Для шкіл та лікарень. Як працюють гібридні сонячні станції. Досвід Energy Act for Ukraine Foundation

10/ 09/ 2024

Від початку повномасштабного вторгнення 9 освітніх та медичних закладів у громадах, що найбільше постраждали від російської агресії, безкоштовно отримали гібридні сонячні електростанції у межах кампаній «100 сонячних шкіл» і «50 сонячних лікарень». Згадані програми фонду Energy Act for Ukraine Foundation (БО «Фонд «Енергетична Дія для України»), спрямовані на обладнання закладів освіти та охорони здоров’я сучасними гібридними СЕС із системами зберігання електроенергії, розраховані на п’ять років. Це безоплатна допомога, мета якої — забезпечити заклади освіти та охорони здоровя системами власного енергопостачання, у тому числі для безперебійного живлення на випадок відключень та аварійних ситуацій. Контекст. Благодійна організація Energy Act for Ukraine Foundation була заснована у квітні 2022 з метою сприяти відновленню постраждалих від російської агресії шкіл та лікарень за сталим підходом, що передбачало встановлення сонячних станцій та систем зберігання електроенергії. Російські атаки на енергетичну систему у жовтні 2022 року підтвердили необхідність масового встановлення обладнання, яке не лише виробляє, а й акумулює електроенергію, адже у разі відключень така система гарантує кілька годин автономного живлення критично важливих об’єктів. Уже у листопаді 2022 року Фонд запустив першу сонячну школу — Ліцей Мрія в м. Ірпінь. У липні 2024 року енергетична мережа України продовжує стикатися зі значними викликами. Усі ТЕС в Україні пошкоджені або зруйновані, їхня частка у виробництві енергії зменшилася з 30% до 5%. Аварійні відключення, метою яких є збалансування споживання та виробництва, тривають по сьогоднішній день. Цього року аварійні відключення було запроваджено в травні та в червні. Головна причина застосування заходів обмеження — наслідки восьми ракетних ударів росіян по українській енергосистемі з початку цього року. 22 березня російські окупаційні війська атакували найбільшу гідроелектростанцію України — Дніпрогес і повністю зруйнували Зміївську ТЕС у Харківській області. В «Укргідроенерго» зазначили, що відновлення «Дніпрогесу» займе роки. 11 квітня внаслідок масованої атаки росії була повністю зруйнована Трипільська ТЕС у Київській області. ПАТ «Центренерго» повідомило про повну втрату генерації. 16 квітня Міністр енергетики України Герман Галущенко заявив, що Україна втратила 7 ГВт електроенергії. 5 травня росіяни обстріляли Словянську ТЕС. 8 травня ДТЕК повідомив про обстріли ще трьох ТЕС. Тож наразі ця втрата зросла до понад 9 ГВт, що складає близько 50% від наявних в системі генеруючих потужностей. Також нагадаємо, що однією з найбільших втрат є Запорізька АЕС, окупована російськими військами. Оскільки для покриття дефіциту електроенергії імпорту недостатньо, а відновити всі генеруючі потужності до зими, за думкою екпретів, навряд можливо, то одним із варіантів вирішення проблеми є розвиток децентралізованих джерел енергії через впровадження відновлюваних джерел енергії. Цегенеруючі потужності, які працюють автономно та без залежності від розподільчої мережі. Адже саме ці заходи можуть забезпечити стійкість української енергосистеми до майбутніх атак та постачання електроенергії населенню. Інтегруючи системи розподіленої генерації, Україна може посилити свою енергетичну незалежність, зменшити ризик широкомасштабних відключень і сприяти створенню більш стійкої та надійної енергетичної інфраструктури. Тож усвідомлюючи усі переваги децентралізації та відновлюваних джерел енергії, благодійники запровадили нові ініціативи для забезпечення соціальної та критичної інфраструктури сонячними станціями. На прикладі Energy act for Ukraine Foundation розберемо детально, навіщо Україні необхідна сонячна енергія та яка від неї користь. Як працює гібридна сонячна станція?. Гібридна сонячна станція складається з фотоелектричних модулів (ФЕМ), гібридних інверторів та акумуляторних батарей (АКБ). ФЕМ перетворюють сонячне випромінювання на постійний струм (DC), який інвертор перетворює на змінний струм (AC) для використання в електромережі. АКБ зберігають надлишок енергії для пізнішого використання, коли сонячного світла недостатньо, або під час відключень. Фактично, якщо у домогосподарстві встановлена гібридна сонячна система, то постачання електроенергії для такого домогосподарства здійснюється з трьох джерел: традиційно — із мережі, від сонячної станції і від акумуляторів систем збереження електроенергії. Такий підхід, з однієї сторони, є актуальним на сьогодні для оптимізації використання електроенергії, згенерованої із сонячної станції, що призводить до економічної вигоди, а з іншої — для гарантії наявності електроенергії під час відключень. Гібридні сонячні станції забезпечують ефективний підхід до задоволення сучасних енергетичних потреб. Завдяки безперебійній генерації, перетворенню та зберіганню сонячної енергії, ці системи пропонують стійке рішення для безперебійного та економічно ефективного енергопостачання. Із розвитком технологій гібридні сонячні станції стануть ще більш важливим компонентом глобального