Солнечные панели в реалиях современной Украины

Солнечные панели в реалиях современной Украины
Август, 31 21:28 2015 by Energo Consulting team Распечатать статью

Всего за последние шестьдесят лет солнечная энергетика превратилась из фантастики в довольно значимый источник энергии на нашей планете. Энергию Солнца можно преобразовать в тепловую путем нагрева теплоносителя в различных коллекторах, а так же получить электричество посредством фотоэлектрических панелей, изготовленных на основе кремниевых кристаллов. Более подробно поговорим о солнечной электрогенерации.

В начале эры производства электроэнергии из солнечного света, так называемой фотовольтаики, стояли настоящие энтузиасты, но основное развитие технологии прошло под крылом специалистов ВПК и космической индустрии, т.к. требовались довольно большие средства и продвинутые технологии. Основным проводником в мир солнечной электроэнергетики является кремний в различных видах. Теперь в следствие довольно большого количества производителей кремниевых фотоэлектрических модулей (ФЭМ) и большому количеству изобретений и усовершенствований в данной области стоимость оборудования для генерации единицы в 1 Ватт электроэнергии сократилась с 250 долларов до 18-98 центов на сегодняшний день, в зависимости от материала пластин и производителя. Материал из которого изготавливают ФЭМ, делится на несколько видов, хотя все они на основе кремния. Первый вид – монокристалл, попросту говоря, первичный или чистый кристалл кремния, он довольно хрупкий, характеризуется более длительным сроком эксплуатации и лучшей эффективностью, высоким КПД, при интенсивном освещении. Поликристалл – вторичный кристалл кремния, с примесями, выигрывает при эксплуатации в менее освещенных условиях: утро, вечер, тучи, а в момент пиковой освещенности проигрывает монокристаллу. Аморфный кремний - более гибкий / менее хрупкий материал, что позволяет изготавливать пластины для комплектации батарей, которые в процессе транспортировки или эксплуатации могут подвергаться некоторому изгибу (в разумных пределах), без потери эксплуатационных характеристик. В последнее время появился в свободном доступе и наноматериал – на тонкую алюминиевую пластину нанесен состав на основе все того же кремния, ее можно изогнуть, в тоже время за счет жесткости можно сэкономить на каркасе уже набранной батареи, КПД на уровне поликристалла. Особняком стоит еще одно новшество, печать полупроводниковыми наночернилами на пластиковой ленте, но за пять лет с момента его появления промышленных образцов пока не видно, а сфера применения здесь будет вообще неограничена.

По размерам все пластины ФЭМ приблизительно одинаковы около 250 кв.см., прямоугольной либо квадратной формы, хотя есть новые разработки с треугольной формой пластин, которые набираются не плоской панелью, а усеченным конусом, который еще в процессе вращается, что дает возможность экономить площадь и избежать перегрева, т.к. температурный режим эксплуатации панелей находится в рамках -40 до +80 *С. Так же следует учитывать, что с повышением температуры на поверхности панели, КПД электрогенерации падает до 25%, а при перегреве может и пайка между элементами прийти в негодность. Солнечные батареи можно использовать для автономного энергоснабжения, тогда еще необходимы аккамулятор (как правило 12 или 24 Вольт), контроллер зарядки, инвертор для преобразования в 220 В (при необходимости), провод и т.д. Так же можно использовать параллельно с внешней сетью, добирая из нее мощность при необходимости. Можно группировать целые системы, например, ветряк, гелиосистема, внешняя сеть - при избытке мощностей с возможностью обратного слива ее в общую сеть по «зеленому тарифу». Основным условием при монтаже плоских батарей является устойчивость к ветровым нагрузкам вследствие большой парусности ( комплект батарей в 1 кВт – около 7 кв.м.) и слежение за солнцем - для этого используют различные трекеры, хотя для простоты чаще всего панели размещают на солнечной стороне кровли, что параллельно уменьшает ее нагрев и помогает летом кондиционеру.

В плане экономики советуем первые панели собрать самостоятельно (при желании), изучить изнутри все ньюансы сборки и дополнительной комплектации, а в принципе за «чуть дороже» вы приобретете собранную в заводских условиях батарею, минуя бой при доставке, выбраковку перед началом сборки/пайки, время, наличие навыков и т.д. - разница в стоимости по итогу не будет превышать 10-20%. Самым оптимальным вариантом будет солнечная батарея собранная в Китае, желательно под контролем и из комплектующих европейских или американских фирм. Контроллеры, инверторы и аккамуляторы довольно неплохи и китайские, хотя и отечественные производители довольно успешно с ними конкурируют и по цене тоже. Отечественные производители солнечных батарей довольно высоко задрали ценовую планку – около одного евро за 1 Ватт пластины, что для среднемировой цены весьма дороговато. Следует так же учитывать, что заявленные производителем параметры будут отличаться от фактических, как правило в сторону уменьшения. Средний срок окупаемости комплекта оборудования минимум 4-5 лет, а срок службы самих ФЭМ 25-30 лет, потенциал развития довольно велик, особенно в свете принятия "Зеленого тарифа". Основной проблемой является аккамулирование произведенной электроэнергии, хотя с развитием технологий на основе конденсаторов большой емкости эта проблема вероятно скоро будет решена. Следует отметить пока довольно низкий КПД пластин, около 17-19% на серийных образцах, и до 26% на новейших внедрениях за счет рассеивающей пленки и объемной формы.

За последние пять-шесть лет прорыв в «солнечных технологиях» довольно серьезный и это гарантирует, что солнечная электрогенерация в обозримом будущем займет довольно большую нишу на рынке электроэнергетики ( европейцы называют 12-15% до 2025 года), а со временем и потеснит традиционные источники получения за счет удешевления технологии, оборудования, повышения КПД батарей и полной экологической безопасности. На нынешний момент уже вступили в эксплуатацию промышленные комплексы мощностью 500 МВт.

  Запись ассоциированна со следующим:
  Запись также принадлежит категориям:
view more articles

Об авторе статьи

Администратор

Группа компаний "ЭнергоКонсалтинг" - независимые люди, которые обеспокоены сложившейся ситуацией в нашей стране. Данный ресурс создан для популяризации идей зеленой энергетики и энергоэффективности в целом, оптимизации расходов на энергетику в масштабах страны, а так же призван всесторонне помогать людям, связанным с энергетикой.

View More Articles