Fezabilitatea și amortizarea panourilor solare. Cele mai eficiente panouri solare: randament, putere și tensiune nominală

Deținătorul recordului de eficiență printre bateriile solare disponibile astăzi pe piață sunt bateriile solare bazate pe fotocelule multistrat, dezvoltate de Institutul Fraunhofer de Sisteme de Energie Solară din Germania. Din 2005, implementarea lor comercială este realizată de Soitec.

Dimensiunea fotocelulelor în sine nu depășește 4 milimetri, iar focalizarea luminii solare asupra lor se realizează prin utilizarea lentilelor de concentrare auxiliare, datorită cărora lumina solară saturată este convertită în energie electrică cu o eficiență care ajunge la 47%.

Bateria conține patru joncțiuni p-n, astfel încât patru părți diferite ale fotocelulei să poată primi și converti eficient radiația cu o anumită lungime de undă, din lumina soarelui, concentrată de 297,3 ori, în intervalul de lungimi de undă de la infraroșu la ultraviolet.

Cercetătorii conduși de Frank Dimiroth și-au propus inițial sarcina de a crește un cristal multistrat și a fost găsită o soluție - au îmbinat substraturi de creștere, iar rezultatul a fost un cristal cu diferite straturi semiconductoare, cu patru subcelule fotovoltaice.

Fotocelulele multistrat au fost folosite de mult timp pe nave spațiale, dar acum stații solare bazate pe acestea au fost lansate în 18 țări. Acest lucru devine posibil datorită tehnologiei îmbunătățite și mai ieftine. În consecință, numărul țărilor dotate cu noi stații solare va crește și există o tendință de concurență pe piața de panouri solare industriale.

Pe locul doi se află bateriile solare bazate pe fotocelule Sharp cu trei straturi, a căror eficiență a ajuns la 44,4%. Fosfura de indiu galiu este primul strat al celulei solare, arseniura de galiu este al doilea, iar arseniura de indiu galiu este al treilea strat. Cele trei straturi sunt separate de un dielectric, care servește la obținerea unui efect de tunel.

Concentrația luminii pe fotocelula se realizează datorită unei lentile Fresnel, ca dezvoltatorii germani - lumina soarelui este concentrată de 302 de ori și convertită de o fotocelulă semiconductoare cu trei straturi.

Cercetarea științifică în dezvoltarea acestei tehnologii a fost efectuată în mod continuu de Sharp din 2003, cu sprijinul NEDO, o organizație a administrației publice japoneze care promovează cercetarea și dezvoltarea științifică, precum și diseminarea tehnologiilor industriale, energetice și de mediu. Până în 2013, Sharp atinsese un record de 44,4%.

Cu doi ani înainte de Sharp, în 2011, compania americană Solar Junction lansase deja baterii similare, dar cu o eficiență de 43,5%, ale căror elemente aveau dimensiuni de 5 pe 5 mm, iar focalizarea era efectuată și prin lentile, concentrând lumina soarelui de 400 de ori. Celulele solare erau celule pe bază de germaniu cu trei joncțiuni, iar echipa a plănuit chiar să creeze celule solare cu cinci și șase joncțiuni pentru a capta mai bine spectrul. Cercetările sunt încă în desfășurare de către companie.

Astfel, panourile solare realizate în combinație cu concentratoare, care, după cum vedem, sunt produse în Europa, Asia și America, au cea mai mare eficiență record. Dar aceste baterii sunt fabricate în principal pentru construcția de centrale solare la scară largă la sol și pentru alimentarea eficientă cu energie a navelor spațiale.

Recent s-a stabilit un record în domeniul panourilor solare convenționale de consum, care sunt accesibile pentru majoritatea persoanelor care doresc să le instaleze, de exemplu, pe acoperișul unei case.

La mijlocul toamnei anului 2015, compania lui Elon Musk, SolarCity, a introdus cele mai eficiente panouri solare de consum, a căror eficiență depășește 22%.

Acest indicator a fost confirmat de măsurătorile efectuate de laboratorul Centrului de Testare a Energiei Regenerabile. Uzina Buffalo stabilește deja un obiectiv zilnic de producție de 9 până la 10 mii de panouri solare, ale căror caracteristici exacte nu au fost încă raportate. Compania intenționează deja să furnizeze anual cel puțin 200.000 de case cu bateriile sale.