енергетичного ландшафту, забезпечуючи надійну та ефективну відновлювану енергію для різних потреб. Засновниця та директорка фонду Юліана Оніщук зазначає про важливість СЕС наступне: «В умовах гострої енергетичної кризи, спричиненої війною, підхід до розбудови генеруючих потужностей у країні має мати локальний характер. ТЕС і ТЕЦ, як і атомні станції, є великими об’єктами, від яких залежать цілі міста і, водночас, легкими мішенями для атак росії. Допоки йде війна, розбудова децентралізованих генеруючих потужностей, як от сонячні станції або сонячні гібридні станції, є рішенням, яке здатне частково вирішувати проблему із електропостачанням населенню. Цей підхід є перш за все локальним рішенням, що робить електропостачання у ваше домогосподарство незалежним від зовнішніх умов. Це про безпеку і гарантію постачання електроенергії під час війни, але величезною перевагою таких систем є також їх сталий підхід та тривала життєздатність, на відміну від генераторів.» Як обираються об’єкти будівництва станцій благодійним фондом?. Наразі фонд «Energy Act for Ukraine будує сонячні» станції для різних обʼєктів соціальної та критичної інфраструктури, у тому числі для шкіл, лікарень, водоканалів, адміністративних будівель тощо. Ці заклади обирають тому, що саме їхня безперебійна робота відіграє життєво важливу роль для суспільства. Відбираючи конкретні громади, наприклад, благодійники з «Energy Act for Ukraine Foundation» надають перевагу в першу чергу школам та лікарням, що розташовані у найбільш постраждалих внаслідок російської агресії в Україні регіонах, або ж які безпосередньо самі постраждали від дій російських загарбників. Так, останні об’єкти були побудовані в Ірпінському ліцеї № 1 та Миколаївській обласній дитячій клінічній лікарні. У той же час гібридні сонячні станції благодійник будує орієнтовно на відстані не ближчій, ніж 70 км від кордону з росією або ліній зіткнення, щоб мінімізувати ризики, повʼязані з військовими діями. Хоча така відстань не гарантує повної безпеки, вона значно знижує ймовірність ураження СЕС. Тож пошук відповідних обʼєктів для гібридних сонячних станцій починається з ретельного аналізу потреб громади. Обираючи обʼєкти для встановлення сонячних станцій, фундація «Energy Act for Ukraine» керується заявками, що надходять від громад на їхній сайт. Ідеально, коли громади самостійно проводять попередній аналіз і визначають свої потреби в енергопостачанні. Проте, якщо громадам потрібна допомога, фонд надає підтримку на всіх етапах, допомагаючи визначити найоптимальніше рішення. Важливою складовою цього процесу є тісна кооперація між фондом та громадами. Фахівці фонду з взаємодії з громадами проводять детальний аналіз, щоб знайти найкраще рішення для забезпечення стабільного та екологічного енергопостачання. Наприклад, Юліана Оніщук, фахівчиня у сфері міжнародного торговельного права СОТ, згадала, як вона домовилася про візит до школи, звʼязавшись з мером Ірпеня всього за дві години до візиту. У мерії оперативно вийшли на зв’язок та сприяли швидкому та якісному будівництву. Це підкреслює важливість кооперації із місцевими органами влади та залучення громади до процесу. Специфіка діяльності фонду передбачає відбір обʼєктів за певними критеріями, в порядку пріоритетності. Наприклад, у лікарнях фонд забезпечує безперебійним енергопостачанням у першу чергу такі приміщення, як операційні, палати інтенсивної терапії, реанімаційні, пологові відділення, бомбосховища. Тому, розраховуючи необхідну потужність, благодійник, насамперед підключає до гарантованого живлення від станції критичну інфраструктуру лікарні, адже будь-яке відключення електроенергії може бути небезпечним для життя пацієнтів лікарні. Не менш важливим фактором початку будівництва сонячних станцій є стан даху об’єкту. Для шкіл же основною метою є забезпечення продовження навчання дітей «офлайн», що сприяє їх соціальному розвитку та здоровому психологічному стану. Тож надійне електропостачання гарантує, що учні зможуть відвідувати заняття, спілкуватися з друзями і продовжувати навчання, а відсутність електроенергії не має бути причиною зупинки процесу навчання. Наразі в «Energy for Ukraine» звертають більшу увагу на школи з наявним укриттям, в яких навчаються очно або в гібридному форматі не менш ніж 350 учнів,. Результат роботи гібридних сонячних станцій в громадах, підтриманих фундацією «Energy for Ukraine Foundation». Тож, у часи війни та нестабільності енергопостачання, гібридні сонячні станції стали маяком надії та енергонезалежності для багатьох громад в Україні. Такі благодійники, як фонд «Energy Act for Ukraine» були в авангарді сонячної ініціативи, встановлюючи гібридні сонячні станції на об’єктах критичної інфраструктури для забезпечення безперебійного енергопостачання. За час своєї роботи, з 2022 року, фонд встановив 9 сонячних станцій із акумуляторними системами в 5 школах: Ірпінському академічному ліцеї “Мрія”, Чернігівській школі № 3, Чернігівській школі № 19, Бучанському ліцеї № 3 та Ірпінському ліцеї № 1; та 4 лікарнях: Чернігівській обласній дитячій лікарні, Іванківській центральній районній лікарні, Чернігівській обласній лікарні та Миколаївській