Оптимизация собственного потребления: как использовать больше солнечной электроэнергии
Типичная установка мощностью 10 кВт·пик вырабатывает около 10 000 кВт·ч электроэнергии в год. Без целенаправленных мер домохозяйство потребляет из этого объёма лишь 25–35 %. Остаток принимает электросеть по 7,78 центов за киловатт-час. Каждый самостоятельно потреблённый киловатт-час, напротив, заменяет сетевую электроэнергию стоимостью 35 центов — разница в 27 центов за киловатт-час, которая за срок службы PV-установки составляет десятки тысяч евро.
В этой статье объясняется, что означают собственное потребление и степень автономности, почему собственное потребление стало решающим фактором экономической эффективности, и какие пять рычагов позволяют повысить его с 25 до более чем 80 процентов.
Собственное потребление и степень автономности — два показателя, одна цель
На практике используются два показателя, которые часто путают. Они описывают разные перспективы одного и того же явления.
Доля собственного потребления показывает, какая часть выработанной солнечной электроэнергии потребляется непосредственно в домохозяйстве:
Доля собственного потребления (%) = Собственное потребление ÷ Выработка PV × 100
Степень автономности рассматривает другую сторону: какая часть потребности в электроэнергии покрывается PV-установкой?
Степень автономности (%) = Собственное потребление ÷ Общее потребление электроэнергии × 100
Пример наглядно демонстрирует различие. Установка мощностью 10 кВт·пик вырабатывает 10 000 кВт·ч в год. Домохозяйство потребляет в общей сложности 5 000 кВт·ч, из которых 2 500 кВт·ч — непосредственно от PV-установки. Доля собственного потребления составляет 2 500 ÷ 10 000 = 25 %. Степень автономности — 2 500 ÷ 5 000 = 50 %. Таким образом, домохозяйство покрывает солнечной энергией половину своих потребностей, но использует лишь четверть выработки.
Взаимосвязь между обоими показателями обратная: очень большая установка имеет низкую долю собственного потребления (много излишков), но высокую степень автономности (большая доля потребностей покрыта). Маленькая установка имеет высокую долю собственного потребления (почти всё потребляется), но низкую степень автономности (домохозяйство по-прежнему потребляет много сетевой электроэнергии). Для экономической эффективности в конечном счёте решающим является абсолютное собственное потребление в киловатт-часах, а не процентная доля.
Экономическая логика — почему каждый самостоятельно потреблённый киловатт-час имеет значение
Тариф на отдачу электроэнергии при частичной подаче в сеть с февраля 2026 года составляет 7,78 цт/кВт·ч (установки ≤ 10 кВт·пик) и снижается каждые полгода на 1 %. Цена электроэнергии для домохозяйств, напротив, находится на уровне 35–40 цт/кВт·ч. Разница примерно в 27 центов за киловатт-час — это экономическая суть оптимизации собственного потребления: тот, кто потребляет киловатт-час солнечной электроэнергии сам, а не отдаёт в сеть, экономит разницу между избежанным сетевым потреблением и упущенным тарифом на отдачу.
| Год | Тариф на отдачу | Цена электроэнергии для домохозяйств | Преимущество собственного потребления |
|---|---|---|---|
| 2024 | 8,11 цт/кВт·ч | ~32 цт/кВт·ч | ~24 цт/кВт·ч |
| 2026 | 7,78 цт/кВт·ч | ~35 цт/кВт·ч | ~27 цт/кВт·ч |
| 2028 (Прогноз) | ~7,0 цт/кВт·ч | ~37 цт/кВт·ч | ~30 цт/кВт·ч |
Тенденция однозначна: разрыв между снижающимся тарифом на отдачу и растущими ценами на электроэнергию увеличивается. Для тех, кто устанавливает систему в 2026 году, собственное потребление уже сегодня является важнейшим фактором экономической эффективности — и с каждым последующим годом его значение будет только возрастать.
Пример расчёта: Себестоимость производства PV-электроэнергии составляет 6–12 цт/кВт·ч. Каждый самостоятельно потреблённый киловатт-час даёт выигрыш в 23–29 цт по сравнению с сетевым потреблением. 1 000 кВт·ч дополнительного собственного потребления вместо отдачи в сеть означают около 270 € дополнительной экономии в год.