Cert este că procesul tehnologic optimizat a permis companiei să reducă semnificativ costurile de producție, sporind în același timp eficiența de 2 ori în comparație cu panourile solare din siliciu de consum. Musk este încrezător că panourile sale solare vor fi cele mai populare printre proprietarii de case în viitorul apropiat.

Miliarde de kilowați de energie solară ajung pe planeta noastră în fiecare zi. Oamenii au început de mult să folosească această energie pentru nevoile lor. Odată cu progresul progresului, panourile solare au început să fie folosite pentru a converti energia luminii solare. Dar sunt aceste dispozitive eficiente? Cât de mult este eficiența panourilor solare și de ce depinde aceasta? Care este perioada lor de rambursare și cum puteți calcula profitabilitatea utilizării panourilor solare? Aceste întrebări îi privesc pe toți cei care plănuiesc sau au decis deja să achiziționeze panouri solare, așa că acest articol este dedicat acestui subiect presant.

Să ne uităm pe scurt pe ce se bazează principiul de funcționare al panourilor solare. Se bazează pe proprietatea fizică a semiconductorilor. Datorită scoaterii electronilor de pe orbita exterioară a atomilor de către fotonii de lumină, se formează un număr suficient de mare de electroni liberi. După ce circuitul este închis, apare un curent electric. Dar, de regulă, una sau două celule solare nu sunt suficiente pentru a genera energie suficientă, prin urmare, modulele solare includ cel mai adesea mai multe panouri solare. Cu cât sunt mai multe celule solare conectate între ele, adică cu cât suprafața panourilor solare este mai mare, cu atât este mai mare puterea pe care acestea o produc. Pe lângă suprafața panourilor, intensitatea luminii solare și unghiul de incidență al razelor au un impact vizibil asupra puterii produse.

Să înțelegem conceptul de eficiență

Valoarea eficienței unui panou se obține prin împărțirea puterii energiei electrice la puterea luminii solare care cade pe panou. Astăzi, valoarea medie a acestui indicator în practică este de 12-25%, dar în teorie această cifră este aproape de 80-85%. Care este motivul unei diferențe atât de mari? În primul rând, depinde de materialele folosite la realizarea panourilor solare. După cum se știe deja, elementul principal inclus în panouri este siliciul. Unul dintre principalele dezavantaje ale acestei substanțe este capacitatea sa de a absorbi doar radiația infraroșie, adică energia razelor ultraviolete este irosită. Prin urmare, una dintre direcțiile principale în care lucrează oamenii de știință, încercând să crească eficiența panourilor solare, este dezvoltarea modulelor multistrat.

Bateriile multistrat sunt o structură formată din straturi din diferite materiale. Ele sunt selectate pe baza cuantelor de diferite energii. Adică, un strat absoarbe energia verde, al doilea - albastru, al treilea - roșu. În teorie, diferite combinații ale acestor straturi pot da o valoare a eficienței de 87%. Dar aceasta, din păcate, este doar o teorie. După cum arată practica, fabricarea unor astfel de structuri la scară de producție este o sarcină foarte intensivă în muncă, iar costul unor astfel de module este foarte mare.

Eficiența modulelor solare este afectată și de tipul de siliciu utilizat. Panourile din siliciu monocristalin au o eficiență mai mare decât panourile din siliciu policristalin. Dar prețul bateriilor monocristaline este mai mare.

Regula de bază: cu o eficiență mai mare, pentru a genera energie electrică de o putere dată, va fi necesar un modul de suprafață mai mică, adică un număr mai mic de fotocelule vor fi incluse în panoul solar.

Cât de repede se vor plăti panourile solare?

Costul panourilor solare astăzi este destul de mare. Și ținând cont de eficiența scăzută a panourilor, problema rambursării acestora este foarte relevantă. Durata de viață a bateriilor alimentate cu energie solară este de aproximativ 25 de ani sau mai mult. Vom vorbi puțin mai târziu despre ce cauzează o viață atât de lungă, dar deocamdată să clarificăm întrebarea ridicată mai sus.