обласній дитячій клінічній лікарні. Важливо зазначити, що зараз ці СЕС працюють переважно в режимі генерації та постачання електроенергії, використовуючи енергію, вироблену сонячними панелями. А у випадках відключень, які почали діяти в травні та червні 2024 року, акумулятори використовують для підтримки безперервного потоку енергії, накопиченій в системі зберігання енергії. Ці станції є частиною внутрішніх електромереж об’єктів, які гарантують безперебійне живлення критичних споживачів при нестабільній роботі зовнішньої мережі (відключень). Хоча заклади, які підтримуються гібридними сонячними станціями, є об’єктами критичної інфраструктури і рідше зазнають відключень, вони не повністю застраховані від перебоїв в електропостачанні, або термінових аварійних відключень, наприклад, під час влучання ворожою ракетою в з тепло- чи гідроелектростанції поряд. Так, під час відключень електроенергії у травні та червні 2024 року по всій Україні це вплинуло і на відключення світла на об’єктах соціальної та критичної інфраструктури. Але в такі моменти спрацьовує система накопичення енергії, яка забезпечує ці об’єкти безперебійним енергопостачанням. Про це свідчать представники Миколаївської обласної клінічної дитячої лікарні, Бучанського ліцею № 3, Чернігівської школи № 19. Це унікальний випадок, адже жоден благодійник в Україні не забезпечує всі об’єкти, якими він опікується, системами накопичення енергії як комплексним рішенням. «Встановлення систем накопичення енергії разом із сонячними станціями — довгостроковє і стратегічнє рішення фонду «Energy Act for Ukraine». Наразі це рішення про закриття критичних потреб, надалі це дасть можливість об’єктам використовувати систему для економії витрат та відпуску надлишок в мережу», зазначає Юліана. Загальна потужність станцій, встановлених фондом, складає 295 кВт, а систем зберігання енергії — 501 кВт*год. Протягом своєї роботи ці СЕС вже згенерували 87.559 кВт*год електроенергії, скоротили викиди СО2 на 65,61 тонн, а також зекономили 11.965 євро на рахунках за електроенергію. Та оглянемо окремо, як спрацьовують станції під час відключень на прикладі деяких із дев’яти запущених фондом СЕС. Миколаївська обласна дитяча клінічна лікарня Миколаївська обласна дитяча клінічна лікарня — це наразі найбільша встановлена фондом гібридна сонячна станція, яка є ключовим медичним закладом для дітей у регіоні та основною лікарнею для Херсонської області, тож гостро потребує надійного електропостачання. У лікарні функціонує 15 спеціалізованих відділень із сучасним обладнанням, що вимагає постійної подачі електроенергії. Бойові дії та ракетні обстріли завдали значних пошкоджень будівлям лікарні, що посилило необхідність у зміцненні електропостачання для забезпечення безперебійного лікування пацієнтів та автономної роботи закладу. Тому, в квітні 2024 року, благодійники запустили сонячну станцію, яка складається з 128 фотоелектричних модулів потужністю 58,24 кВт, а також із системи зберігання енергії ємністю 98,24 кВт*год. Станом на сьогодні, при відключеннях така СЕС покриває до 10 годин електроспоживання лікарні. Про це зазначив і Головний лікар Олександр Пліткін: «Останнім часом почастішали відключення електроенергії, якщо раніше це приносило значні незручності в роботі лікарні, то зараз завдяки сонячній станції ці перебої стали непомітними. Уже неодноразово ставалися такі випадки під час проведення операцій, але ні лікарі, ані пацієнти цього не відчули, оскільки станція спрацювала миттєво і бездоганно. Завдяки цьому обладнанню ми можемо надавати якісну і безперервну допомогу нашим пацієнтам». Наразі станція забезпечує потреби в електропостачанні критично важливих відділів головного корпусу: операційного блоку, хірургічного відділення, відділення інтенсивної терапії, відділення для новонароджених та недоношених дітей, а також пологового будинку. А очікувана економія цієї лікарні на витратах на електроенергію становитиме близько 5.672 євро щорічно, в той час, як зменшення викидів СО2 сягне 1.625 тонн за 25 років роботи системи. Чернігівська школа № 19 Тепер розглянемо роботу СЕС на прикладі шкіл. І перша з них — Чернігівська школа № 19, в якій станцію було запущено на початку 2024 року. Там встановили гібридну сонячну електростанцію, яка складається з 57 сонячних модулів потужністю 20 кВт, системи зберігання енергії потужністю 39,2 кВт*год, та гібридний інвертор потужністю 20 кВт. Тож, у березні 2024 року близько 1.800 дітей, які відвідують Чернігівську школу № 19, отримали можливість навчатися у комфортних умовах, поруч з друзями, без страху опинитися у темряві під час можливих відключень. Адже станція покриватиме до 4 годин автономної роботи. І такі випадки вже траплялися. Наприклад, останнє відключення сталося в травні 2024 року, і станція відпрацювала на 100%. Тож наразі персонал школи зазначає, що окрім нормальної роботи під час відключень, вони можуть навіть економити на е/е 50% споживання. Бучанський ліцей № 3. Навчальний заклад, який став четвертим об’єктом благодійників в межах проєкту «100 сонячних шкіл» є Бучанський ліцей № 3. Це саме той ліцей по вулиці Вокзальній, світлини якої з обвугленою російською