О характеристиках солнечных батарей
Вся правда об эффективности солнечных панелей (10 фото)
Хозяин одного дома, установивший солнечные панели и следивший в течение года за их работой, решил поделиться своими впечатлениями о подобных девайсах. Подсчитав сэкономленную электроэнергию, он сделал вывод о целесообразности использования подобной системы.
Далее слова автора:
Сейчас вы узнаете то, о чем никогда не расскажут продавцы солнечных панелей.
Ровно год назад, в октябре 2015 года, в качестве эксперимента я решил записаться в ряды «зеленых», спасающих нашу планету от преждевременной гибели, и приобрел солнечные панели максимальной мощностью 200 ватт и грид-инвертор рассчитанный максимум на 300 (500) ватт вырабатываемой мощности. На фотографии вы можете увидеть структуру поликристаллической 200-ваттной панели, но через пару дней после покупки стало ясно, что в одиночной конфигурации у неё слишком низкое напряжение, недостаточное для правильной работы моего грид-инвертора.
Поэтому мне пришлось её поменять на две 100-ваттных монокристаллических панели. Теоретически они должны быть немного эффективнее, по факту же они просто дороже. Это панели высокого качества, российского бренда Sunways. За две панели я заплатил 14 800 рублей.
Вторая статья расходов — грид-инвертор китайского производства. Производитель никак себя не обозначил, но устройство сделано качественно, а вскрытие показало, что внутренние компоненты рассчитаны на мощность до 500 ватт (вместо 300, написанных на корпусе). Стоит такой грид всего 5 000 рублей. Грид — это гениальное устройство. С одной стороны к нему подключается + и – от солнечных панелей, а с другой стороны он с помощью обычной электрической вилки подключается совершенно в любую электрическую розетку в вашем доме. В процессе работы грид подстраивается под частоту в сети и начинает “выкачивать” переменный ток (сконвертированный из постоянного) в вашу домашную сеть 220 вольт.
Грид работает только при наличии напряжения в сети и его нельзя рассматривать как резервный источник питания. Это его единственный минус. А колоссальным плюсом грид инвертора является то, что вам в принципе не нужны аккумуляторы. Ведь именно аккумуляторы являются самым слабым звеном в альтернативной энергетике. Если та же солнечная панель гарантированно отработает более 25 лет (то есть через 25 лет она потеряет примерно 20% своей производительности), то срок службы обыкновенного свинцового аккумулятора в аналогичных условиях составит 3-4 года. Гелевые и AGM аккумуляторы прослужат дольше, до 10 лет, но они и стоят в 5 раз дороже обычных аккумуляторов.
Поскольку у меня есть сетевое электричество, то мне никакие аккумуляторы не нужны. Если же делать систему автономной, то нужно добавить к бюджету еще 15-20 тысяч рублей на аккумулятор и контроллер к нему.
Теперь, что касается выработки электроэнергии. Вся энергия вырабатываемая солнечными панелями в реальном времени попадает в сеть. Если в доме есть потребители этой энергии, то она вся будет израсходована, а счетчик на вводе в дом «крутиться» не будет. Если же моментальная выработка электроэнергии превысит потребляемую в данный момент, то вся энергия будет передана обратно в сеть. То есть счетчик будет «крутиться» в обратную сторону. Но тут есть нюансы.
Во-первых, многие современные электронные счетчики считают проходящий через них ток без учета его направления (то есть вы будете платить за отдаваемую обратно в сеть электроэнергию). А во-вторых, российское законодательство не разрешает частным лицам продавать электроэнергию. Такое разрешено в Европе и именно поэтому там каждый второй дом обвешан солнечными панелями, что в совокупности с высокими сетевыми тарифами позволяет действительно экономить.
Что делать в России? Не ставить солнечные панели, которые могут выработать энергии больше, чем текущее дневное энергопотребление в доме. Именно по этой причине у меня всего две панели суммарной мощностью 200 ватт, которые с учетом потерь инвертора могут отдать в сеть примерно 160-170 ватт. А мой дом стабильно круглосуточно потребляет примерно 130-150 ватт в час. То есть вся выработанная солнечными панелями энергия будет гарантированно потреблена внутри дома.