Perioada de rambursare este afectată de:

• Tipul de echipament selectat. Fotocelulele monostrat au o eficienta mai mica comparativ cu cele multistrat, dar au si un pret mult mai mic.
• Locația geografică, adică cu cât mai multă lumină solară în zona dvs., cu atât modulul instalat se va plăti mai repede.
• Costul echipamentului. Cu cât ai cheltuit mai mulți bani pentru achiziționarea și instalarea elementelor care compun sistemul de economisire a energiei solare, cu atât perioada de rambursare este mai lungă.
• Costul resurselor energetice din regiunea dvs.

Perioada medie de rambursare pentru țările din sudul Europei este de 1,5-2 ani, pentru țările din Europa Centrală - 2,5-3,5 ani, iar în Rusia perioada de rambursare este de aproximativ 2-5 ani. În viitorul apropiat, eficiența panourilor solare va crește semnificativ, acest lucru se datorează dezvoltării unor tehnologii mai avansate care vor crește eficiența și vor reduce costul panourilor. Și, ca urmare, va scădea și perioada în care sistemul de economisire a energiei solare se va amortiza.

Cât vor rezista panourile solare?

Panourile solare nu conțin piese mecanice în mișcare, deci sunt destul de fiabile și durabile. După cum am menționat mai sus, durata lor de viață este mai mare de 25 de ani. Cu o utilizare adecvată, pot dura 50 de ani. Marele avantaj este că o durată de viață atât de lungă nu necesită defecțiuni majore, trebuie doar să curățați sistematic oglinzile fotocelule de praf și alți contaminanți. Acest lucru este necesar pentru o mai bună absorbție a energiei și, în consecință, pentru o rată de eficiență mai mare.

O durată de viață lungă este unul dintre criteriile principale atunci când decideți dacă să achiziționați panouri solare sau nu. După ce bateriile se plătesc singure, energia electrică pe care o primiți va fi absolut gratuită. Chiar dacă perioada de rambursare este maximă (aproximativ 6 ani), nu veți plăti pentru resurse energetice cel puțin 20-25 de ani.

Cele mai recente evoluții care sporesc eficiența

Aproape în fiecare zi, oamenii de știință din întreaga lume anunță dezvoltarea unei noi metode de creștere a eficienței modulelor solare. Să facem cunoștință cu cele mai interesante dintre ele. Anul trecut, Sharp a introdus publicului o celulă solară cu o eficiență de 43,5%. Ei au reușit să obțină această cifră instalând o lentilă pentru a focaliza energia direct în element.

Fizicienii germani nu sunt cu mult în urma companiei Sharp. În iunie 2013, și-au prezentat fotocelula cu o suprafață de doar 5,2 metri pătrați. mm, format din 4 straturi de elemente semiconductoare. Această tehnologie a făcut posibilă atingerea unui randament de 44,7%. Eficiența maximă în acest caz se obține și prin plasarea unei oglinzi concave la focalizare.

În octombrie 2013, au fost publicate rezultatele muncii oamenilor de știință de la Stanford. Ei au dezvoltat un nou compozit rezistent la căldură care poate crește performanța celulelor solare. Valoarea teoretică a eficienței este de aproximativ 80%. După cum am scris mai sus, semiconductorii care conțin siliciu sunt capabili să absoarbă doar radiația IR. Deci, acțiunea noului material compozit are ca scop transformarea radiațiilor de înaltă frecvență în infraroșu.

Următorii au fost oamenii de știință englezi. Ei au dezvoltat tehnologie care poate crește eficiența celulelor cu 22%. Ei au propus plasarea nanospicurilor de aluminiu pe suprafața netedă a panourilor cu peliculă subțire. Acest metal a fost ales deoarece lumina soarelui nu este absorbită de el, ci, dimpotrivă, este împrăștiată. În consecință, cantitatea de energie solară absorbită crește. De aici și creșterea performanței bateriei solare.

Iată doar principalele evoluții, dar problema nu se limitează la ele. Oamenii de știință luptă pentru fiecare zecime de procent și până acum au reușit. Să sperăm că în viitorul apropiat eficiența panourilor solare va fi la nivelul corespunzător. La urma urmei, atunci beneficiile din utilizarea panourilor vor fi maxime.

