СЕС для артезіанських свердловин з диспетчеризацією

Енергонезалежна свердловина: вода в селі є навіть під час блекауту. Готовий комплекс для свердловини з баштою Рожновського — сонячна електростанція, літієві акумулятори, плавний пуск або частотний перетворювач і пристрій диспетчеризації ВодоЗір власної розробки, усе в одній утепленій вандалостійкій шафі виробництва LK Energy. Коли мережа зникає, насос автоматично переходить на сонце та акумулятори, башта тримає запас води — село не помічає відключення. А в звичайні дні комплекс просто заробляє: насос качає вдень від сонця, рахунки за електроенергію меншають, диспетчер бачить кожен об’єкт з телефону. Для водоканалів громад і фермерів із власними свердловинами.

Знайомі ситуації?

Блекаут — і село без води, поки хтось не привезе та не заведе генератор. Рахунки за електроенергію — одна з найбільших статей собівартості води, і тариф для юросіб лише зростає. Працює насос чи ні — дізнаєтесь, коли люди дзвонять, що води немає. Щомісяця хтось об’їжджає всі башти, щоб переписати показання лічильників. А сама свердловина стоїть у полі без нагляду: розкрита шафа чи зрізаний кабель — теж «дізнаємось потім».

Якщо хоча б три пункти — про ваше господарство, читайте далі.

Інсайт: башта Рожновського — це безкоштовний акумулятор

Башта — це бак на 15/25/50 м³ на опорі 10–18 м. Такої висоти достатньо, щоб роздавати воду самопливом із тиском ~1,0–1,8 бар — для роздачі насос не потрібен. Саме це розв’язує графік роботи насоса від графіка споживання: насос може качати, коли вигідно (вдень, від сонця), а село бере воду, коли треба (вранці та ввечері).

Для свердловин із типовим повним напором 80–100 м кожен кубометр у баку — це ≈0,4–0,5 кВт·год електроенергії, вже «запасеної» у вигляді піднятої води (за меншого напору цифра пропорційно менша — враховуємо це в розрахунку). Бак 25 м³ — 10–12 кВт·год, бак 50 м³ — 20–23 кВт·год «віртуального акумулятора». Літієва батарея такої ємності коштує реальних грошей, а башта вже стоїть і давно оплачена. Ми лише додаємо їй «мозок» (диспетчеризацію) і «джерело» (СЕС) — це ми називаємо «оцифровуємо башту».

Нічний відбір води в селі — зазвичай 10–20% добового (за статистикою наших об’єктів), тож заповнений звечора бак несе село через ніч без жодного кіловата з мережі: сонце качає вдень — башта тримає ніч. Для великих сіл достатність об’єму бака перевіряємо розрахунком.

Важлива чесність: башта запасає воду (і непокуплені нічні кіловат-години для насоса), а не електрику. Світла в хати вона не дасть — лише безперервність водопостачання.

Захист від блекаутів: вода є, навіть коли мережі немає

Вода — критична інфраструктура. Коли після обстрілу чи аварії зникає мережа, село без води — це не «незручність», а надзвичайна ситуація. Тому головна задача комплексу — не дати блекауту дійти до крана. Ешелони захисту вмикаються автоматично, без участі людини:

1. Сонце. Вдень насос живиться від СЕС — мережа йому не потрібна.
2. Акумулятори. Без сонця насос переходить на літієві АКБ — ємність з розрахунку щонайменше 4 годин його роботи.
3. Башта. Навіть коли насос стоїть, село бере воду самопливом, поки бак не спорожнів, — це ще години запасу.
4. Дизель-генератор (якщо він є на башті) стартує останнім — лише коли вичерпані сонце, АКБ і запас бака.

ВодоЗір при зникненні зв’язку продовжує керувати насосом автономно, а диспетчер бачить на панелі, що об’єкт перейшов на резерв, — і знає про блекаут на свердловині раніше, ніж задзвонить перший мешканець.

Чому дизель — останній: за цінами червня 2026 (ДТ ≈84–87 грн/л) лише паливна складова кіловат-години від ДГУ — близько 25–26 грн при витраті 0,3 л/кВт·год у добре навантаженого генератора. Малий насос на типовому ДГУ 10–16 кВА працює з частковим навантаженням і палить 0,4–0,6 л/кВт·год — тоді кіловат-година дорожчає ще в півтора-два рази. З обслуговуванням та амортизацією — від ~30 грн і вище. Кожна година на сонці, АКБ і запасі башти — непалене пальне, збережений моторесурс і нуль ручних запусків.

Чесна межа: автономність водопостачання = сонячний день + АКБ + запас бака, далі — ДГУ. Багатоденну зимову хмарність без генератора комплекс нескінченно не покриє, і ми цього не обіцяємо.