технікою облетіли весь світ. Тож у березні 2024 року на даху школи було встановлено 47 сонячних панелей, здатних виробляти 20 кВт енергії, разом із системою зберігання енергії потужністю 40 кВтгод, що покриває до 4 годин електроспоживання ліцею під час відключень, знижує його енергетичні витрати, економлячи приблизно 2.100 євро щороку. У даному випадку до резервної системи під’єднано бомбосховище, комп’ютерні класи, а також як вуличне , так і внутрішнє освітлення. Усе розраховано так, щоб навесні, влітку та восени в сонячні дні потреби ліцею в електриці за допомогою цієї гібридної станції забезпечувалися майже повністю. У школі також траплялися випадки відключень електроенергії, і, як повідомляє персонал школи, станція відпрацювала чудово. Наостанок зазначимо, що лише за три місяці роботи станція вже зменшила викиди СО2 на 1.08 тонн. Економічні, екологічні та освітні переваги. Економічні переваги Встановлення всіх 9 сонячних станцій забезпечило економічний ефект в розмірі 11.935 євро на економії на рахунках за електроенергію. У цьому контексті важливо зазначити, що 5 з цих сонячних об’єктів було запущено лише в 2024 році, тому економічний ефект в найближчому майбутньому очікується значно більший. Зокрема лікарні, обладнані гібридними сонячними станціями, можуть заощаджувати в середньому 160.000 гривень на електроенергії щорічно кожна, що еквівалентно вартості 32 кардіографів. Тобто така економія дозволяє лікарням спрямовувати більше ресурсів на лікування пацієнтів та надання інших необхідних послуг. Щодо шкіл, в середньому вони можуть заощаджувати 100.000 гривень на рік кожна, що еквівалентно, наприклад, 5 інтерактивним дошкам. Тож фінансове полегшення, яке надають гібридні сонячні станції, гарантує, що лікарні та школи можуть підтримувати свою діяльність більш ефективно. Зменшення залежності від традиційних джерел енергії також означає, що установи можуть краще управляти своїм бюджетом і реінвестувати заощадження в подальше вдосконалення інфраструктури та послуг. Екологічні переваги Зменшуючи залежність від викопного палива, введені в експлуатацію фондом об’єкти скорочують викиди CO2 вже зараз на 65.61 тонн, що еквівалентно 270.000 км, які проїжджає середньостатистичний пасажирський автомобіль з бензиновим двигуном. А протягом 25 років роботи лише цих дев’яти об’єктів, буде заощаджено 3.316 тонн викидів CO2. Таке скорочення викидів парникових газів сприяє поліпшенню стану навколишнього середовища і відповідає глобальним зусиллям по боротьбі зі зміною клімату. Гібридні сонячні станції демонструють можливості відновлюваної енергетики у просуванні сталого розвитку та зменшенні вуглецевого сліду критично важливої інфраструктури. Школи та лікарні, що працюють на сонячній енергії, не лише стають більш екологічними, але й створюють прецедент для інших установ, адже перехід на відновлювані джерела енергії сприяє збереженню природних ресурсів та формуванню культури екологічної відповідальності в громадах. Соціальні переваги Встановлення гібридних сонячних станцій також приносить освітні переваги та сприяє розвитку експертизи громад у сфері відновлюваної енергетики. Громади залучаються до грантових програм та навчання, що допомагає їм зрозуміти, як подаватися на такі проєкти та що означає будування сонячної станції на обєктах соціальної інфраструктури. Також на всіх обʼєктах технічний персонал проходить навчання з експлуатації та обслуговування сонячних станцій. Таке навчання сприяє розвитку експертизи у сфері відновлюваної енергетики в громаді, формуючи кваліфіковану робочу силу, обізнану в «зелених» технологіях. Крім того, в усіх школах, де фонд «Energy Act for Ukraine» встановлює сонячні станції, він також проводить освітній курс «Сталий розвиток та зелена енергетика» для дітей з метою розвитку культури свідомого споживання природних ресурсів в Україні та наближення зеленого переходу України. На сьогоднішній день навчання пройшли 500 дітей у пʼяти школах, а до кінця року планується розширити цю ініціативу щонайменше на сім громад. Ці програми спрямовані на підвищення обізнаності та розуміння відновлюваної енергетики серед молодого покоління, надихаючи майбутніх лідерів відстоювати та впроваджувати сталі практики. Тож гібридні сонячні станції, встановлені благодійниками, пропонують безліч переваг, які виходять за рамки простої фінансової економії. Вони забезпечують обʼєкти соціальної та критичної інфраструктури надійним та безперебійним електропостачанням, сприяють зеленому переходу України та покращенню стану довкілля та пропонують цінні освітні можливості як для дітей, так і для громад. Ці станції не лише підвищують ефективність та стійкість шкіл і лікарень, але й слугують прикладом для наслідування іншими установами. Оскільки Україна продовжує розвивати відновлювану енергетику, робота таких благодійників як фонд «Energy Act or Ukraine» є свідченням позитивних змін, які сталий розвиток може принести громадам. Поєднуючи економічну ефективність, турботу про довкілля та розширення освітніх можливостей, ці гібридні сонячні станції прокладають шлях до більш зеленого, стійкого, а найголовніше енергонезалежного майбутнього нашої держави.