Articolul a fost pregătit de Abdullina Regina

Moscova folosește deja noi tehnologii pentru iluminarea străzilor și a parcurilor, cred că eficiența economică a fost calculată acolo:

Să luăm în considerare întrebarea cât de fezabilă este instalarea de panouri solare pentru a alimenta o casă de țară sau chiar un apartament. Prețurile sunt actuale pentru primăvara anului 2017, calculele producției de baterii pentru regiunile de nord-vest și central ale Rusiei.

Oamenii doresc de obicei să folosească panouri solare în trei cazuri:

1. Nu există electricitate în casă deloc, adică curentul din oraș nu este conectat

2. Electricitatea se stinge adesea câteva ore sau chiar zile.

3. Există electricitate, dar vor să economisească bani

Să luăm în considerare toate cele trei cazuri. Să vedem ce este necesar pentru a calcula amortizarea bateriilor și cât de fezabile sunt acestea în aceste trei cazuri.

1. Nu există electricitate deloc

Adică nu există linie electrică din oraș și nu este de așteptat. Sau instalarea lui costă mulți bani, atunci trebuie să evaluați dacă merită să investiți într-o centrală solară sau dacă este mai bine să plătiți pentru linia de alimentare.

Iată o diagramă generală a unei centrale solare. Bateriile furnizează energie electrică (de la 5 la 30 volți în funcție de iluminare), controlerul le face 12 sau 24 sau 48 volți, care încarcă bateriile (o baterie - 12 volți, doi - 24 volți, 4 -48 volți sau în funcție de tipul conexiunilor lor).

Invertorul produce 220 de volți de curent alternativ din tensiunea bateriei și alimentează sarcinile din casă. Dacă există o linie de alimentare în oraș, atunci invertorul poate încărca bateriile de la aceasta atunci când alimentarea este oprită, va trece instantaneu la generarea unei undă sinusoidală de 220 volți.

Trebuie să decideți asupra a două numere: consumul maxim de vârf al casei și cantitatea de energie electrică necesară pe zi. Cererea de vârf determină puterea maximă pe care o poate furniza un invertor. Iar cantitatea de energie electrică (măsurată în kilowați-oră pe zi) este principala caracteristică de care avem nevoie. Această cifră determină câtă energie electrică trebuie obținută din baterii. Această cifră este calculată de contorul electric.

Să luăm o casă medie de tip „temporar”. De exemplu, un frigider consumă în medie 100 de wați pe oră, funcționând 24 de ore pe zi = 2400 de wați pe oră pe zi.

Becurile consumă 100 wați pe oră, 6 ore pe zi = 600 wați-oră pe zi.

Un televizor consumă 100 wați pe oră, 6 ore pe zi = 600 wați-oră pe zi.

În total obținem 3600 de wați-oră pe zi.

Ținând cont de consumul propriu al invertorului și de faptul că mai trebuie să încărcăm telefonul și să pornim laptopul pentru câteva ore, obținem 4 kilowați-oră pe zi.

În calculator, introduceți 4 în câmpul „încărcare medie”, selectați regiunea și priviți curbele de generare și consum. Să luăm baterii mai mari (monocristal, 230 wați, 6 bucăți). Vedem că din februarie până în septembrie necesarul nostru de energie electrică este aproape acoperit.

Aici ajungem la principala problemă a regiunii noastre - iarna, producția de energie electrică este mult mai mică decât vara. În mai-iunie avem 8,5 kilowați-oră de energie electrică pe zi, din noiembrie până în februarie - 2-3. Adică trebuie fie să creștem foarte mult numărul de baterii, astfel încât ieșirea să fie suficientă iarna (bateriile vor trage cu ele un controler mai puternic, întregul sistem va deveni mai scump), fie să folosim un generator iarna (în special dacă plănuim să pornim radiatoarele electrice).

Numărăm echipamentele pentru sistemul nostru „din februarie până în septembrie”. Preturi primavara-vara 2017, retail.

6 baterii de 240 de wați = 12.000 * 6 = 72.000 de ruble.

Controler (face tensiunea de ieșire a bateriei la 12 sau 24 volți). Să existe un sistem de 48 de volți, apoi puterea necesară a controlerului = 240 * 6 /48 = 30 amperi. Un controler bun de 30 amperi și 48 volți costă 35 de mii.