Для контроля вырабатываемой и потребляемой энергии я пользуюсь Smappee. Я уже писал про него в прошлом году. У него два трансформатора тока, которые позволяют вести учет как сетевой, так и вырабатываемой солнечными панелями электроэнергии.
Начнём с теории, и перейдем к практике.
В интернете есть много калькуляторов солнечных электростанций. Из моих исходных данных согласно калькулятору следует, что среднегодовая выработка электроэнергии моих солнечных панелей составит 0,66 квтч/сутки, а суммарная выработка за год — 239,9 квтч.
Это данные для идеальных погодных условий и без учета потерь на конвертацию постоянного тока в переменный (вы же не собираетесь переделывать электроснабжение своего домохозяйства на постоянное напряжение?). В реальности полученную цифру можно смело делить на два.
Сравниваем с реальными данными по выработке за год:
2015 год – 5,84 квтч
Октябрь – 2,96 квтч (с 10 октября)
Ноябрь – 1,5 квтч
Декабрь – 1,38 квтч
2016 год – 111,7 квтч
Январь – 0,75 квтч
Февраль – 5,28 квтч
Март – 8,61 квтч
Апрель – 14 квтч
Май – 19,74 квтч
Июнь – 19,4 квтч
Июль – 17,1 квтч
Август – 17,53 квтч
Сентябрь – 7,52 квтч
Октябрь – 1,81 квтч (до 10 октября)
Всего: 117,5 квтч
Вот график выработки и потребления электроэнергии в загородном доме за последние 6 месяцев (апрель-октябрь 2016 года). Именно за апрель-август солнечными панелями была выработана львиная доля (более 70%) электрической энергии. В остальные месяцы года выработка была невозможна по большей части из-за облачности и снега. Ну и не забываем, что КПД грида по конвертации постоянного тока в переменный примерно 60-65%.
Солнечные панели установлены практически в идеальных условиях. Направление строго на юг, поблизости нет высоких домов отбрасывающих тень, угол установки относительно горизонта — ровно 45 градусов. Этот угол даст максимальную среднегодовую выработку электроэнергии. Конечно можно было купить поворотный механизм с электроприводом и функцией слежения за солнцем, но это бы увеличило бюджет всей установки практически в 2 раза, тем самым отодвинув срок её окупаемости в бесконечность.
По выработке солнечной энергии в солнечные дни у меня нет никаких вопросов. Она полностью соответствует расчетным. И даже снижение выработки зимой, когда солнце не поднимается высоко над горизонтом не было бы настолько критично, если бы не. облачность. Именно облачность является главным врагом фотовольтаики. Вот вам почасовая выработка за два дня: 5 и 6 октября 2016 года. Пятого октября светило солнце, а 6 октября небо затянули свинцовые тучи. Солнце, ау! Ты где спряталось?
Зимой есть еще одна небольшая проблема — снег. Решить её можно только одним способом, установить панели практически вертикально. Либо каждый день вручную очищать их от снега. Но снег это ерунда, главное чтобы светило солнце. Пусть даже низко над горизонтом.
Итак, подсчитаем расходы:
Грид инвертор (300-500 ватт) — 5 000 рублей
Монокристаллическая солнечная панель (Grade A — высшего качества) 2 шт по 100 ватт — 14 800 рублей
Провода для подключения солнечных панелей (сечением 6 мм2) — 700 рублей
Итого: 20 500 рублей.
За прошедший отчетный период было выработано 117,5 квтч, по текущему дневному тарифу (5,53 руб/квтч) это составит 650 рублей.
Если предположить, что стоимость сетевых тарифов не изменится (на самом деле они изменяются в большую сторону 2 раза в год), то свои вложения в альтернативную энергетику я смогу вернуть только через 32 года!