Згадані програми фонду Energy Act for Ukraine Foundation (БО «Фонд «Енергетична Дія для України»), спрямовані на обладнання закладів освіти та охорони здоров’я сучасними гібридними СЕС із системами зберігання електроенергії, розраховані на п’ять років. Це безоплатна допомога, мета якої — забезпечити заклади освіти та охорони здоров’я системами власного енергопостачання, у тому числі для безперебійного живлення на випадок відключень та аварійних ситуацій.

Контекст

Благодійна організація Energy Act for Ukraine Foundation була заснована у квітні 2022 з метою сприяти відновленню постраждалих від російської агресії шкіл та лікарень за сталим підходом, що передбачало встановлення сонячних станцій та систем зберігання електроенергії. Російські атаки на енергетичну систему у жовтні 2022 року підтвердили необхідність масового встановлення обладнання, яке не лише виробляє, а й акумулює електроенергію, адже у разі відключень така система гарантує кілька годин автономного живлення критично важливих об’єктів. Уже у листопаді 2022 року Фонд запустив першу сонячну школу — Ліцей Мрія в м. Ірпінь.

У липні 2024 року енергетична мережа України продовжує стикатися зі значними викликами. Усі ТЕС в Україні пошкоджені або зруйновані, їхня частка у виробництві енергії зменшилася з 30% до 5%. Аварійні відключення, метою яких є збалансування споживання та виробництва, тривають по сьогоднішній день. Цього року аварійні відключення було запроваджено в травні та в червні. Головна причина застосування заходів обмеження — наслідки восьми ракетних ударів росіян по українській енергосистемі з початку цього року. 22 березня російські окупаційні війська атакували найбільшу гідроелектростанцію України — Дніпрогес і повністю зруйнували Зміївську ТЕС у Харківській області. В «Укргідроенерго» зазначили, що відновлення «Дніпрогесу» займе роки. 11 квітня внаслідок масованої атаки росії була повністю зруйнована Трипільська ТЕС у Київській області. ПАТ «Центренерго» повідомило про повну втрату генерації. 16 квітня Міністр енергетики України Герман Галущенко заявив, що Україна втратила 7 ГВт електроенергії. 5 травня росіяни обстріляли Слов’янську ТЕС. 8 травня ДТЕК повідомив про обстріли ще трьох ТЕС. Тож наразі ця втрата зросла до понад 9 ГВт, що складає близько 50% від наявних в системі генеруючих потужностей. Також нагадаємо, що однією з найбільших втрат є Запорізька АЕС, окупована російськими військами.

Оскільки для покриття дефіциту електроенергії імпорту недостатньо, а відновити всі генеруючі потужності до зими, за думкою екпретів, навряд можливо, то одним із варіантів вирішення проблеми є розвиток децентралізованих джерел енергії через впровадження відновлюваних джерел енергії. Цегенеруючі потужності, які працюють автономно та без залежності від розподільчої мережі. Адже саме ці заходи можуть забезпечити стійкість української енергосистеми до майбутніх атак та постачання електроенергії населенню. Інтегруючи системи розподіленої генерації, Україна може посилити свою енергетичну незалежність, зменшити ризик широкомасштабних відключень і сприяти створенню більш стійкої та надійної енергетичної інфраструктури.

Тож усвідомлюючи усі переваги децентралізації та відновлюваних джерел енергії, благодійники запровадили нові ініціативи для забезпечення соціальної та критичної інфраструктури сонячними станціями. На прикладі Energy act for Ukraine Foundation розберемо детально, навіщо Україні необхідна сонячна енергія та яка від неї користь.

Як працює гібридна сонячна станція?

Гібридна сонячна станція складається з фотоелектричних модулів (ФЕМ), гібридних інверторів та акумуляторних батарей (АКБ). ФЕМ перетворюють сонячне випромінювання на постійний струм (DC), який інвертор перетворює на змінний струм (AC) для використання в електромережі. АКБ зберігають надлишок енергії для пізнішого використання, коли сонячного світла недостатньо, або під час відключень.

Фактично, якщо у домогосподарстві встановлена гібридна сонячна система, то постачання електроенергії для такого домогосподарства здійснюється з трьох джерел: традиційно — із мережі, від сонячної станції і від акумуляторів систем збереження електроенергії. Такий підхід, з однієї сторони, є актуальним на сьогодні для оптимізації використання електроенергії, згенерованої із сонячної станції, що призводить до економічної вигоди, а з іншої — для гарантії наявності електроенергії під час відключень.

Гібридні сонячні станції забезпечують ефективний підхід до задоволення сучасних енергетичних потреб. Завдяки безперебійній генерації, перетворенню та зберіганню сонячної енергії, ці системи пропонують стійке рішення для безперебійного та економічно ефективного енергопостачання. Із розвитком технологій гібридні сонячні станції стануть ще більш важливим компонентом глобального енергетичного ландшафту, забезпечуючи надійну та ефективну відновлювану енергію для різних потреб.