Invertorul transformă bateriile de 48 de volți în 220 de volți pentru a alimenta casa. Sa zicem ca consumul nostru maxim de energie acasa nu va depasi 3 kilowati (ca sa putem aprinde ceainic). Invertorul MAP „Energie” SIN Pro 48/220V 3.0 kW costă 47 mii.

Bateriile sunt necesare pentru a stoca energie și pentru a o elibera atunci când nu este soare sau noaptea. Avem un sistem de 48 volți, ceea ce înseamnă că avem nevoie de cel puțin 4 baterii de 12 volți.

Baterie Delta GX12-100 * 4 bucăți = 60 de mii de ruble.

Plus un suport metalic pentru toate echipamentele, o siguranță, un SPD, un cablu special de secțiune mare (toate acestea sunt necesare pentru a proteja sistemul) = aproximativ 16 mii.

Total 230 de mii de ruble. Cu instalare profesională, consumabile și livrare - toate 260 de mii de ruble.

Așa sunt considerate centralele solare. Dacă nu se vor mai folosi aparate în coliba noastră temporară și nu mergem acolo iarna (sau nu folosim un frigider și un încălzitor electric), atunci un astfel de sistem va fi complet justificat.

2. Electricitatea se stinge adesea

Exemplu: există curent electric de bază, consumul maxim la domiciliu este de 5 kilowați. Consum în timpul unei pene de curent (dacă oprim manual cele mai puternice sarcini, vom lăsa ceea ce este necesar) - 3 kilowați. Întreruperea curentului este posibilă pentru până la 3 ore.

Luăm invertorul MAP „Energie” SIN Pro 24/220V 6,0 kW = 72 mii.

Lucru important! Un invertor funcționează pe fază! Adică, dacă avem toate sarcinile importante atârnând pe o fază, atunci bine, instalăm un invertor, dar dacă sunt distribuite pe toate cele trei faze, atunci avem nevoie de trei invertoare, nu există nicio scăpare din asta. Trei invertoare de 5 kilowați (cum se întâmplă de obicei în case) = 216.000 de ruble.

Deținem 3 kilowați timp de trei ore = 9 kilowați-oră ar trebui stocați în baterii. Nu numărăm deloc panourile solare, acestea vor furniza puțină energie în 3 ore, mai ales nu vara sau seara. Nu există nicio speranță pentru ei, credem că bateriile sunt încărcate de la electricitate.

9000 wați-oră / 12 volți (fiecare baterie este de 12 volți) = 750 amperi-oră. Bateriile sunt descărcate nu la zero, ci la 20% din capacitate. Eficiența invertorului este de 93 la sută (considerată destul de mare). În total, trebuie să stocăm 1008 amperi-ore de energie în baterii.

Luăm baterii de 250 amperi-oră 12 volți. 4 bucăți. Apropo, cântăresc 80 kg fiecare. Prețul unei baterii cu gel bune cu o durată de viață de 10-12 ani este de 34.000 de ruble.

Total invertor și baterii = 208.000 de ruble. Plus cablu de conectare, rack, siguranță = aproximativ 224 mii de ruble. Iată soluția completă a problemei.

Dacă curentul electric se va pierde frecvent și pentru o perioadă lungă de timp, atunci puteți adăuga panouri solare acestui sistem, iar în lunile însorite vor adăuga durata de viață a bateriei sistemului. Sau dublați numărul de baterii.

De asemenea, puteți adăuga un generator la sistem care poate fi declanșat de un semnal extern. Invertorul, văzând că bateriile sunt aproape goale, va porni generatorul și îl va opri după ce încărcarea este completă. Acest lucru va duce la faptul că generatorul nu va funcționa toată ziua, ci câteva ore pe zi.

3. Există electricitate, dar vor să economisească bani

Există astfel de invertoare hibride, sunt mai scumpe decât cele convenționale, dar pot amesteca energie electrică din panouri solare și din rețeaua orașului, reducând citirile contorului.

Să presupunem că am instalat sistemul ca la punctul 1, dar cu un invertor hibrid. Să zicem 320 de mii cu instalare.

În calculatorul de mai jos vedem producția totală pentru anul, aceasta va fi de 1958 kilowați-oră. Luând în considerare eficiența invertorului - 1821 kilowați-oră. Costul unui kilowatt-oră de energie electrică în regiunea Leningrad de la 1 ianuarie 2017 (tarif zilnic) este de 3,89 ruble.

