Калькулятор потужності ФЕ-установки: як із рахунку за електрику виходить 8,77 кВт·пік

Клієнт не знає, скільки енергії споживає, — він знає, скільки платить: 431,67 zł на місяць. З однієї цієї суми калькулятор виводить річне споживання, баланс енергії, відданої в мережу й викупленої назад, а наприкінці — число, про яке насправді йдеться: 8,77 кВт·пік цільової потужності установки. Дорогою відбувається те, що пропускає більшість швидких перерахунків: потужність не зводиться до ділення споживання на ККД схилу. Цей текст показує, що ще до неї входить і чому.

Чому це складніше, ніж здається

На перший погляд підбір потужності сонячної установки — завдання на одне ділення: річне споживання поділити на виробіток з кіловат-піка, і готово. Насправді між цими двома числами стоять три речі, і кожна з них здатна зсунути результат на кільканадцять відсотків — тобто на два-три модулі й на один типорозмір інвертора.

Перша — це геометрія даху: той самий кіловат-пік на південному схилі з помірним нахилом і на крутому схилі схід–захід — це два зовсім різні річні виробітки. Друга — розрахунок із мережею: енергія, віддана влітку, не повертається взимку один до одного, бо продають її дешевше, ніж викуповують. Третя — самоспоживання, тобто та частина виробітку, яка взагалі не потрапляє в мережу, а отже, не підпадає під цей розрахунок.

Калькулятор враховує всі три, і саме тому його результат буває на кільканадцять відсотків вищим, ніж при простому діленні. Компанії, що продають установки, знають це число й будують на ньому свої пропозиції.

Відправна точка: клієнт знає рахунок, а не споживання

Форма має два поля — місячний рахунок у злотих і річне споживання в мегават-годинах, — і це одне поле, що рахується в обидва боки. Введення одного перераховує інше. Це, звісно, працює в обидва напрямки, і найчастіше саме так і використовується, бо рахунок клієнт має в телефоні, а споживання довелося б шукати в розрахунковому рахунку-фактурі.

Ціну не вводять вручну — вона береться з тарифу, обраного зі списку. Тариф містить дві ціни, а не одну: ціну купівлі — за енергію, взяту з мережі, і ціну продажу — за енергію віддану. Ця різниця — суть усього подальшого розрахунку, а в бізнесового споживача вона буває ще відчутнішою, ніж у домогосподарства. Тарифи при цьому є ринковими даними, які підтримуються централізовано, — компанія їх не заповнює.

ККД схилу: таблиця замість одного числа

Нахил і напрямок даху потрапляють у розрахунок через таблицю ККД, у якій оптимальні для Польщі умови є точкою відліку, а все інше — відхиленням від них.

Таблиця каже кілька речей, що суперечать інтуїції. На майже пласкому даху напрямок майже не має значення — різниця виникає радше з розподілу хмарності протягом дня, ніж з азимута. Орієнтація схід–захід втрачає найбільше лише на крутих схилах, а на даху з помірним нахилом вона напрочуд конкурентна. Вертикальна установка на південному фасаді помітно поступається даху, але не настільки, щоб наперед відкидати її як безглузду.

Коли напрямок не вказано — наземна установка, трекери, — схил не обмежує виробітку, і ККД набуває опорного значення.

Режим точних параметрів

Діапазони нахилу й чотири сторони світу — сітка, достатня для пропозиції, але не для кожного даху. Тому калькулятор має другий режим, у якому вказують реальний кут і реальний азимут, а ККД зчитується зі 130-рядкової таблиці замість спрощеної матриці. Різниця буває невеликою, але в проєктах, де вибір інвертора вирішують кілька десятих кіловат-піка, вона перестає бути байдужою.

Баланс: що відбувається з енергією, відданою в мережу

Тут починається частина, якої немає в простому діленні. Улітку установка виробляє більше, ніж будинок споживає в конкретну мить, — надлишок іде в мережу. Узимку навпаки, і енергію доводиться викуповувати. Проблема в тому, що віддають її дешевше, ніж купують, тож кількісний баланс не є фінансовим.

Картка результату показує цей розрахунок у п’яти позиціях: скільки енергії клієнт спожиє одразу, скільки віддасть у мережу, скільки отримає за віддану, скільки заплатить за викуплену і яка різниця залишається до доплати. У прикладі зі знімка екрана ця різниця — майже тисяча злотих на рік, і це за установки, розрахованої «на споживання», тобто теоретично ідеальної.

