Освіта перед загрозами блекаутів: як сонячна енергетика може замінити генератори

Другий рік атак по енергосистемі вимагає не ситуативних, а комплексних рішень, аби зникнення електроенергії не зупиняло галузь освіти. Українські освітні заклади чимало пережили через коронавірус та війну, а тепер готуються до можливих блекаутів.

Генератори та акумулятори стали одним з рішень, розповіли освітяни Сумщини, Харківщини та Полтавщини. Але варто враховувати, що використання таких джерел альтернативної енергії передбачає їхній догляд та систематичні витрати, а потужності може не вистачати на увесь навчальний заклад. Отже, час прийти до «інституціалізації» й взяти до уваги не тимчасові рішення.

Одне з таких – встановлення автономних сонячних панелей. Цей крок може видатися освітнім закладам складним, але на практиці він вирішує чимало проблем – живлення для навчального процесу, опалення й мінімальний догляд.

Школа з сонячними панелями: досвід Полтавщини

Генератор – це один з найпоширеніших, проте не єдиний варіант живлення. На Полтавщині ще до повномасштабного вторгнення з’явилася перша і поки єдина школа, де встановили сонячні батареї.

Білицька гімназія №2 прагнула енергоощадження, тому написала грантову заявку на проведення енергоаудиту, завдяки якому визначили пріоритетні напрямки енергозбереження для школи. Маючи енергопаспорт, заклад взяв участь у ґрантовій програмі URBIS, яка спрямована на альтернативну енергетику. Зрештою, школа отримала 5 тис. євро на встановлення сонячної електростанції.

За ці кошти закупили 20 сонячних панелей потужністю 5 кВт та інше необхідне обладнання для роботи системи, яку встановили у 2019 році. Принцип роботи наступний: інвертор перетворює сонячну енергію на струм. Рахувати отриману і використану енергію мав реверсний лічильник.

У школі автономну сонячну панель вирішили підключити до загальної мережі, щоб заробляти на зеленому тарифі, бо не було потреби в автономності. А в 2022 році стався перший блекаут. Попри наявність панелей, школа не змогла користуватися цією енергією, бо не під’єднала її до своєї мережі. Очільниця гімназії Наталя Данько каже, що ніхто не міг уявити ситуації, коли потребуватимуть автономії, а сонячні панелі стануть такими актуальними.

Коли школа постала перед випробуванням блекаутами, довелося шукати рішення: модернізувати установку, щоб нарешті живитися від неї, або знайти генератор. Перше рішення – масштабне, автономне і стабільне, а друге – ситуативне. Зважаючи на складнощі 2022 року, довелося шукати генератор.

Наталя Данько каже, що пережити блекаути їм дозволив генератор від ЮНІСЕФ та придбаний акумулятор для газового котла. Грошей на переобладнання системи, яку вони встановили ще у 2019 році наразі немає, але це рішення було б зручнішим для навчального закладу. Аби визначити, скільки коштує переоснащення необхідно замовляти проєктну документацію, на яку зараз немає фінансування.

Альтернатива у вигляді генератора дозволила навчальному закладу закрити мінімальну потребу в підзарядці гаджетів, а акумулятор став джерелом живлення для опалення. Блекаути 2022 року освітяни переживали за допомогою цих двох джерел. Генератора вистачало, аби вчителі могли проводити онлайн та офлайн уроки, користуватися ноутбуками й підзаряджати телефони.

Досвід Білицької гімназії показав, що для закриття базових потреб достатньо дизельного генератора від 40 кВт, але він потребує постійної уваги: очищення, контролю за паливом, заготовлення витратних матеріалів тощо. Інше ж – автономна сонячна система з рівнем потужності, якого вистачатиме до 5 годин відключення світла без додаткових ресурсів.

Наталя Данько каже, що нині вони шукають фінансування на перепроєктування їхньої системи, щоб сонячна енергетика стала основним джерелом на випадок блекаутів. На її думку, це зручний, надійний та економний варіант, що дозволить школі не піклуватися про запаси пального чи безпекові питання.