Типичное собственное потребление — что остаётся без оптимизации
Основная проблема любой PV-установки — временное расхождение между выработкой и потреблением. Солнечная установка производит больше всего электроэнергии между 10 и 15 часами. Однако домохозяйство потребляет больше всего утром за завтраком и вечером после работы. В обеденное время — когда выработка достигает максимума — часто никого нет дома. Результат: излишки уходят в сеть, а вечером потребляется дорогая сетевая электроэнергия.
Без каких-либо мер по оптимизации типичные доли собственного потребления составляют от 20 до 35 процентов, в зависимости от мощности установки и потребления:
| Мощность установки | Потребление домохозяйства | Доля собственного потребления | Степень автономности |
|---|---|---|---|
| 5 кВт·пик | 3 500 кВт·ч/год | 30–35 % | 40–50 % |
| 8 кВт·пик | 4 500 кВт·ч/год | 25–30 % | 40–50 % |
| 10 кВт·пик | 5 000 кВт·ч/год | 20–28 % | 35–45 % |
| 15 кВт·пик | 5 000 кВт·ч/год | 15–22 % | 35–50 % |
Прослеживаются две закономерности. Во-первых: чем больше установка по отношению к потреблению, тем ниже доля собственного потребления — но тем выше абсолютное собственное потребление и степень автономности. Во-вторых: сезонный эффект значителен. Летом установка вырабатывает в три-четыре раза больше, чем зимой, тогда как потребление электроэнергии остаётся относительно постоянным. Доля собственного потребления в июне может составлять 15 %, а в декабре — 80 %; решающим является среднегодовое значение.
Пять рычагов для оптимизации собственного потребления
Хорошая новость: существует пять проверенных стратегий, которые по отдельности или в комбинации значительно повышают собственное потребление. Каждая из них отличается инвестиционными затратами, эффективностью и предпосылками.
| Мера | Доля собственного потребления | Степень автономности | Инвестиции |
|---|---|---|---|
| Базовый (без мер) | 25–35 % | 35–45 % | — |
| + Аккумуляторный накопитель | 60–80 % | 50–70 % | 4 000–10 000 € |
| + Тепловой насос (SG-Ready) | 40–55 % | 40–55 % | как правило, уже запланирован |
| + Электромобиль (PV-зарядка) | 35–50 % | 45–60 % | Зарядная станция 500–2 000 € |
| + HEMS | +5–10 % дополнительно | +5–10 % | 500–2 000 € |
| Комбинация всех рычагов | 70–85 % | 60–80 % | зависит от системы |
Значения указаны для каждой отдельной меры (не суммируются). При комбинации эффекты накладываются, и общий эффект выше, чем любая отдельная мера, но ниже суммы всех отдельных эффектов. Следующие разделы подробно рассматривают каждый рычаг.
Аккумуляторный накопитель — самый важный отдельный рычаг
Как накопитель повышает собственное потребление
Аккумуляторный накопитель решает проблему временного несовпадения в фотовольтаике. Он принимает дневной излишек и отдаёт его вечером и ночью, когда домохозяйству нужна электроэнергия. Эффект значителен: правильно подобранная по размеру батарея обычно повышает долю собственного потребления с 25–35 % до 60–80 %.
Правильный размер накопителя
Для подбора размера зарекомендовали себя два эмпирических правила, приводящих к одному результату:
- 1 кВт·ч полезной ёмкости на 1 кВт·пик мощности установки
- 1 кВт·ч на 1 000 кВт·ч годового потребления электроэнергии
Для установки мощностью 10 кВт·пик и годового потребления 5 000 кВт·ч рекомендуется накопитель ёмкостью 8–10 кВт·ч. Конкретные рекомендации по размеру домохозяйства:
| Размер домохозяйства | Потребление электроэнергии | Мощность PV | Накопитель |
|---|---|---|---|
| 1–2 человека | 2 500–3 500 кВт·ч | 5–7 кВт·пик | 5–7 кВт·ч |
| 3–4 человека | 4 000–5 500 кВт·ч | 8–10 кВт·пик | 8–10 кВт·ч |
| 5+ человек или с ТН | 6 000–10 000 кВт·ч | 10–15 кВт·пик | 10–15 кВт·ч |
Экономическая эффективность накопителя
Себестоимость электроэнергии из накопителя составляет 15–25 цт/кВт·ч, в зависимости от стоимости приобретения, полезной ёмкости и количества циклов зарядки за весь срок службы. Пока эти затраты ниже цены электроэнергии для домохозяйств (в настоящее время 35–40 цт/кВт·ч), накопитель экономически целесообразен. Срок окупаемости составляет 10–15 лет при сроке службы 15–20 лет.