Готовий продукт: уся енергетика свердловини — в одному ящику

Ми ставимо на свердловину готовий виріб, а не «перелік обладнання». В одній утепленій вандалостійкій шафі власного виробництва LK Energy:

• гібридний інвертор — працює від сонця, мережі та акумуляторів;
• літієві АКБ (LiFePO4) — ємність з розрахунку щонайменше 4 годин автономної роботи насоса;
• пристрій плавного пуску (насоси до 11 кВт включно) або частотний перетворювач (понад 11 кВт чи там, де треба регулювати тиск);
• пристрій диспетчеризації ВодоЗір власної розробки LK Energy;
• сендвіч-панель 50 мм, термостатований підігрів, вентиляція, датчики, сигналізація розкриття.

Підігрів — не комфорт, а функціональна вимога: літієві АКБ заборонено заряджати нижче 0 °C, BMS на морозі блокує заряд. Неутеплений ящик узимку — саме коли блекаути найімовірніші — це батарея без заряду й нуль резерву. Шафа тримає АКБ у робочому вікні температур: у глибокий мороз підігрів бере порядку 1–2 кВт·год на добу — проти 16–44 кВт·год ємності АКБ; це враховано в підборі ємності. Влітку вентиляція не дає літію перегріватися.

Шафи робимо самі: електромонтаж — понад 20 років (з 2005-го), власне виробництво щитового обладнання — 11 років, понад 3000 одиниць випущено з 2015-го. Детальніше — виробництво обладнання.

Чому плавний пуск — не опція

Цифри такі: прямий пуск занурювального насоса — це кидок струму в 5–7 разів вище номіналу. Пристрій плавного пуску обмежує його приблизно до 2,5–3 номіналів — нижче не можна, бо насос не зрушить під напором. Гібридний інвертор короткочасно тримає 2–3 номінали — тобто пом’якшений пуск вкладається у його можливості лише тоді, коли інвертор підібраний із запасом під пусковий струм конкретного насоса. Саме цей підбір — частина розрахунку комплекту. У блекаут інвертор мусить запустити насос сам-один, без мережі, тому пара «плавний пуск + правильно підібраний інвертор» (а від 11 кВт — частотник) — це не опція, а умова працездатності всього каскаду резервування. Бонус: плавний розгін і стоп знімають гідроудари у старих сільських мережах і бережуть найдорожчий вузол — занурювальний насос, заміна якого означає підйом колони труб, автокран і дні простою.

Коли ставимо частотний перетворювач

Від 11 кВт навіть пом’якшений пусковий кидок завеликий — частотник розганяє насос із низької частоти в межах номінального струму, і пуску як події майже немає. Друга причина — стабільний тиск там, де насос подає не лише в башту, а й напряму в мережу. Третя — захист від сухого ходу: насос можна «пригальмувати» під дебіт свердловини. Чого частотник не робить — «не економить 30–50% електроенергії»: у свердловині домінує статичний напір, тож класична економія від зниження обертів тут не працює. Економію дають сонце й суміщення графіків.

Як працює диспетчеризація ВодоЗір

Пристрій ВодоЗір збирає з об’єкта показання лічильника електроенергії та витратоміра води, рівень у баку та/або мотогодини, стан і аварії насоса. Що це дає:

1. Показання — дистанційно. Рутинні об’їзди башт заради переписування цифр більше не потрібні (планові огляди обладнання ніхто не скасовує).
2. Аварії — повідомленням, а не дзвінком від людей. Насос увімкнений, а витрати немає — зрив подачі чи обрив. Рівень падає при працюючому насосі — великий витік. Сухий хід. Розкриття шафи. Диспетчер дізнається першим. Якщо зв’язок зникає — пристрій продовжує керувати насосом автономно за останнім графіком.
3. Керування насосом за графіком. Статистика відбору будує типовий добовий профіль споживання села. Контролер планує, скільки води підняти за добу, і ставить роботу насоса у вікно сонячної генерації, добиваючи бак перед вечірнім піком. Якщо рівень падає до аварійної межі — насос вмикається незалежно від сонця.

Суміщення графіка генерації з графіком відбору дає додаткову економію — якщо дозволяє режим роботи: об’єкт без накопичення і керування самоспоживає ~50–60% сонячної генерації, а зв’язка «АКБ + диспетчерський графік» піднімає частку до розрахункових 75–85%. Різниця між цими цифрами і є гроші, які повертає «мозок» комплексу.

Суміжний напрям для водоканалів — диспетчеризація КНС.

Масштаб економії: розрахунок для п’яти типорозмірів

Нижче — приклади з відкритими передумовами, а не гарантія. Кожне число виводиться з формул і перераховується під конкретний об’єкт.

Передумови: генерація — PVGIS (база Європейської комісії, JRC) для Одеси, фіксований монтаж 35°, втрати 14%: 1 278 кВт·год/кВт_п на рік (збігається з фактом реальних станцій Одещини — 1 260–1 310); споживання — фактичні річні дані свердловин громад; тариф — помісячний за фактичними рахунками юросіб на 2 класі напруги (2026): від ~11 грн/кВт·год з ПДВ улітку до ~14 грн узимку; для платників ПДВ економію рахуємо за тарифом без ПДВ (÷1,2); корисна енергія — помісячний баланс генерації і споживання з урахуванням АКБ та диспетчерського графіка; надлишок генерації не продається.