Сонячна енергетика: як це може працювати у навчальних закладах

Одразу варто сказати, що сонячна енергія не може повністю замінити живлення від єдиної енергосистеми, але покриє потребу навчальних закладів в:

• освітленні;
• роботі малопотужних приладів;
• живленні твердопаливних чи газових котлів.

Директор компанії Lumos Ukraine Геннадій Полових каже, що вони займаються встановленням автоматичних сонячних панелей давно і досвід блекаутів у 2022 році показав: альтернативні джерела живлення можна комбінувати:

«Сонячна енергія ефективніше працює влітку й на початку осені, коли багато сонця. Коли ж треба опалювати приміщення, а це зазвичай взимку, то сонця мало і генерація слабшає. Також є варіант поставити установку, де є багато панелей, але це дорого і малоефективно на літню пору. Сонячною енергетикою ми можемо закрити освітлення, сигналізацію, роботу комп’ютерів, опалення двома різновидами котлів, але на випадок блекауту теж треба жертвувати».

Існує кілька типів сонячних станцій, але освітнім закладам в Україні бажано звернути увагу на автономну сонячну станцію з акумуляторами. Перш ніж її встановлювати, важливо визначити, що для школи чи садочка найактуальніше: де потрібно мати освітлення, де має працювати комп’ютер, яке навантаження очікується під час блекауту і на який період часу.

Завдяки цим даним можна швидко розрахувати потрібну місткість батарей та кількість фотомодулів, які треба поставити на цей заклад. Це буде доповненням до комплексу заходів підготовки до можливих відключень, якщо там уже наявний генератор.

Щодо опалення, необхідно з’ясувати систему, якою користуються освітяни. Якщо навчальні заклади мають твердопаливні котли, їх вдасться заживити від автономної сонячної станції. У цьому разі ресурсу акумуляторів буде достатньо, щоб опалення працювало справно. Це ж стосується й газових котлів, адже його також можна заживити від акумуляторів.

Які системи потрібні закладам і наскільки їх вистачатиме

Якщо правильно визначити місткість акумуляторів, які забезпечать необхідну для закладу потужність, ресурсу автономної системи вистачить на 4-6 годин. Якщо блекаут триватиме довше, то акумулятори уже не працюватимуть. На такий випадок варто мати генератор на бензині чи дизельному пальному, які доповнюватимуть автономну сонячну систему з акумуляторами.

«Поки такі системи не мають попиту серед освітніх закладів, хоча це непогане і стабільне рішення. Ми ставили такі безперебійні джерела живлення на приватне житло, офісні приміщення, стоматології. Щодо сектору освіти, краще розглядати автономну установку, де інвертор працює коректно і має гарантію до 10 років. Бізнес більше цікавиться цією можливістю».

Як підготуватися закладу, який хоче встановити альтернативне живлення

Завгосп або директор мають підготувати розрахунки, щоб подати запит у Департамент освіти й отримати фінансування з бюджету, або ж написати заявку грант й отримати підтримку міжнародних партнерів.

Основним джерелом надходжень гуманітарної допомоги за грантовими програмами міжнародних організацій для навчальних закладів є проєкти від ЮНІСЕФ, Благодійного фонду ФОРТЕЧНИЙ, Спілки Blau-Gelbes Kreuz, Агенції США з міжнародного розвитку (USAID) тощо. У Департаменті освіти Харківської ОВА повідомили, що генератори отримали у межах EU4Skills за підтримки громадських та благодійних організацій.

Для цього необхідно підготувати розрахунок комплектації, яка закриє потреби та вкладатиметься у фінансування. Їх можуть надати ті, хто встановлюватиме систему. Геннадій Полових каже, що зазвичай представники компаній, що встановлюють подібні системи з сонячними панелями зустрічаються з директором навчального закладу й з’ясовують обсяг робіт:

• уточнюють чи є укриття для дітей. Якщо так, то як це працює;
• яке освітлення використовують у школі чи садочку;
• коли відключається електропостачання, чи має цей заклад працювати на повну;
• яке живлення використовують у закладі;
• наявність охоронної сигналізації.