Засновниця та директорка фонду Юліана Оніщук зазначає про важливість СЕС наступне: «В умовах гострої енергетичної кризи, спричиненої війною, підхід до розбудови генеруючих потужностей у країні має мати локальний характер. ТЕС і ТЕЦ, як і атомні станції, є великими об’єктами, від яких залежать цілі міста і, водночас, легкими мішенями для атак росії. Допоки йде війна, розбудова децентралізованих генеруючих потужностей, як от сонячні станції або сонячні гібридні станції, є рішенням, яке здатне частково вирішувати проблему із електропостачанням населенню. Цей підхід є перш за все локальним рішенням, що робить електропостачання у ваше домогосподарство незалежним від зовнішніх умов. Це про безпеку і гарантію постачання електроенергії під час війни, але величезною перевагою таких систем є також їх сталий підхід та тривала життєздатність, на відміну від генераторів.»

Як обираються об’єкти будівництва станцій благодійним фондом?

Наразі фонд «Energy Act for Ukraine будує сонячні» станції для різних обʼєктів соціальної та критичної інфраструктури, у тому числі для шкіл, лікарень, водоканалів, адміністративних будівель тощо. Ці заклади обирають тому, що саме їхня безперебійна робота відіграє життєво важливу роль для суспільства.

Відбираючи конкретні громади, наприклад, благодійники з «Energy Act for Ukraine Foundation» надають перевагу в першу чергу школам та лікарням, що розташовані у найбільш постраждалих внаслідок російської агресії в Україні регіонах, або ж які безпосередньо самі постраждали від дій російських загарбників. Так, останні об’єкти були побудовані в Ірпінському ліцеї № 1 та Миколаївській обласній дитячій клінічній лікарні. У той же час гібридні сонячні станції благодійник будує орієнтовно на відстані не ближчій, ніж 70 км від кордону з росією або ліній зіткнення, щоб мінімізувати ризики, повʼязані з військовими діями. Хоча така відстань не гарантує повної безпеки, вона значно знижує ймовірність ураження СЕС.

Тож пошук відповідних обʼєктів для гібридних сонячних станцій починається з ретельного аналізу потреб громади.

Обираючи обʼєкти для встановлення сонячних станцій, фундація «Energy Act for Ukraine» керується заявками, що надходять від громад на їхній сайт. Ідеально, коли громади самостійно проводять попередній аналіз і визначають свої потреби в енергопостачанні. Проте, якщо громадам потрібна допомога, фонд надає підтримку на всіх етапах, допомагаючи визначити найоптимальніше рішення. Важливою складовою цього процесу є тісна кооперація між фондом та громадами. Фахівці фонду з взаємодії з громадами проводять детальний аналіз, щоб знайти найкраще рішення для забезпечення стабільного та екологічного енергопостачання. Наприклад, Юліана Оніщук, фахівчиня у сфері міжнародного торговельного права СОТ, згадала, як вона домовилася про візит до школи, звʼязавшись з мером Ірпеня всього за дві години до візиту. У мерії оперативно вийшли на зв’язок та сприяли швидкому та якісному будівництву. Це підкреслює важливість кооперації із місцевими органами влади та залучення громади до процесу.

Специфіка діяльності фонду передбачає відбір обʼєктів за певними критеріями, в порядку пріоритетності. Наприклад, у лікарнях фонд забезпечує безперебійним енергопостачанням у першу чергу такі приміщення, як операційні, палати інтенсивної терапії, реанімаційні, пологові відділення, бомбосховища. Тому, розраховуючи необхідну потужність, благодійник, насамперед підключає до гарантованого живлення від станції критичну інфраструктуру лікарні, адже будь-яке відключення електроенергії може бути небезпечним для життя пацієнтів лікарні. Не менш важливим фактором початку будівництва сонячних станцій є стан даху об’єкту.

Для шкіл же основною метою є забезпечення продовження навчання дітей «офлайн», що сприяє їх соціальному розвитку та здоровому психологічному стану. Тож надійне електропостачання гарантує, що учні зможуть відвідувати заняття, спілкуватися з друзями і продовжувати навчання, а відсутність електроенергії не має бути причиною зупинки процесу навчання. Наразі в «Energy for Ukraine» звертають більшу увагу на школи з наявним укриттям, в яких навчаються очно або в гібридному форматі не менш ніж 350 учнів,.

Результат роботи гібридних сонячних станцій в громадах, підтриманих фундацією «Energy for Ukraine Foundation»

Тож, у часи війни та нестабільності енергопостачання, гібридні сонячні станції стали маяком надії та енергонезалежності для багатьох громад в Україні. Такі благодійники, як фонд «Energy Act for Ukraine» були в авангарді сонячної ініціативи, встановлюючи гібридні сонячні станції на об’єктах критичної інфраструктури для забезпечення безперебійного енергопостачання. За час своєї роботи, з 2022 року, фонд встановив 9 сонячних станцій із акумуляторними системами в 5 школах: Ірпінському академічному ліцеї “Мрія”, Чернігівській школі № 3, Чернігівській школі № 19, Бучанському ліцеї № 3 та Ірпінському ліцеї № 1; та 4 лікарнях: Чернігівській обласній дитячій лікарні, Іванківській центральній районній лікарні, Чернігівській обласній лікарні та Миколаївській обласній дитячій клінічній лікарні.

