Выгодны или нет солнечные батареи для частного дома. О технологии
Солнечные батареи в частном доме плюсы и минусы. Солнечные батареи для частного дома. Плюсы и минусы солнечных батарей
Область применения
Что такое солнечная батарея?
Виды солнечных батарей
Тонкопленочные солнечные батареи
Монокристаллические батареи
Поликристаллические солнечные батареи
Почему именно солнечные батареи?
Солнечные батареи для дома 100м2. Как работает солнечная электростанция
Штраф за солнечные батареи. Российский закон о зеленой энергетике – выгодно или нет?
Выгодны или нет солнечные батареи для частного дома. О технологии
Сказать, что это новая технология, было бы неверно. В 1960-м космонавты использовали спутники на солнечных батареях, во времена второй мировой на домах в США было установлено много таких батарей, позволяющих получать энергию от солнца и отапливать за ее счет свои жилища.
Однако внедрить технологию повсеместно было проблематичным – панели фотоэлектрических элементов, отвечающие за преобразование солнечного света в электрическую энергию, представляют собой довольно дорогую технологию. Именно стоимость часто является ключевым фактором при принятии решения.
Очевидно, что для принятия решения необходимо учитывать совокупность факторов. Рассмотрим явные выгоды оснащения дома солнечными батареями:
Энергия солнца бесплатна и неисчерпаема.
Энергия солнца – экологически чистая.
Отсутствуют выбросы парниковых газов.
Используя солнечные батареи, мы практически присоединяемся к «зеленому движению», становимся на путь защиты планеты и получаем бесплатную и бесконечную энергию.
Как же устроена солнечная батарея? Панель состоит из фотоэлектрических ячеек, объединенных общей рамкой. В каждой используется полупроводниковый материал (чаще всего кремний) и электрическое поле. Полупроводник поглощает энергию лучей и нагревается, высвобождает электроны, направляемые электрическим полем в определенном направлении, поток электронов образует электроток. Ток через установленные контакты отправляется в провода и используется по назначению. Сила тока зависит от мощности, производимой фотоэлементом.
Для повышения эффективности кремния, используют примеси (в кремний добавляются атомы других веществ), например, фосфора.
Кроме того, кремний хорошо отражает свет, поэтому для уменьшения потерь фотоэлементы защищают антибликовым покрытием. И еще для защиты батарей от механических повреждений их покрывают стеклом.
КПД таких батарей довольно низкий – они способны переработать только 12-18% попадающих на них лучей. Самые успешные образцы достигают КПД 40%.
Солнечные батареи в частном доме плюсы и минусы. Солнечные батареи для частного дома. Плюсы и минусы солнечных батарей
Совсем недавно сама мысль о бесплатной электроэнергии казалась фантастической. Однако технологии не стоят на месте, и альтернативная энергетика завоевывает все больше поклонников. Все больше людей пользуются новейшими разработками, позволяющими обрести автономность без потери комфорта. Солнечные батареи являются действительно эффективным источником электроэнергии при соответствующих условиях.
Итак, что же это за условия и насколько эффективны солнечные батареи могут быть в нашем климатическом поясе?
Область применения
Солнечные батареи могут использоваться для обеспечения электрической энергией загородных домов, коттеджей и дачных поселков. Мобильные дома, а также постройки, расположенные вдали от основных линий электропередач. Санатории, дома отдыха и другие учреждения. Одним словом везде, где есть место для установки панелей, и имеется потребность в дополнительном источнике энергии.
Что такое солнечная батарея?
Солнечная батарея представляет собой многочисленные фотоэлектрические преобразователи, соединенных между собой в единую систему. Они превращают солнечную энергию в электрический ток.
Современные батареи могут достигать 40% эффективности. Однако для этого нужны соответствующие условия.
Как правило, имеет смысл устанавливать данные системы в районах, где большую часть года составляют солнечные дни. К тому же, стоит также учитывать и географическую широту, на которой расположен ваш дом, т.к. при приближении к полюсам солнечный луч теряет часть своей мощности. Вместе с тем, если в зимний период в вашем регионе много солнечных дней, то солнечные батареи могут существенно снизить потребление электроэнергии из городской сети.
Виды солнечных батарей
Солнечные батареи подразделяются на три больших семейства:
Тонкопленочные.
Монокристаллические.
Поликристаллические.
Тонкопленочные солнечные батареи
Тонкопленочные батареи состоят из натянутых пленок, которые легко можно установить в любое удобное место. Не боятся пыли и могут работать даже в неблагоприятных условиях. В облачную погоду их эффективность снижается на 20%. Недорогие, но требуют большой площади для установки.