АКБ кожного комплекту підбирається з розрахунку щонайменше 4 годин роботи насоса конкретної свердловини. З березня по жовтень споживання закривається сонцем повністю, у листопаді–лютому різницю докуповує мережа. Власне споживання шафи (контролер, підігрів узимку) ~300–500 кВт·год/рік у таблиці не віднято — у точному ТЕО воно враховується.

Помісячний розріз: станція 30 кВт на великому водозаборі

Для водозабору зі споживанням ~32 800 кВт·год на рік (насос класу 11–15 кВт) ставимо СЕС 30 кВт. Помісячний профіль генерації — PVGIS для Одеси, фіксований монтаж 35°, втрати 14%, 1 278 кВт·год/кВт_п на рік:

Сонце покриває ≈91% річного споживання такого водозабору. СЕС взята з запасом — частина весняно-літнього надлишку лишається невикористаною; з листопада по лютий генерація менша за споживання, різницю докуповує мережа.

Економія: ≈297 000 грн на рік (помісячний розрахунок — кожен кВт·год, покритий сонцем, × тариф того місяця; для платника ПДВ).

Орієнтовний строк окупності такого комплексу — 5–6 років: близько 5 років з урахуванням зростання тарифів на електроенергію, до 6 — за незмінного тарифу. Далі — 20+ років служби з мінімальним споживанням з мережі.

Вартість комплекту залежить від потужності насоса, ємності АКБ і конфігурації пуску, тому «цін від…» не публікуємо: кошторис і точний строк окупності рахуємо безкоштовно на даних вашої башти.

Тарифи й ціни — станом на червень 2026: індекси РДН Оператора ринку, тарифи на передачу й розподіл НКРЕКП, фактичні рахунки обленерго, моніторинг роздрібних цін на ДТ. Актуалізуємо при суттєвих змінах ринку.

Фінансування для громад

СЕС на водозаборі вписується у критерії діючих програм (перелік станом на червень 2026; відповідність перевіряємо на етапі підготовки заявки):

• ДФРР — державна підтримка проектів регіонального розвитку громад, подання через платформу DREAM, співфінансування місцевого бюджету від 10%.
• NEFCO — програми муніципальної енергоефективності та модернізації водопостачання; є прецеденти модернізації водоканалів із СЕС для власних потреб.
• ЄІБ (Ukraine Water Recovery) — довгострокові пільгові кредити для великих проектів водопостачання: пакет із десятків свердловин громади чи району.
• Грантові програми — донорські проекти на кшталт «Сонячної допомоги» встановлюють СЕС на критичній інфраструктурі, зокрема на водоканалах.

Окремий механізм на ринку — ЕСКО (енергосервісний договір): інвестор фінансує комплекс, а замовник розраховується з досягнутої економії. Ми такі договори не надаємо — працюємо як підрядник і виробник комплекту. Але технічну частину (розрахунки, специфікації, помісячні баланси) готуємо під будь-яку модель фінансування, яку обере громада.

Поширені запитання

Чи буде вода під час блекауту?

Так, у межах каскаду: вдень насос живиться від сонця, далі — від АКБ (з розрахунку 4 годин роботи насоса), останнім стартує дизель-генератор, якщо він є на башті. Плюс запас води в самій башті: село має воду, навіть коли насос стоїть. Багатоденну зимову хмарність без ДГУ комплекс не покриє — це чесна межа.

Скільки коштує СЕС для свердловини з диспетчеризацією?

Залежить від потужності насоса (вона визначає інвертор, розмір СЕС і ємність АКБ) та конфігурації — плавний пуск чи частотник. Тому замість «цін від…» робимо безкоштовний розрахунок на даних конкретної башти.

Чи можна встановити комплекс на діючу свердловину без заміни насоса?

Так. Комплекс підключається до існуючого занурювального насоса: до 11 кВт включно ставимо плавний пуск, понад 11 кВт або за потреби регулювання тиску — частотний перетворювач. Робочий насос міняти не потрібно.

Що взимку, коли сонця мало?

Узимку генерація — лише кілька відсотків річної, насос живиться переважно з мережі. Саме тому ми показуємо річний розрахунок з відкритими передумовами. Підігрів шафи тримає АКБ у робочому вікні заряду — резерв на випадок зимового блекауту зберігається.

У нас уже є автоматика по рівню. Навіщо диспетчеризація?

Поплавок вмикає насос, але не повідомить про зрив подачі, великий витік чи розкриття шафи й не зніме показання лічильників. І головне — не поставить роботу насоса у вікно сонячної генерації. Додаткова економія від суміщення графіків — функція саме ВодоЗір.

Чи є програми фінансування для громад?

Так: ДФРР (через DREAM), програми NEFCO для муніципального водопостачання, пільгові кредити ЄІБ для великих пакетних проектів, грантові програми для критичної інфраструктури.

З чого почати

Пропонуємо демонстрацію або пілотне впровадження на одному об’єкті: обираєте одну башту — ми рахуємо ті самі формули на її даних, ставимо комплекс, і ви показуєте раді громади результат на живих цифрах. Зв’яжіться з нами — LK Energy, Одеса.