А уж если добавить аккумуляторы, то вся эта система никогда себя не окупит. Поэтому солнечная энергетика при наличии сетевого электричества может быть выгодна только в одном случае — когда у нас электроэнергия будет стоить как в Европе. Вот будет стоить 1 квтч сетевого электричества более 25 рублей, вот тогда солнечные панели будут очень выгодны.
Пока же использовать солнечные панели выгодно только там, где нет сетевого электричества, а его проведение стоит слишком дорого. Предположим, что у вас его загородный дом, расположенный в 3-5 км от ближайшей электрической линии. Причем она высоковольтная (то есть потребуется установка трансформатора), а у вас нет соседей (не с кем разделить расходы). То есть за подключение к сети вам придется заплатить условно 500 000 рублей, а после этого еще и платить по сетевым тарифам. Вот в этом случае вам будет выгоднее купить на эту сумму солнечные панели, контроллер и аккумуляторы — ведь после ввода системы в эксплуатацию вам уже больше платить не нужно будет.
А пока стоит рассматривать фотовольтаику исключительно, как хобби.
Популярные темы
Подписаться на рассылку
Вступить в группу ВКонтакте
 |
 |
 |
Типы солнечных элементов и их характеристикиДля строительства солнечных батарей выделяют два типа солнечных элементов: поликристаллические (мультикристаллические) и монокристаллические солнечные элементы. Внешне их легко различить, поликристаллические солнечные элементы в основном синего цвета с морозным узором. Монокристаллические солнечные элементы имеют монотонный темно синий или черный цвет со скругленными углами.
Что касается КПД, то у монокристаллических элементов он составляет до 22%, у поликристаллических до 17%. Разумеется, данный фактор влияет на площадь солнечной батареи (при равной мощности, площадь солнечной батареи из монокристаллов будет на 5% меньше чем поли). Поликристаллы лучше работают в условиях слабой освещенности (пасмурного дня). А монокристаллы стабильнее работают при температурах свыше 70 градусов. С каждым годом, солнечные элементы деградируются и теряют определенный % мощности, поэтому можно выделить еще один фактор – срок службы поликристаллов 20 лет, а монокристаллов 40 лет. Существуют еще солнечные элементы из аморфного кремния, но их КПД до 10% и срок службы до 10 лет., по этой причине, для строительства солнечных батарей, мы их рассматривать не будем. Ниже представлю основные размеры и параметры солнечных элементов, которые применяются для изготовления солнечных батарей. |
||
 |
||
|
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
Но что делать, если нам необходимо сделать маломощную солнечную панель для зарядки аккумулятора на телефоне, ноутбуке или для изготовления садового фонарика? Для этого, промышленность производит готовые решения солнечных батарей с высоким напряжением 1 – 18В и низким током , которые сверху покрыты прозрачным слоем силикона (для защиты от механических повреждений). Однако для строительства мощных солнечных панелей, такие элементы не подойдут, в виду их дороговизны.
Заключающим звеном солнечных элементов являются элементы из аморфного кремния. Самое большое достоинство этих элементов в том, что они гибкие и имеют большое разнообразие в размерах (от маленьких, для зарядки аккумуляторов, до больших, для обеспечения целого дома электричеством). Однако недостаток элементов из аморфного кремния это низкий КПД и малый срок службы. С другой стороны технологии не стоят на месте, и, к примеру, Solar Laminate PVL-Series гарантируют, что за 20 лет выходная мощность не упадет ниже 80%. При этом характеристики одного элемента ( Uni-Solar PVL-136 ) составляют: Размер: 5486мм х 394мм х 4мм Мощность: 136 Вт
Солнечные элементы из аморфного кремния, достаточно расстелить на крыше, а для увеличения мощности соединить между собой параллельно. поделиться с друзьями >>> Размеры солнечных батарей: виды и на что стоит обратить внимание?