Однако накопитель окупается медленнее, чем сама PV-установка (8–12 лет). Это связано с тем, что накопитель не производит энергию, а лишь сдвигает её во времени. Он зарабатывает на разнице между тарифом на отдачу (7,78 цт) и избежанным сетевым потреблением (35 цт) — то есть около 27 цт за сохранённый кВт·ч. При 250 полных циклах в год и ёмкости 10 кВт·ч это составляет 675 € экономии в год.
Практический совет: Слишком большие накопители неэкономичны — последние 20 % ёмкости в повседневной жизни используются редко. Батарея должна покрывать типичное вечернее и ночное потребление, а не потребление за несколько дней. Несколько меньший размер обеспечивает более короткий срок окупаемости.
Тепловой насос как термический накопитель
Тот, кто эксплуатирует или планирует тепловой насос, имеет естественного союзника в оптимизации собственного потребления. Основная идея: тепловой насос работает преимущественно тогда, когда PV-установка вырабатывает электроэнергию, и сохраняет энергию в виде тепла в буферном накопителе или бойлере горячей воды. В отличие от батареи, при этом сохраняется не электрическая, а тепловая энергия — с тем преимуществом, что каждое домохозяйство с тепловым насосом уже располагает необходимым тепловым накопителем.
Доля собственного потребления при использовании PV-совместимого теплового насоса обычно возрастает с 30 % до 40–55 %, в зависимости от потребности в тепле и объёма накопителя.
Практическая реализация
Большинство современных тепловых насосов оснащены интерфейсом SG-Ready (Smart Grid Ready). Через два беспотенциальных контакта тепловой насос получает сигнал от инвертора или HEMS о наличии PV-излишков. Тепловой насос реагирует на это усиленной работой:
- Бойлер горячей воды нагревается до 55–60 °C вместо обычных 48 °C
- Буферный накопитель нагружается на 2–3 K выше заданного значения
- Тёплый пол может поглощать тепловую энергию как плоскостной накопитель
На практике это означает 1 000–2 000 кВт·ч дополнительного собственного потребления в год. Инвестиции ограничиваются прокладкой кабелей к контактам SG-Ready и, возможно, блоком управления — тепловой насос и тепловой накопитель уже имеются.
Подбор размера: дополнительная PV-мощность для теплового насоса
Тому, кто эксплуатирует тепловой насос и ещё планирует или хочет расширить PV-установку, следует учесть дополнительное потребление электроэнергии. Эмпирическое правило: 2–3 кВт·пик дополнительной мощности PV на кВт тепловой мощности. Тепловой насос с тепловой мощностью 10 кВт и SCOP 3,5 потребляет около 2 857 кВт·ч электроэнергии в год — для этого целесообразны 3–4 кВт·пик дополнительной PV-мощности.
Подробную информацию о комбинации PV и теплового насоса вы найдёте в статье Типы тепловых насосов и идеальная комбинация с солнечной энергией. Расчёт энергопотребления теплового насоса описан в статье Годовое потребление электроэнергии тепловым насосом.
Сдвиг нагрузки в повседневной жизни — умное потребление
Перенос крупных потребителей на дневные часы
Самая простая и бесплатная мера по повышению собственного потребления — сознательный перенос энергоёмких операций на дневное время, когда PV-установка производит максимум электроэнергии.
Крупнейшие отдельные потребители в домохозяйстве и их потенциал переноса:
| Устройство | Потребление за цикл | Время работы | Оптимальное время запуска |
|---|---|---|---|
| Стиральная машина | 1,5–2,5 кВт·ч | 1,5–2 ч | 11:00 |
| Сушильная машина | 2,5–4,0 кВт·ч | 1,5–2,5 ч | 13:00 |
| Посудомоечная машина | 1,0–1,5 кВт·ч | 1,5–2 ч | 12:00 |
| Насос бассейна | 0,5–1,5 кВт (постоянная мощность) | 4–8 ч | 10:00 |
Только за счёт осознанного выбора времени можно дополнительно использовать 500–1 000 кВт·ч в год — при нулевых инвестициях. Многие устройства имеют функцию таймера, позволяющую запрограммировать запуск на дневное время. Тем, кто работает из дома, особенно легко.