Важливо зазначити, що зараз ці СЕС працюють переважно в режимі генерації та постачання електроенергії, використовуючи енергію, вироблену сонячними панелями. А у випадках відключень, які почали діяти в травні та червні 2024 року, акумулятори використовують для підтримки безперервного потоку енергії, накопиченій в системі зберігання енергії. Ці станції є частиною внутрішніх електромереж об’єктів, які гарантують безперебійне живлення критичних споживачів при нестабільній роботі зовнішньої мережі (відключень). Хоча заклади, які підтримуються гібридними сонячними станціями, є об’єктами критичної інфраструктури і рідше зазнають відключень, вони не повністю застраховані від перебоїв в електропостачанні, або термінових аварійних відключень, наприклад, під час влучання ворожою ракетою в з тепло- чи гідроелектростанції поряд. Так, під час відключень електроенергії у травні та червні 2024 року по всій Україні це вплинуло і на відключення світла на об’єктах соціальної та критичної інфраструктури. Але в такі моменти спрацьовує система накопичення енергії, яка забезпечує ці об’єкти безперебійним енергопостачанням. Про це свідчать представники Миколаївської обласної клінічної дитячої лікарні, Бучанського ліцею № 3, Чернігівської школи № 19.

Це унікальний випадок, адже жоден благодійник в Україні не забезпечує всі об’єкти, якими він опікується, системами накопичення енергії як комплексним рішенням. «Встановлення систем накопичення енергії разом із сонячними станціями — довгостроковє і стратегічнє рішення фонду «Energy Act for Ukraine». Наразі це рішення про закриття критичних потреб, надалі це дасть можливість об’єктам використовувати систему для економії витрат та відпуску надлишок в мережу», зазначає Юліана.

Загальна потужність станцій, встановлених фондом, складає 295 кВт, а систем зберігання енергії — 501 кВт*год. Протягом своєї роботи ці СЕС вже згенерували 87.559 кВт*год електроенергії, скоротили викиди СО2 на 65,61 тонн, а також зекономили 11.965 євро на рахунках за електроенергію. Та оглянемо окремо, як спрацьовують станції під час відключень на прикладі деяких із дев’яти запущених фондом СЕС.

Миколаївська обласна дитяча клінічна лікарня

Миколаївська обласна дитяча клінічна лікарня — це наразі найбільша встановлена фондом гібридна сонячна станція, яка є ключовим медичним закладом для дітей у регіоні та основною лікарнею для Херсонської області, тож гостро потребує надійного електропостачання. У лікарні функціонує 15 спеціалізованих відділень із сучасним обладнанням, що вимагає постійної подачі електроенергії. Бойові дії та ракетні обстріли завдали значних пошкоджень будівлям лікарні, що посилило необхідність у зміцненні електропостачання для забезпечення безперебійного лікування пацієнтів та автономної роботи закладу. Тому, в квітні 2024 року, благодійники запустили сонячну станцію, яка складається з 128 фотоелектричних модулів потужністю 58,24 кВт, а також із системи зберігання енергії ємністю 98,24 кВт*год.

Станом на сьогодні, при відключеннях така СЕС покриває до 10 годин електроспоживання лікарні. Про це зазначив і Головний лікар Олександр Пліткін: «Останнім часом почастішали відключення електроенергії, якщо раніше це приносило значні незручності в роботі лікарні, то зараз завдяки сонячній станції ці перебої стали непомітними. Уже неодноразово ставалися такі випадки під час проведення операцій, але ні лікарі, ані пацієнти цього не відчули, оскільки станція спрацювала миттєво і бездоганно. Завдяки цьому обладнанню ми можемо надавати якісну і безперервну допомогу нашим пацієнтам».

Наразі станція забезпечує потреби в електропостачанні критично важливих відділів головного корпусу: операційного блоку, хірургічного відділення, відділення інтенсивної терапії, відділення для новонароджених та недоношених дітей, а також пологового будинку. А очікувана економія цієї лікарні на витратах на електроенергію становитиме близько 5.672 євро щорічно, в той час, як зменшення викидів СО₂ сягне 1.625 тонн за 25 років роботи системи.

Чернігівська школа № 19

Тепер розглянемо роботу СЕС на прикладі шкіл. І перша з них — Чернігівська школа № 19, в якій станцію було запущено на початку 2024 року. Там встановили гібридну сонячну електростанцію, яка складається з 57 сонячних модулів потужністю 20 кВт, системи зберігання енергії потужністю 39,2 кВт*год, та гібридний інвертор потужністю 20 кВт. Тож, у березні 2024 року близько 1.800 дітей, які відвідують Чернігівську школу № 19, отримали можливість навчатися у комфортних умовах, поруч з друзями, без страху опинитися у темряві під час можливих відключень. Адже станція покриватиме до 4 годин автономної роботи. І такі випадки вже траплялися. Наприклад, останнє відключення сталося в травні 2024 року, і станція відпрацювала на 100%. Тож наразі персонал школи зазначає, що окрім нормальної роботи під час відключень, вони можуть навіть економити на е/е 50% споживання.