Виконавці повинні знати про потреби і тоді зможуть розрахувати генеруючу установку з акумуляторами, прорахувати вартість тощо. З досвіду Lumos Ukraine, встановлення системи для закладів з однофазним живленням (у навчальних закладах переважно використовують одну фазу) буде вдосталь, щоб згенерувати освітлення та підзарядку гаджетів на одну фазу. На це може знадобитися від 600 тис. грн до мільйона.

«10 кіловатів по акумуляторах достатньо для освітлення, п’яти комп’ютерів, роботи насосів на котлах. Електроопалення не працюватиме, якщо присутнє. Якщо, умовно, на годину використовуватимуть 2 кіловати, то заряду вистачить на 5 годин автономного живлення закладу», – каже Геннадій Полових.

Акумулятори заряджаються не тільки від сонця, а й від єдиної енергосистеми, коли електропостачання повертатимуть. Акумулятори заряджатимуться автоматично, адже уся система є автономною.

Безпекові питання

Система автономної сонячної системи безпечна і не потребує додаткових дозволів, бо не має високих струмів. Для неї використовується постійний струм та літійні акумулятори. Якщо їх зберігатимуть у приміщенні, а не на морозі, вони працюватимуть значно довше.

Щодо догляду за системою, то особливих вимог також немає. Підрядник, який проєктує та запускає систему, має здійснювати дистанційний моніторинг у режимі онлайн.

Відповідальна у навчальному закладі людина матиме слідкувати за інвертором та загальною ситуацією через спеціальний застосунок. Специфічного догляду за панелями також не потрібно, адже влітку їх омиватиме дощ і сушитиме сонце, а взимку генерація слабшає, тож можна буде очікувати поки сніг розтане самостійно чи впаде, бо панелі стоять під кутом. Щороку варто проводити профілактику й перевіряти місця з’єднання, щоб система працювала справно.

Як заклади освіти пережили блекаути та готуються до них надалі

Поки генератор лишається найбільш популярним рішенням на блекаут серед освітян.

Освітні заклади в прифронтових областях орієнтувалися на безпековий стан, обираючи форми навчання для учнів та студентів. Станом на початок навчального року 2022/2023 заклади Сумщини, Харківщини та Полтавщині були укомплектовані альтернативними джерелами світла частково. 

На Полтавщині наразі 440 закладів мають альтернативні джерела живлення на випадок блекаутів. У першу чергу забезпечені заклади з «Пунктами незламності». На Сумщині ж освітяни зараз мають 879 генераторів. повідомили у місцевому Департаменті освіти.

На Харківщині навчальні заклади працювали у дистанційному форматі, тому питання забезпечення генераторами не було гострим, але протягом року їхні заклади отримали 133 генератори.

Отже, динаміка появи нових альтернативних джерел живлення вказує, що заклади освіти приходять до тимчасових рішень, коли обирають альтернативні джерела енергії. Лише за кілька місяців генераторів для шкіл у трьох областях побільшало на кілька сотень. І саме ці джерела «рятували» українські школи та садочки після обстрілів енергосистеми.

Отримати генератор – простіше, аніж встановити сонячну автономну систему, адже це рішення забезпечить школам освітлення та опалення під час блекаутів. Для цього потрібні час та гроші й розуміння переваг. За три останні роки українська освіта пережила чимало викликів, тож час прийти до осмислених та вичерпних рішень, аби навчання не зупинялося навіть у війну.

Цей матеріал є частиною спецпроєкту про відновлення України, який був створений командою редакції «ЗМІСТ» у колаборації з редакцією журналу «Хмарочос». Проєкт реалізовано ГО «Інтерньюз-Україна» за підтримки Посольства США в Україні. Погляди авторів не обов’язково збігаються з офіційною позицією уряду США.