Система управления домашней энергией (HEMS)
HEMS автоматизирует сдвиг нагрузки. Она отслеживает выработку, потребление и уровень заряда накопителя в реальном времени и автоматически управляет потребителями на основе PV-излишков и прогноза погоды. Типичные функции управления: управление аккумуляторным накопителем, разрешение работы теплового насоса при излишках, управление зарядной станцией и интеллектуальное подключение устройств.
Дополнительный эффект HEMS составляет 5–10 процентных пунктов собственного потребления по сравнению с ручным управлением. Затраты составляют от 500 до 2 000 €, при этом многие современные гибридные инверторы уже имеют встроенную простую систему HEMS.
Динамические тарифы на электроэнергию
С 2025 года все поставщики электроэнергии обязаны предлагать динамические тарифы. Для владельцев PV-установок с умным счётчиком это открывает дополнительные возможности оптимизации: при отрицательных биржевых ценах — которые в 2025 и 2026 годах встречаются чаще — может быть выгоднее потреблять сетевую электроэнергию и заряжать ею накопитель, вместо того чтобы сохранять PV-электроэнергию. Эта стратегия дополняет оптимизацию собственного потребления, но не заменяет её: принцип «сначала собственное потребление, потом отдача в сеть» остаётся экономически наиболее важным рычагом.
Электромобиль и зарядная станция — гибкий крупный потребитель
Электромобиль с годовым потреблением 2 000–4 000 кВт·ч является крупнейшим гибким потребителем во многих домохозяйствах. Тот, кто может заряжать его днём на домашней зарядной станции, переносит значительную часть этих потребностей на часы PV-выработки.
PV-управляемая зарядка по излишкам работает следующим образом: зарядная станция начинает процесс зарядки только тогда, когда PV-установка производит больше, чем потребляет домохозяйство. При однофазной зарядке (минимальная мощность 1,4 кВт) для этого достаточно даже небольшого излишка. Трёхфазная зарядка (минимум 4,1 кВт) требует больше излишков и лучше подходит для более крупных установок от 8–10 кВт·пик.
Влияние на долю собственного потребления составляет +10–20 процентных пунктов, если автомобиль регулярно стоит дома в дневное время. При годовом пробеге 15 000 км и потреблении 18 кВт·ч/100 км автомобилю требуется 2 700 кВт·ч в год. Из них 1 500–2 000 кВт·ч можно покрыть за счёт PV-зарядки по излишкам.
Двунаправленная зарядка (Vehicle-to-Home)
Следующая ступень — Vehicle-to-Home (V2H): электромобиль вечером отдаёт электроэнергию обратно в домохозяйство и тем самым работает как аккумуляторный накопитель ёмкостью 50–80 кВт·ч. Технология в 2026 году доступна в первых серийных автомобилях и зарядных станциях, но ещё не получила широкого распространения на рынке. В перспективе V2H обладает огромным потенциалом — тот, кто сегодня устанавливает зарядную станцию с поддержкой двунаправленной зарядки, будет подготовлен.
Преимущество удалённой работы: Тот, кто днём работает из дома и электромобиль регулярно стоит у зарядной станции, выигрывает вдвойне. Пять часов PV-зарядки при 3,5 кВт излишков дают 17,5 кВт·ч — достаточно для примерно 100 километров пробега, каждый день.
Три практических примера с расчётами
Пример 1 — Маленькое домохозяйство без накопителя
Исходная ситуация: Домохозяйство из 2 человек, существующий дом, установка 5 кВт·пик, без накопителя, без электромобиля, газовое отопление.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Потребление электроэнергии | 3 000 кВт·ч/год |
| Выработка PV | 5 000 кВт·ч/год |
| Собственное потребление | 1 500 кВт·ч (30 %) |
| Степень автономности | 50 % |
| Отдача в сеть | 3 500 кВт·ч × 0,0778 € = 272 € |
| Избежанное сетевое потребление | 1 500 кВт·ч × 0,35 € = 525 € |
| Общая экономия | 797 €/год |
Даже без накопителя установка экономит почти 800 € в год. Оставшиеся 1 500 кВт·ч сетевого потребления стоят 525 € — накопитель мог бы устранить большую часть этих затрат.