Бучанський ліцей № 3

Навчальний заклад, який став четвертим об’єктом благодійників в межах проєкту «100 сонячних шкіл» є Бучанський ліцей № 3. Це саме той ліцей по вулиці Вокзальній, світлини якої з обвугленою російською технікою облетіли весь світ. Тож у березні 2024 року на даху школи було встановлено 47 сонячних панелей, здатних виробляти 20 кВт енергії, разом із системою зберігання енергії потужністю 40 кВтгод, що покриває до 4 годин електроспоживання ліцею під час відключень, знижує його енергетичні витрати, економлячи приблизно 2.100 євро щороку. У даному випадку до резервної системи під’єднано бомбосховище, комп’ютерні класи, а також як вуличне , так і внутрішнє освітлення. Усе розраховано так, щоб навесні, влітку та восени в сонячні дні потреби ліцею в електриці за допомогою цієї гібридної станції забезпечувалися майже повністю. У школі також траплялися випадки відключень електроенергії, і, як повідомляє персонал школи, станція відпрацювала чудово. Наостанок зазначимо, що лише за три місяці роботи станція вже зменшила викиди СО₂ на 1.08 тонн.

Економічні, екологічні та освітні переваги

Економічні переваги

Встановлення всіх 9 сонячних станцій забезпечило економічний ефект в розмірі 11.935 євро на економії на рахунках за електроенергію. У цьому контексті важливо зазначити, що 5 з цих сонячних об’єктів було запущено лише в 2024 році, тому економічний ефект в найближчому майбутньому очікується значно більший. Зокрема лікарні, обладнані гібридними сонячними станціями, можуть заощаджувати в середньому 160.000 гривень на електроенергії щорічно кожна, що еквівалентно вартості 32 кардіографів. Тобто така економія дозволяє лікарням спрямовувати більше ресурсів на лікування пацієнтів та надання інших необхідних послуг.

Щодо шкіл, в середньому вони можуть заощаджувати 100.000 гривень на рік кожна, що еквівалентно, наприклад, 5 інтерактивним дошкам. Тож фінансове полегшення, яке надають гібридні сонячні станції, гарантує, що лікарні та школи можуть підтримувати свою діяльність більш ефективно. Зменшення залежності від традиційних джерел енергії також означає, що установи можуть краще управляти своїм бюджетом і реінвестувати заощадження в подальше вдосконалення інфраструктури та послуг.

Екологічні переваги

Зменшуючи залежність від викопного палива, введені в експлуатацію фондом об’єкти скорочують викиди CO₂ вже зараз на 65.61 тонн, що еквівалентно 270.000 км, які проїжджає середньостатистичний пасажирський автомобіль з бензиновим двигуном. А протягом 25 років роботи лише цих дев’яти об’єктів, буде заощаджено 3.316 тонн викидів CO₂. Таке скорочення викидів парникових газів сприяє поліпшенню стану навколишнього середовища і відповідає глобальним зусиллям по боротьбі зі зміною клімату. Гібридні сонячні станції демонструють можливості відновлюваної енергетики у просуванні сталого розвитку та зменшенні вуглецевого сліду критично важливої інфраструктури. Школи та лікарні, що працюють на сонячній енергії, не лише стають більш екологічними, але й створюють прецедент для інших установ, адже перехід на відновлювані джерела енергії сприяє збереженню природних ресурсів та формуванню культури екологічної відповідальності в громадах.

Соціальні переваги

Встановлення гібридних сонячних станцій також приносить освітні переваги та сприяє розвитку експертизи громад у сфері відновлюваної енергетики. Громади залучаються до грантових програм та навчання, що допомагає їм зрозуміти, як подаватися на такі проєкти та що означає будування сонячної станції на об’єктах соціальної інфраструктури. Також на всіх обʼєктах технічний персонал проходить навчання з експлуатації та обслуговування сонячних станцій. Таке навчання сприяє розвитку експертизи у сфері відновлюваної енергетики в громаді, формуючи кваліфіковану робочу силу, обізнану в «зелених» технологіях. Крім того, в усіх школах, де фонд «Energy Act for Ukraine» встановлює сонячні станції, він також проводить освітній курс «Сталий розвиток та зелена енергетика» для дітей з метою розвитку культури свідомого споживання природних ресурсів в Україні та наближення зеленого переходу України. На сьогоднішній день навчання пройшли 500 дітей у пʼяти школах, а до кінця року планується розширити цю ініціативу щонайменше на сім громад. Ці програми спрямовані на підвищення обізнаності та розуміння відновлюваної енергетики серед молодого покоління, надихаючи майбутніх лідерів відстоювати та впроваджувати сталі практики.

Тож гібридні сонячні станції, встановлені благодійниками, пропонують безліч переваг, які виходять за рамки простої фінансової економії. Вони забезпечують обʼєкти соціальної та критичної інфраструктури надійним та безперебійним електропостачанням, сприяють зеленому переходу України та покращенню стану довкілля та пропонують цінні освітні можливості як для дітей, так і для громад. Ці станції не лише підвищують ефективність та стійкість шкіл і лікарень, але й слугують прикладом для наслідування іншими установами.

Оскільки Україна продовжує розвивати відновлювану енергетику, робота таких благодійників як фонд «Energy Act or Ukraine» є свідченням позитивних змін, які сталий розвиток може принести громадам. Поєднуючи економічну ефективність, турботу про довкілля та розширення освітніх можливостей, ці гібридні сонячні станції прокладають шлях до більш зеленого, стійкого, а найголовніше енергонезалежного майбутнього нашої держави.