Монокристаллические батареи
Данный вид батарей изготавливается из большого количества индивидуальных ячеек, которые заливаются силиконом. Благодаря такой гидроизоляции они эффективно применяются в судоходстве. Также их можно устанавливать на кровлях. Естественно, солнечная сторона крыши будет более эффективно работать, но если по каким-то причинам нельзя установить батареи на южной стороне, можно переместить их на более затененный скат. При этом нужно помнить о том, что рассеянный свет менее эффективен.
Монокристаллические батареи имеют относительно небольшую массу, компактны в размерах. Их отличает гибкость, малый вес, компактность, надежность и долговечность. Просты в монтаже и зависят от прямых солнечных лучей. При этом даже легкая облачность может привести к прекращению выработки энергии.
Поликристаллические солнечные батареи
От монокристаллических отличаются тем, что в ячейках находятся кристаллы, направленные в разные стороны. Это позволяет улавливать рассеянный свет и меньше зависеть от прямого освещения.
Эти батареи нам наиболее знакомы по иллюстрациям. Они выпускаются в виде панелей благородного синего цвета. При этом они несколько дешевле, чем монокристаллические модели. Их успешно используют для освещения домов, административных зданий и даже улиц.
Почему именно солнечные батареи?
1. Солнце есть практически везде. Пока есть доступ к солнечному освещению, электроэнергия может быть получена при помощи данных устройств.
2. Автономность. Нет надобности в подключении к централизованной системе электроснабжения. Соответственно, можно снизить общие расходы на содержание дома. Нет нужды зависеть от ценовой политики местных энергетических магнатов.
3. Когда нужно подводить электрокабель в отдаленные деревни и фермы, порой намного дешевле установить солнечные батареи. Подсчитайте стоимость кабеля, столбов, техники и рабочих, и получится, что при меньшей волоките можно получить ту же услугу, и при этом быть самому себе хозяином.
4. Экологичность. Это основное преимущество данной технологии. Нет нужды использовать ископаемые ресурсы, которые, как известно, не возобновляются. Фотоэлементы не производят канцерогенных выбросов, не повышают уровень парниковых газов. Для их постоянной работы нет необходимости уничтожать и без того уже потрепанные лесные массивы.
5. Отсутствие лицензирования. Пока государство еще не приняло решение об обязательном лицензировании получения электроэнергии благодаря фотоэлементам, этим можно воспользоваться. Как известно, ничего бесплатного долго не бывает.
Солнечные батареи для дома 100м2. Как работает солнечная электростанция
Мы не собираемся отнимать ваше время и рассказывать, как полупроводниковые модули генерируют ток. Но если вы хотите организовать солнечное отопление частного дома, нужно представлять принцип работы фотоэлектрической станции и знать все нюансы, влияющие на ее мощность.
Солнечная энергетическая установка (СЭС) состоит из следующих элементов (показаны ниже на схеме):
одна либо несколько панелей, воспринимающих излучение солнца;
контроллер следит за уровнем заряда, направляет ток в нужную цепь;
инвертор преобразует постоянное напряжение солнечных батарей в переменный ток 220 В.
Интересный момент. Цена модулей составляет не более 30% от стоимости полного комплекта оборудования. Остальные 70% – это аккумуляторы, инверторный блок и контроллер. Комплектующие подбираются под одно рабочее напряжение 12, 24 или 48 вольт.
Схема солнечной установки с инвертором и контроллером
Упрощенно поясним алгоритм работы системы:
В течение светового дня батареи вырабатывают ток, проходящий через контроллер.
Электронный блок оценивает уровень заряда АКБ, затем направляет энергию в нужную линию – на зарядку либо потребителям (к инвертору).
Инверторный блок преобразует постоянный ток в переменный со стандартными параметрами – 220 В / 50 Гц.
Существует 2 типа контроллеров – ШИМ и MPPT. Разница между ними состоит в способе зарядки элементов электропитания и величине потерь напряжения. Блоки MPPT более современные и экономичные. Аккумуляторы применяются разные: свинцово-кислотные, гелевые и так далее.
В состав СЭС входят специальные АКБ, не боящиеся глубокого разряда
Если планируется использование нескольких модулей, то они соединяются между собой 3 способами:
Параллельная схема подключения позволяет нарастить ток в цепи. «Минусовые» контакты всех батарей присоединяются к одной линии, «плюсовые» – к другой. Напряжение на выходе остается неизменным.
Применение последовательной схемы дает возможность увеличить выходное напряжение. «Минусовая» клемма первой панели соединяется с «плюсом» второй и так далее.
