оговорка: срезание пика не зависит от солнца, если батарея заряжается из сети в ночные часы, а значит, этот эффект уже не имеет отношения к панелям — и в предложении его тоже надо показывать отдельной строкой.
Почему прирост от батареи убывает с ёмкостью
Первые киловатт-часы батареи работают чаще всех: они забирают самый большой выходной излишек. Каждая следующая порция ёмкости заполняется всё реже, потому что излишка в конкретные дни не хватает, чтобы заполнить большую батарею. В нашем примере половину батареи (50 кВт·ч) хватило бы заполнить в большинстве выходных дней, а вторая половина заполнялась бы только в самые солнечные выходные июня и июля. Поэтому прирост на каждый добавленный кВт·ч падает быстрее, чем растёт цена. Этот эффект разобран в материале «Оптимальная ёмкость накопителя: где остановиться». Вывод для расчёта: считайте не один вариант ёмкости, а три, и смотрите, на каком из них приростная окупаемость перестаёт улучшаться.
Месяцы, когда батарея почти бесполезна
По данным PVGIS для Минска (кВт·ч с 1 кВт панелей) выработка резко неравномерна: ноябрь — 25,2, декабрь — 19,1, январь — 32,4. Для станции 100 кВт это 2 520, 1 910 и 3 240 кВт·ч, всего 7 670 кВт·ч, около 7,6 % годовой выработки. С апреля по сентябрь приходится около 739 кВт·ч с 1 кВт, то есть примерно 73 % года.
Зимой всё, что выработала станция, уходит в нагрузку в течение дня, выходной излишек почти не возникает, и накопителю нечего заряжать от панелей. То есть большую часть холодного сезона батарея для задачи «сохранить излишек» простаивает. Это нормально, но расчёт должен учитывать год целиком, а не июнь: окупаемость, посчитанная по летнему месяцу и умноженная на двенадцать, завышает результат в несколько раз. Если по предложению получается равномерная экономия по месяцам, это повод запросить помесячную таблицу.
Если прибавлять к расчёту срез излишка в выходные, полезно перепроверить его по сценарию из разбора «СЭС без отдачи в сеть: срез в выходные и батарея»: там показано, как считать объём срезанной энергии по профилю нагрузки.
Как проверить коммерческое предложение
- Попросите два расчёта: СЭС без накопителя и СЭС с накопителем. Если исполнитель присылает только общий, это уже сигнал.
- Найдите в предложении строку «сохранено энергии за счёт накопителя, кВт·ч в год» и сверьте с годовым профилем нагрузки: излишек не может быть больше, чем СЭС реально вырабатывает сверх потребления.
- Проверьте, сколько циклов в год заложено. Если заявлено 365 полных циклов при выработке, которая зимой почти ноль, значит, цифра взята без учёта сезона.
- Уточните, как учтены КПД цикла и допустимая глубина разряда: ёмкость по паспорту и полезная ёмкость — разные числа.
- Спросите, что включено в экономию от срезания пика, и по какому договору она считается.
- Посмотрите, в каком году заложена замена оборудования и деградация батареи. Простая окупаемость без этих пунктов — оптимистичная оценка. Для проверки чувствительности используйте анализ чувствительности, а для быстрой прикидки — калькулятор окупаемости.
Когда правильнее начать с СЭС и добавить батарею позже
Если приростная окупаемость батареи заметно выходит за её ресурс, а срезание пика не подтверждено вашим договором, разумный порядок такой: сначала станция, батарея — позже. Это не потеря: СЭС работает и приносит экономию сама. Чтобы не закрыть себе путь, на этапе проекта стоит заложить место под шкаф или контейнер, трассы кабелей и совместимость инвертора. Через год–два у вас появятся реальные данные по нагрузке, срезу и пикам, и решение о батарее будет основано на измерениях, а не на предположениях. Если же излишек в выходные большой, а пик подтверждён — накопитель имеет право на место в проекте уже сейчас. Общий подход к промышленным системам описан на странице промышленных BESS.
Частые вопросы
Можно ли вообще считать окупаемость СЭС и накопителя вместе?
Можно, как итоговую цифру проекта. Но решение о покупке батареи принимают по приростной окупаемости, иначе чужая экономия оплачивает её цену.
Почему в примере взят КПД цикла 92 %?
Это типичная величина для LFP-батарей в диапазоне 90–95 %. Для вашей модели значение указано в паспорте изделия.
Что делать, если срез излишка в выходные маленький?
Тогда у батареи остаётся только срезание пика. Если и оно не подтверждено данными учёта, накопитель не окупится, и это честный итог расчёта.
Влияют ли условные цены в таблице на вывод?
Цифры условные, но логика от них не зависит: нужно сравнивать приростную экономию с ценой батареи. Подставьте реальные цены и тарифные условия своего договора, и ход расчёта сохранится.
Короткий вывод
Считайте два варианта: СЭС без батареи и СЭС с батареей. Сравнивайте с ценой накопителя только разницу, смотрите помесячную картину и отдельно оценивайте срезание пика. Если приращение не оправдывает цену, начните со станции и вернитесь к батарее, когда появятся собственные данные.