În total, economisim 7.084 de ruble pe an. Nu există astfel de economii.

Perioada de rambursare este de 45 de ani. Dar durata de viață a panourilor solare este de aproximativ 25 de ani. Bateriile au 10-12 ani. Invertorul are, de asemenea, 10-12 ani.

În total, vom obține 2 avantaje de la un astfel de sistem:

• În cazul unei întreruperi de scurtă durată a curentului, casa va continua să funcționeze o perioadă de timp (în funcție de capacitatea bateriilor și de consumul casei). Adică, nu este nevoie să instalați surse de alimentare neîntreruptibile pe echipament. Și dacă instalăm un generator, atunci nu va exista nicio pierdere de putere în timpul pornirii acestuia (de obicei, de la 30 de secunde la 2 minute). Invertorul comută alimentarea la bateriile de rezervă aproape instantaneu.
• Pe casă vor fi instalate panouri solare. Vecinii vor vedea că proprietarul casei este un susținător al tehnologiilor „verzi”.

În total, dacă am locui în Europa, unde este mai mult soare, electricitatea este de câteva ori mai scumpă, iar echipamentele sunt mai ieftine (deși nu sunt sigur de acest lucru), atunci probabil am putea spune că până la sfârșitul anului. durata de viață, echipamentul se va plăti singur sau se va apropia de acest lucru. Dar salvăm natura de influența negativă a centralelor electrice! Acest lucru este important în Europa. Nu o avem deloc. Deci opțiunea de salvare este eliminată.

În Europa, este posibil chiar ca o persoană să primească bani de la furnizorul de energie electrică pe care l-a furnizat rețelei generale din bateriile sale. Vindem contoare care pot întoarce în sens invers, dar nu există o astfel de opțiune prin lege.

- nu este o invenție nouă. De mai bine de jumătate de secol, omenirea folosește radiația solară pentru a furniza energie electrică la o mare varietate de dispozitive și dispozitive. Cu toate acestea, bateriile de acest tip nu s-au răspândit încă și nu au înlocuit alte surse de energie de pe piață. Unul dintre motive este că panourile solare nu sunt întotdeauna suficient de eficiente.

Un panou solar sau o baterie este un dispozitiv care poate transforma energia conținută de radiația solară în energie electrică.

depinde de mulți factori:

• materiale;
• conditiile meteo;
• Tip baterie.

Eficiența standard a panourilor solare utilizate pe scară largă pentru uz personal , valoarea este considerată aproximativ egală cu 20%. Pentru unele tipuri de dispozitive această cifră va fi mai mare, pentru altele va fi mai mică. Dar asta e media. Această valoare arată ce procent din lumina care a lovit bateria a fost convertit în electricitate.

Desigur, aceasta este o definiție foarte aproximativă, dar în general corectă. Bateriile cu randament de 50 si chiar 100% au fost deja create in laboratoare. Dar deocamdată acestea sunt doar prototipuri.

Panouri din silicon

Eficiența ideală de funcționare a panourilor solare care utilizează siliciu pur ca semiconductor este de 34% din lumina totală primită. Trebuie avut în vedere că în condiții de lumină slabă, cu lumină difuză, bateriile vor capta mai puțină lumină, iar indicatorul cantitativ al acestui 34% va scădea.

• Panourile din silicon funcționează bine în lumină puternică, dar sunt ineficiente în lumină difuză.
• Policristalină au o eficiență mai scăzută, dar funcționează bine în condiții de lumină scăzută.
• (peliculă subțire) panourile sunt, de asemenea, destul de eficiente în lumină difuză.

Panouri hibride

Eficiența dispozitivelor cu siliciu este relativ scăzută, deoarece acestea pot primi energie doar în partea roșie a spectrului. Energia albastrului, cel mai saturat foton energetic, rămâne nefolosită. Oamenii de știință din întreaga lume lucrează activ pentru a rezolva această problemă.

Una dintre opțiunile propuse este utilizarea pentacenului de carbon aromatic și a compusului chimic PbS. Această combinație vă permite să obțineți mai mulți electroni și, ca urmare, să generați mai multă energie.