Комбинированный способ применяется, когда нужно изменить оба параметра – силу тока и напряжение. Несколько модулей соединяется последовательно, потом группа подключается к общей сети параллельно другим аналогичным группам.
Штраф за солнечные батареи. Российский закон о зеленой энергетике – выгодно или нет?
Закон, позволяющий частным лицам подключать солнечные батареи к электросетям сетям и получать за отданную электросетям энергию компенсацию – в виде взаимозачета или в денежном эквиваленте.
В ходе заседания экспертного совета 11 декабря в Госдуме были внесены предложены поправки, которые были внесены законодателям в итоговых документах заседания. По содержанию законопроекта сформулированы следующие вопросы и замечания:
1. Представляется целесообразным установить Федеральным законом способ расчета за поставленную гарантирующему поставщику энергию источника микрогенерации на основе сальдирования по розничной цене. Ввиду того, что население платит за электроэнергию по фиксированным тарифам, расчеты с гарантирующим поставщиком за выработанную микрогенерацией электроэнергию удобно осуществлять по тем же тарифам, что существенно упростит регулирование этих отношений.
2. Также представляется обоснованным в определении микрогенерации установить максимальной мощностью объектов микрогенерации не установленную мощность генератора, а мощность выдачи в сеть или предельную суточную величину выдачи в сеть, так как собственное потребление собственника объекта микрогенерации никоим образом не затрагивает механизма продажи такой электроэнергии. При этом величина этого ограничения в 15 кВт никак не связана с мощностью реально производимых отечественных и импортных генераторов, имеющихся в продаже.
3. При отпуске электрической энергии в сеть практически отсутствует транспорт электроэнергии, так как она тут же потребляется. В связи с этим представляется целесообразным проработать вопрос о введении нормы по неоплате сетевого тарифа.
Если эти поправки будут приняты, то это означает следующее:
1. Частное лицо может поставить сетевую солнечную станцию в уведомительном порядке – без необходимости подписания каких-либо разрешительных документов в местных электросетях.
2. Сетевая солнечная станция будет вырабатывать электроэнергию в течение всего года – при этом не важно потребляется энергия в самом доме или отдается в внешнюю электросеть. В конце года подсчитываются суммы потребленной из электросети энергии и отданной в электросеть энергии, а частное лицо оплачивает только разницу в этих суммах. Получается что можно позволить себе потреблять большое количество энергии в осенне-зимний сезон и отдавать энергию в весенне-летний сезон. Таким образом чтобы можно реально экономить на счетах за электроэнергию, т.к. стоимость солнечной энергии составляет около 1.75 рубля за 1 кВт*час.
3. При этом вы можете ставить сетевую солнечную электростанцию мощностью более чем 15кВт – главное чтобы мощность отдаваемая в сеть не превышала 15кВт.
Положения данного закона отличается от законов о зеленой энергетике, которые первоначально были приняты в Европе и Америке. В этих странах вся вырабатываемая солнечными батареями энергия покупалось по цене, намного превышающей цены потребления из сети – это стимулировало устанавливать солнечную энергетику. Но в дальнейшем, с увеличением количества и мощности солнечных станций, законы изменили так, что цена продажи энергии в сеть от солнечных станций стала намного меньше, чем цена покупки энергии из сети. Таким образом те, кто самым первым установил солнечную станцию, получил наибольшую прибыль.
Наш закон, построенный по принципу сальдирования потребленной и выработанной энергии, является более выгодным чем ситуация в странах, которые уже давно приняли закон о зеленой энергетике. Вполне возможно что со временем и у нас произойдет ухудшение условий этого закона – если вы хотите реально сэкономить на счетах за солнечную энергию , то надо быть в первых рядах тех, кто установит такие станции.
Для того, чтобы рассчитать выгоду от установки солнечной электростанции, воспользуйтесь калькулятором выработки энергии от солнечных панелей. Для этого зайдите на описание любой из них сетевых солнечных электростанций , нажмите на ссылку «Рассчитать выработку энергии по месяцам», выберите ваш регион проживания и нажмите кнопку «Рассчитать» – вы получите расчет энергии, которой вы можете получить выбранной солнечной станции. Умножив количество выработанной за год энергии на цену текущей стоимости 1 кВт*час их сети, вы сможете увидеть вашу потенциальную выгоду. Если учесть, что тарифы на электроэнергию стабильно растут год от года, окупаемость вложений составляет 5-8 лет, а оставшиеся 20-30 лет вы получаете этот объем энергии бесплатно!