Пример 2 — Семья с накопителем и тепловым насосом
Исходная ситуация: Домохозяйство из 4 человек, новостройка KfW-55, 10 кВт·пик + 10 кВт·ч накопитель, воздушно-водяной тепловой насос с SG-Ready.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Бытовое электроснабжение | 4 500 кВт·ч/год |
| Электроэнергия для ТН | 3 000 кВт·ч/год |
| Общее потребление | 7 500 кВт·ч/год |
| Выработка PV | 10 000 кВт·ч/год |
| Собственное потребление | 6 500 кВт·ч (65 %) |
| Степень автономности | 87 % |
| Отдача в сеть | 3 500 кВт·ч × 0,0778 € = 272 € |
| Избежанное сетевое потребление | 6 500 кВт·ч × 0,35 € = 2 275 € |
| Общая экономия | 2 547 €/год |
Комбинация накопителя и теплового насоса с SG-Ready доводит собственное потребление до 65 %. Домохозяйство потребляет из сети всего 1 000 кВт·ч (350 €/год на электроэнергию). Ежегодная экономия свыше 2 500 € окупает PV-установку за 5–7 лет.
Пример 3 — Полностью оптимизированная система с электромобилем
Исходная ситуация: Домохозяйство из 4 человек, 15 кВт·пик + 15 кВт·ч накопитель, тепловой насос, электромобиль (15 000 км/год), HEMS.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Бытовое электроснабжение | 4 500 кВт·ч/год |
| Электроэнергия для ТН | 3 000 кВт·ч/год |
| Электромобиль | 3 000 кВт·ч/год |
| Общее потребление | 10 500 кВт·ч/год |
| Выработка PV | 15 000 кВт·ч/год |
| Собственное потребление | 11 250 кВт·ч (75 %) |
| Степень автономности | ~80 % (с учётом сезонности) |
| Отдача в сеть | 3 750 кВт·ч × 0,0778 € = 292 € |
| Избежанное сетевое потребление | 11 250 кВт·ч × 0,35 € = 3 938 € |
| Общая экономия | 4 230 €/год |
Полностью оптимизированная система обеспечивает экономию свыше 4 200 € в год. Расчётная степень автономности свыше 100 % (выработка > потребление) корректируется с учётом сезонности: зимой выработки PV недостаточно для покрытия полных потребностей, летом образуется значительный излишек. Эффективная степень автономности составляет около 80 %.
Типичные ошибки при оптимизации собственного потребления
На практике регулярно встречаются некоторые ошибочные представления, приводящие к неоптимальным инвестиционным решениям.
Самая частая ошибка — слишком маленькая PV-установка. Тот, кто уже эксплуатирует тепловой насос или планирует электромобиль, должен с самого начала размерить установку с запасом. Предельные затраты на каждый дополнительный кВт·пик снижаются с ростом мощности установки, а дооснащение обходится дороже, чем правильное планирование сразу.
Обратная ошибка — слишком большой аккумуляторный накопитель, приводящий к плохой экономической эффективности. Последние 20 % ёмкости накопителя в повседневной жизни используются редко — накопитель полностью заряжается и разряжается только при идеальных погодных условиях. Батарея, способная покрыть среднее вечернее и ночное потребление (а не максимальное), является экономически оптимальной.
Ещё одна ошибка — ориентация исключительно на долю собственного потребления. Показатель 90 % звучит хорошо, но может означать, что установка слишком мала и домохозяйство по-прежнему потребляет много сетевой электроэнергии. Степень автономности и абсолютное собственное потребление в кВт·ч более информативны для оценки реальной экономии.
Наконец, недооценивается сезонная вариативность. Летом собственное потребление может составлять 15 % (много солнца, мало потребления), зимой — 80 % (мало солнца, высокое потребление из-за ТН). Поэтому меры по оптимизации должны быть нацелены на лето — зимой собственное потребление и без того высокое.