Cele mai eficiente panouri solare sunt celulele multistrat, în care fiecare strat își îndeplinește propria sarcină. Eficiența acestor baterii poate ajunge la 87%. Dar aceste tehnologii nu sunt încă utilizate în producția de masă. Pe măsură ce numărul de straturi crește, crește și costul bateriei. Pentru a obține o eficiență de 87%, va trebui să faceți o baterie solară foarte scumpă.

Dispozitivele bazate pe mineralul perovskit sunt foarte promițătoare. Acum sunt mai puțin eficiente decât siliciul, dar acest lucru se datorează în mare măsură noutății tehnologiei. Rezultatele testelor disponibile sugerează că, în viitor, acestea sunt capabile să ocupe primul loc pe piața energiei alternative.

Eficiența panourilor solare depinde direct de locația lor. Acestea ar trebui să fie orientate spre sud cu suprafața de lucru și înclinate la un unghi egal cu latitudinea punctului în care se află. Panourile nu pot fi amplasate astfel încât să cadă peste ele, de exemplu, o umbră de la o clădire învecinată.

O problemă pe care o puteți întâlni iarna este zăpada care acoperă suprafața de lucru. În general, există puține opțiuni de soluție aici: fie curățați-l manual, fie modificați unghiul de înclinare. Un dispozitiv util care poate crește eficiența bateriilor este un tracker care rotește panoul pentru a urmări soarele.

Este important să vă asigurați că sistemul nu se încălzește prea mult, deoarece supraîncălzirea slăbește efectul fotoelectric. Acest lucru poate fi evitat prin instalarea unei baterii cu aerisire. Praful de pe suprafața de lucru reduce, de asemenea, cantitatea de energie generată. Sistemul trebuie șters cel puțin o dată la doi ani.

Despre stația de bază alimentată cu energie solară. Avertismentul a fost că perioada de rambursare pentru un sistem de alimentare cu panouri solare este de 2-3 ani. De profesie, sunt angajat în instalarea și punerea în funcțiune a sistemelor de surse alternative de energie și, după cum văd eu, Autorii articolelor pe această temă subestimează timpul în care sistemul se plătește pe deplin, de câteva ori mai mult.

Nu pretind că sunt absolut exact, dar numerele nu sunt luate din aer, ci dintr-o unitate specifică în care echipa a făcut instalarea - complexul de producție și depozit de la Simferopol „Myasko”. Calculele includ principalele elemente cele mai costisitoare.

La momentul începerii lucrărilor noastre, această fabrică avea deja o fermă cu peste 300 de panouri asamblate folosind un sistem modular. Am adăugat încă șase circuite de douăzeci de panouri. (Circuit - combinarea unui anumit număr de panouri într-o singură sursă de energie, formând astfel circuitul de tensiune necesară invertorului).

Calcule uscate

Acum puțin despre numere, toate calculele sunt efectuate cu costul livrării în Crimeea din Germania.


Total:
O ferme de 120 de panouri costă 59.000 USD. Aceste calcule nu includ încă salariile proiectantului, inginerului și instalatorilor. În total, totul va avea ca rezultat un buget care tinde spre 65.000 USD.

Producția efectivă de energie electrică

Teoretic, în condiții ideale, un panou ar trebui să producă aproximativ 220-230 W pe oră (în termeni de 220 de volți obișnuiți). Mai jos sunt graficele menținute de unitatea de control din invertor, acestea pot fi monitorizate de la distanță.

Zi însorită:

Parțial înnorat:

Graficul lunar:

În ultimul grafic, trebuie luat în considerare faptul că timp de două zile sistemul a fost oprit o perioadă, iar primele trei zile ale lunii și ultimele două lipsesc.

Într-o lună de vară constant însorită, cu ore lungi de lumină, o astfel de fermă va produce maximum 4500-4700 kWh. Cunoscând aceste numere, puteți calcula profitabilitatea sistemului, ținând cont de tarifele de energie electrică.

Trebuie luat în considerare faptul că ferma a fost asamblată fără baterii prezența acestora ar crește costul total al sistemului și, în consecință, timpul de amortizare.

Astfel, nu pot realiza o perioadă de rambursare de 2-3 ani. 10 ani este o perioadă mai mult sau mai puțin realistă.