На размер солнечных батарей существенно влияет лишь один фактор – это технические характеристики используемых фотоэлементов. При выборе модуля, требуется детально ознакомиться с их параметрами. Обратить внимание следует на тип ячейки, мощность, ток, категорию качества и КПД. Отдельно стоит обратить внимание на наличие или отсутствие рамы – это тоже важный элемент конструкции батареи. Типы размеров солнечных батарейСолнечная батарея состоит из небольших ячеек, которые называются фотоэлементами. Они отличаются размером и формами. Напряжение панели не зависит от габаритов элементов, из которых она состоит, а определяется общим количеством ячеек. Каждая ячейка имеет одинаковое напряжение, которое составляет приблизительно 0,5 вольт. Обычно у солнечных панелей размеры ячеек следующие: Также существуют фотоэлементы и солнечные панели с размерами и габаритами в 26х156 мм, 52х19 мм, 52х38 мм, 80х75 мм. Выходной ток и мощность зависят от количества и типа ячеек. Для увеличения показателей, требуется параллельно соединить как можно больше последовательных цепочек элементов. Основные характеристики панелейНа размеры влияют и другие характеристики комплектующих солнечных батарей. Так обязательно оценивается качество элементов. Модуль внимательно осматривают на возможные дефекты. Существует 4 уровня качества панелей:
Как оцениваются солнечные панели по характеристикам и размерам?Толерантность – допустимые погрешности от заводской мощности. Показатели бывают положительными и отрицательными. Температурный коэффициент. Характеристика определяет потерю мощности при высоких температурах. Лучше приобретать модуль, где этот показатель меньше. КПД солнечных электростанций. Чем выше этот показатель, тем больше электроэнергии генерирует батарея на протяжении светового дня. Солнечная батарея размеры и мощность. Чем мощнее модуль – тем ниже цена за ватт при покупке. Размер конструкции определяется типом фотоэлемента. Срок службы солнечных батарей. По техническим данным и позиции производителей, устройство прослужит не меньше 20-25 лет. Гарантия на работоспособность модуля предоставляется на 5-10 лет. Сверху панель покрывается пленкой EVA и ПЭТ. Первый вариант закрывает батарею с внешней стороны, улучшая защиту фотоэлементов и уменьшая деградацию. Пленка служит в среднем 5-15 лет. Со временем она начинает желтеть и отслаиваться. ПЭТ пленку устанавливают для защиты с тыльной стороны устройства. Виды солнечных батарей и их особенностиРазмеры панелей зависят от составляющих их фотоэлементов. Элементы бывают кремниевые (монокристаллические и поликристаллические) и с примесями (тонкопленочная технология). В составе фотоэлементов последнего вида, кроме кремния есть и другие материалы: теллурид кадмия, аморфный кремний, медь, галлий и т.п. Монокристаллические батареи отличаются высоким КПД и хорошей мощностью. Поликристалл обладает приближенными характеристиками к монокристаллическим конструкциям, но стоит дешевле, при этом сам размер модулей приблизительно одинаковый, так поликристаллическая солнечная панель 250 Вт размеры имеет 164х99 мм. У тонкопленочных батарей большая разница в КПД, в зависимости от используемых материалов. Например, модели с аморфным кремнием имеют невысокий КПД, в то же время КПД аналогов с примесью теллурида кадмия сопоставим с характеристиками монокристаллических конкурентов. Сравнивая разные типы фотоэлементов необходимо учитывать температурный коэффициент, деградацию, чувствительность к свету и эффективность работы. Монокристалл и поликристалл имеют приблизительно одинаковый температурный коэффициент, около 0,45 %. Деградация модулей показывает степень ухудшения работы элементов при длительной эксплуатации, у монокристаллов этот показатель в районе 0,45% в год, а поликристаллов – чуть больше. Лучшая чувствительность к свету наблюдается у монокристаллов. У тонкопленочных моделей ситуация с деградацией та же, что и в случае с КПД – процент падения эффективности генерации электроэнергии зависит от технологий производства фотоэлементов. Компания Green Tech Trade – официальный представитель американского производителя тонкопленочных батарей First Solar. Панели уникальным тем что имеют повышенную эффективность работа от рассеянного света и очень низким температурным коэффициентом. К тому же у них отсутствует рама, что упрощает обслуживание модуля зимой.   Загрузка...
Сохранить себе в:
Похожие публикации
detector |