Більшість розмов про сонячні панелі на цій сумі й закінчується. Калькулятор іде на крок далі.

Чому цільова потужність більша, ніж «споживання, поділене на ККД»

Якщо за установки, розрахованої лише на споживання, лишається сума до доплати, то природне запитання звучить так: скільки потужності треба додати, щоб цієї доплати не було. Калькулятор відповідає на нього двома приростами.

Перший компенсує втрату через розташування схилу — що гірший дах, то більше потужності треба, щоб виробити стільки ж енергії. Другий покриває енергію, яку клієнт однаково докупить із мережі після розрахунку за надлишки, тобто перетворює фінансову втрату назад на кіловат-піки.

У прикладі зі знімка екрана схил оптимальний, тож перший приріст дорівнює нулю, і вся різниця між споживанням і цільовою потужністю береться з другого. На даху з менш вигідним розташуванням пропорції змінюються на протилежні: перший приріст починає домінувати, і сума виходить помітно вищою. Тому дві пропозиції на «будинок, що споживає стільки ж енергії», можуть відрізнятися на кілька модулів — і жодна з них не помилкова: відрізняються дані про дах.

Від кіловат-піків до штук

Цільова потужність — це число, яке неможливо замовити. Замовити можна комплект модулів та інвертор — і цим калькулятор завершується.

Кількість панелей випливає з потужності одного модуля, указаної при товарі, і округлюється вгору, бо половину модуля не купиш. Інвертор підбирається інакше — за діапазоном потужності установки, указаним при конкретному товарі, а не за порівнянням номінальної потужності з результатом. Перевищення потужності на боці постійного струму — це конструктивне рішення, що залежить від моделі, тож ухвалює його той, хто цю модель знає. Товар без указаного діапазону не пропонується взагалі.

Ціна комплекту, а не ціна штуки

Оцінка пропозицій проходить через той самий механізм, яким магазин рахує ціну в кошику, — і, що важливо, з кількістю всього комплекту. Це не бухгалтерська дрібниця: пороги кількісних знижок рахуються від реальної кількості штук, тож комплект із двадцяти панелей може потрапити в зовсім інший поріг, ніж один модуль.

Для панелей плитка має ще й лічильник кількості. Зміна кількості одночасно перераховує ціну й покриття потужності, тож узгодження кількості модулів із тим, що реально вміщується на даху, перестає бути вибором навмання. Лічильник обмежений залишком на складі, а коли на комплект бракує штук, позиція лишається в кінці списку з позначкою, скільки є в наявності. Менеджер бачить це одразу, а не після оформлення замовлення.

Відсіювання працює так само, як для теплових насосів у калькуляторі теплової потужності: відсутність на складі й несумісна кількість фаз прибирають позицію повністю, а незазначені фази на боці компанії лише зсувають її після сумісних товарів.

Чого цей калькулятор не рахує

Межі інструмента так само важливі, як і його механізм, бо вирішують, коли на нього можна покладатися:

• Затінення. Комин, дерево й сусідня будівля не входять у розрахунок. ККД схилу описує геометрію, а не оточення.
• Кількох схилів одночасно. Розрахунок описує одну орієнтацію; установка, розділена на два дахи з різним азимутом, потребує двох розрахунків або усередненого значення.
• Накопичувача енергії. Буфер змінює самоспоживання, а отже, і весь баланс, — але в розрахунок він потрапляє лише через уручну встановлену частку самоспоживання.
• Деградації модулів і змін тарифів із часом. Розрахунок річний і статичний; це підбір потужності, а не аналіз окупності на двадцять років.
• Приєднаної потужності й технічних умов оператора. Кількість фаз слугує лише для фільтрування пристроїв, а не для перевірки, чи видасть оператор технічні умови.

Жодне з цих обмежень не випадкове. Кожен новий вимір — кілька схилів, погодинний профіль споживання, симуляція накопичувача — перетворив би торговельний інструмент на проєктний, тобто на щось, що монтажник не заповнить разом із клієнтом за кухонним столом.

Самоспоживання — поле, яке найсильніше змінює результат

З усіх вхідних даних найбільше недооцінюють частку самоспоживання. Вона входить безпосередньо в баланс: що більше енергії клієнт споживає одразу, то менше потрапляє в мережу, то менша втрата на різниці цін і то менша потужність, потрібна, щоб її покрити. Різниця між домогосподарством, яке споживає електрику переважно ввечері, і таким, де є тепловий насос і зарядка для автомобіля, може зняти з установки цілий модуль.