Часто задаваемые вопросы
Какое собственное потребление считается хорошим для фотовольтаической установки?
Без накопителя типичными считаются 30–35 %. С аккумуляторным накопителем и интеллектуальным управлением достижимы 60–80 %. Абсолютное собственное потребление в кВт·ч важнее процентного показателя: 4 000 кВт·ч собственного потребления при доле 30 % (большая установка) экономически выгоднее, чем 2 000 кВт·ч при доле 60 % (маленькая установка).
Как повысить собственное потребление без аккумуляторного накопителя?
С помощью осознанного сдвига нагрузки: запрограммировать стиральную, сушильную и посудомоечную машины на дневное время. Тепловой насос и подогрев воды предпочтительно запускать днём. Заряжать электромобиль в дневное время. Одни только эти меры могут повысить собственное потребление на 5–15 процентных пунктов.
Окупается ли аккумуляторный накопитель для собственного потребления?
С экономической точки зрения — да, если себестоимость электроэнергии из накопителя (15–25 цт/кВт·ч) ниже цены электроэнергии для домохозяйств — что в настоящее время имеет место. Срок окупаемости составляет 10–15 лет. Накопитель особенно выгоден при высоком вечернем и ночном потреблении и когда не используется специальный тариф для теплового насоса (27 цт).
Какое собственное потребление возможно с тепловым насосом?
Тепловой насос с подключением SG-Ready обычно повышает собственное потребление на 10–20 процентных пунктов. В комбинации с аккумуляторным накопителем реалистичны доли собственного потребления 65–80 %. Эффект наибольший в переходный период (весна/осень), когда имеется как потребность в отоплении, так и солнечная выработка.
Нужна ли система HEMS для оптимизации собственного потребления?
HEMS не является обязательной, но обеспечивает 5–10 дополнительных процентных пунктов собственного потребления за счёт автоматизированного управления. Особенно при комплексных системах с накопителем, тепловым насосом и зарядной станцией HEMS оправдана, поскольку учитывает прогнозы погоды и профили потребления. Многие гибридные инверторы уже имеют встроенную простую систему HEMS.
Можно ли достичь 100 % автономности за счёт собственного потребления?
На практике — нет. Зимой выработки PV в Германии недостаточно для полного обеспечения отапливаемого домохозяйства. Даже при очень большой установке, накопителе и тепловом насосе реалистичная годовая степень автономности составляет 70–85 %. Последние процентные пункты требуют непропорционально высоких инвестиций и экономически нецелесообразны.
Заключение
Главное: Собственное потребление в 2026 году является решающим фактором экономической эффективности любой PV-установки. В то время как тариф на отдачу упал ниже 8 центов, каждый самостоятельно потреблённый киловатт-час экономит около 27 центов по сравнению с сетевым потреблением. Аккумуляторный накопитель как отдельная мера даёт наибольший эффект и удваивает собственное потребление до 60–80 %. Тот, кто дополнительно подключает тепловой насос через интерфейс SG-Ready и заряжает электромобиль днём, достигает долей собственного потребления 70–85 % и экономии свыше 4 000 евро в год. Самая простая мера — перенос крупных потребителей на дневное время — ничего не стоит и обеспечивает 500–1 000 кВт·ч дополнительного собственного потребления.
Планирование PV-установки всегда должно исходить из собственного потребления: какие потребители являются гибкими? Какой накопитель соответствует профилю потребления? Какие будущие нагрузки (тепловой насос, электромобиль) следует предусмотреть уже сегодня? Тот, кто заранее проясняет эти вопросы, получает от своей солнечной установки значительно больше, чем при простой максимизации выработки.
Основы расчёта выработки описаны в статье Расчёт выработки PV: факторы и формулы. Для оптимального планирования вашей установки рекомендуем Планирование солнечной электростанции: пошаговое руководство. Как тепловой насос и PV работают вместе, описано в статье Типы тепловых насосов и идеальная комбинация с солнечной энергией. Всё об аккумуляторных накопителях вы найдёте в нашем Обзоре аккумуляторных накопителей.
Рассчитайте собственное потребление и экономическую эффективность
С помощью нашего солнечного калькулятора вы рассчитаете ожидаемую выработку PV, оптимальную долю собственного потребления и экономическую эффективность вашей установки — включая накопитель и тепловой насос.