Клієнт, який перенесе прання й нагрівання води на полуденні години, реально змінює потрібну потужність установки. Тому поле редаговане, а не зашите як константа. Запитання про розподіл споживання протягом дня змінює пропозицію сильніше, ніж більшість запитань про саму будівлю.

Звідки відомо, що він рахує правильно

Калькулятор енергії має регресійний тест на 45 випадків. Вони охоплюють перерахунок рахунок ↔ споживання, повну таблицю ККД і граничні випадки: не вказаний напрямок, нахил поза діапазонами й режим точних параметрів.

Тести запускаються при кожній зміні алгоритму або тарифних даних, тож виправлення в одному місці не змінить непомітно результат в іншому.

Найчастіші запитання

Чому результат вищий, ніж при простому діленні споживання на виробіток?

Бо крім втрати через ККД схилу калькулятор покриває ще й фінансову втрату на розрахунку з мережею. Віддану енергію продають дешевше, ніж потім викуповують; ця різниця, перерахована назад на потужність, додає до установки ще кілька кіловат-піків.

Вводити рахунок чи споживання?

Те, що клієнт має під рукою. Обидва поля — одне значення, що рахується в обидва боки за ціною з обраного тарифу. Споживання з розрахункового рахунку-фактури точніше, бо місячний рахунок буває прогнозом, а не відображенням реального споживання.

Що вказати для наземної установки або установки на трекерах?

Залишити напрямок не вказаним — тоді схил не обмежує виробітку. Нахил у такому разі не потрібен.

Де взяти частку самоспоживання?

З профілю споживання клієнта. У домогосподарства, мешканці якого працюють поза домом, вона буде нижчою, у будинку з тепловим насосом, кондиціонером чи зарядкою для автомобіля — помітно вищою. Поле змінює результат настільки сильно, що краще про це запитати, ніж лишати значення за замовчуванням.

Чому калькулятор не враховує затінення?

Бо затінення потребує даних про оточення, яких не зібрати у формі, яку заповнюють разом із клієнтом. Результат описує потенціал схилу з певною геометрією; поправку на комин чи дерево монтажник вносить свідомо, закладаючи обережніший сценарій.

Чому кількість панелей округлюється вгору?

Бо половину модуля не купиш, а установка з потужністю нижче цільової не покриває балансу, для якого цю потужність розраховано. Лічильник кількості на плитці дає змогу зменшити число, якщо стільки модулів не вміщується на даху.

Чи можна користуватися калькулятором для компаній, а не лише для будинків?

Так — тарифи мають окремі ціни для бізнесового споживача, а різниця між ціною купівлі й ціною викупу там зазвичай більша, тож другий приріст потужності виходить відчутнішим. Однак інші обмеження — один схил, без накопичувача, без погодинного профілю — для промислових установок важать більше.

Чи бачить клієнт магазину розкладання обчислень?

Ні. Він бачить результат, баланс і запропоновані товари. Розкладання на складові й ваги параметрів обрізаються на боці API, а не лише ховаються в інтерфейсі, — тож їх немає й у відповіді сервера.

Що, як жоден інвертор із мого каталогу не підходить?

Список буде порожнім, і ви отримаєте про це повідомлення — інше, ніж коли немає позначеної категорії. Зазвичай це означає одне з двох: або результат виходить за межі діапазонів, указаних при товарах, або діапазонів просто ніхто не заповнив. Мовчання каталогу тут — це інформація, а не збій.

Чи можна зберегти розрахунок і повернутися до нього пізніше?

Так. Кожен клієнт має в магазині власний список розрахунків; завантаження відновлює форму, наступне збереження перезаписує той самий запис. Компанія бачить у панелі розрахунки всіх клієнтів — із тими самими даними й тим самим результатом.

Три калькулятори ВДЕ ми описали окремо, бо кожен відповідає на інше запитання: конструкція під панелі, теплова потужність будівлі і цей. Що їх об’єднує — і чому галузевий інструмент має сенс лише на працюючій платформі продажів, — розповідаємо в тексті про спеціалізовані інструменти в B2B. Усе разом у контексті галузі: vendispace для ВДЕ.