Солнечная батарея что такое: Солнечные батареи: как это работает
Солнечные батареи: как это работает
Солнечные батареи уже сейчас используются для питания самой разнообразной техники: от мобильных гаджетов до электромобилей. Как устроены, какими бывают и на что способны современные солнечные батареи, вы узнаете из этой статьи.
История создания
Так исторически сложилось, что солнечные батареи – это уже вторая попытка человечества обуздать безграничную энергию Солнца и заставить ее работать себе на благо. Первыми появились солнечные коллекторы (солнечные термальные электростанции), в которых электричество вырабатывает нагретая до температуры кипения под сконцентрированными солнечными лучами вода.
Солнечная термальная электростанция в испанском городе СевильяСолнечные же батареи производят непосредственно электричество, что намного эффективнее. При прямой трансформации теряется значительно меньше энергии, чем при многоступенчатой, как у коллекторов (концентрация солнечных лучей, нагрев воды и выделение пара, вращение паровой турбины и только в конце выработка электричества генератором).
Современные солнечные батареи состоят из цепи фотоэлементов – полупроводниковых устройств, преобразующих солнечную энергию напрямую в электрический ток. Процесс преобразования энергии солнца в электрической ток называется фотоэлектрическим эффектом.
Данное явление открыл французский физик Александр Эдмон Беккерель в середине XIX века. Первый же действующий фотоэлемент спустя полвека создал русский ученый Александр Столетов. А уже в двадцатом столетии фотоэлектрический эффект количественно описал не требующий представления Альберт Эйнштейн.
Беккерель, Столетов и Эйнштейн – именно этому «трио» ученых мы обязаны созданием солнечных батарей
Принцип работы
Полупроводник – это такой материал, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо наоборот, их не хватает (p-тип). Соответственно, полупроводниковый фотоэлемент состоит из двух слоев с разной проводимостью. В качестве катода используется n-слой, а в качестве анода – p-слой.
Лишние электроны из n-слоя могут покидать свои атомы, тогда как p-слой эти электроны захватывает.
Именно лучи света «выбивают» электроны из атомов n-слоя, после чего они летят в p-слой занимать пустующие места. Таким способом электроны бегут по кругу, выходя из p-слоя, проходя через нагрузку (в данном случае аккумулятор) и возвращаясь в n-слой.
Первым в истории фотоэлектрическим материалом был селен. Именно с его помощью производили фотоэлементы в конце XIX и начале XX веков. Но учитывая крайне малый КПД (менее 1 процента), селену сразу же начали искать замену.
Массовое же производство солнечных батарей стало возможным после того как телекоммуникационная компания Bell Telephone разработала фотоэлемент на основе кремния. Он до сих пор остается самым распространенным материалом в производстве солнечных батарей. Правда, очистка кремния – процесс крайне затратный, а потому мало-помалу пробуются альтернативы: соединения меди, индия, галлия и кадмия.
Селен – исторически первый, а кремний – самый массовый материал в производстве фотоэлементовПонятное дело, что мощности отдельных фотоэлементов недостаточно, чтобы питать мощные электроприборы.
Поэтому их объединяют в электрическую цепь, тем самым формируя солнечную батарею (другое название – солнечная панель).
На каркас солнечной батареи фотоэлементы крепятся таким образом, чтобы их в случае выхода из строя можно было заменять по одному. Для защиты от воздействия внешних факторов всю конструкцию покрывают прочным пластиком или закаленным стеклом.
Мобильный телефон Samsung E1107 оснащен солнечной батареей
Существующие разновидности
Классифицируются солнечные батареи по мощности вырабатываемого электричества, которая зависит от площади панели и ее конструкции. Мощность потока солнечных лучей на экваторе достигает 1 кВт, тогда как в наших краях в облачную погоду она может опускаться ниже 100 Вт. В качестве примера возьмем средний показатель (500 Вт) и в дальнейших расчетах будем отталкиваться от него.
Наручные часы Citizen Eco-Drive с солнечной батареей вместо циферблатаСамым низким коэффициентом фотоэлектрического преобразования обладают аморфные, фотохимические и органические фотоэлементы.
У первых двух типов он равен примерно 10 процентам, а у последнего – всего лишь 5 процентам. Это означает, что при мощности солнечного потока в 500 Вт солнечная панель площадью один квадратный метр будет вырабатывать соответственно 50 и 25 Вт электроэнергии.
В противовес вышеупомянутым типам фотоэлементов выступают солнечные батареи на основе кремниевых полупроводников. Коэффициент фотоэлектрического преобразования на уровне 20%, а при благоприятных условиях — и 25% для них привычное дело. Как результат, мощность метровой солнечной панели может достигать 125 Вт.
Гоночный электромобиль Honda Dream на солнечных батареях появился еще в 1996 г.Конкурировать по мощности с кремниевыми солнечными батареями способны разве что решения на основе арсенида галлия. Используя это соединение, инженеры научились создавать многослойные фотоэлементы с КФП свыше 30% (до 150 Вт электричества с квадратного метра).
Портативная солнечная панель Solarland мощностью 130 Вт и стоимостью $860Если же говорить о площади солнечных батарей, то существуют как миниатюрные «пластинки» мощностью до 10 Вт (для частой транспортировки), так и широченные «листы» на 200 Вт и более (сугубо для стационарного использования).
На работу солнечных батарей может негативно влиять ряд факторов. К примеру, с ростом температуры снижается КФП фотоэлементов. Это при том, что солнечные батареи как раз-то и устанавливают в жарких солнечных странах. Получается своеобразная палка о двух концах.
Солнечную батарею Voltaic можно носить у себя за спинойА если затемнить часть солнечной панели, то неактивные фотоэлементы не только прекращают вырабатывать электричество, но и становятся дополнительной, зловредной нагрузкой.
«Солнечное дерево – культурный и одновременно научный символ австрийского городка Глайсдорф
Крупнейшие производители
Лидерами глобального производства солнечных батарей являются компании Suntech, Yingli, Trina Solar, First Solar и Sharp Solar. Первые три представляют Китай, четвертая – США, а пятая, как нетрудно догадаться, является подразделением японской корпорации Sharp.
Американская компания First Solar не только производит солнечные батареи, но и принимает непосредственное участие в проектировании и строительстве солнечных электростанций. Мощнейшая в мире СЭС Агуа-Калиенте, которая находится в штате Аризона, США – дело рук инженеров First Solar.
Крупнейшую же украинскую СЭС «Перово» строила и снабжала солнечными панелями австрийская компания Activ Solar.
Китайская же компания Suntech прославилась тем, что готовила к летней Олимпиаде-2008 футбольный стадион под названием «Птичье гнездо» в Пекине. Вырабатываемая на протяжении дня с помощью солнечных батарей электроэнергия аккумулируется, а затем используется для освещения стадиона, полива травы на футбольном поле и работы телекоммуникационного оборудования.
Национальный стадион в Пекине густо усеян солнечными батареями производства Suntech
Выводы
Еще два десятилетия назад диковинкой казались микрокалькуляторы с фотоэлементами, что позволяло не менять в них «батарейку-таблетку» годами.
Сейчас же мобильные телефоны со встроенной в заднюю крышку солнечной панелью никого не удивляют. А ведь это мелочь в сравнении с автомобилями и самолетами (пусть и беспилотными), которые научились передвигаться при помощи одной лишь солнечной энергии.
Будущее солнечных батарей видится точно таким же светлым, как само солнце. Хочется верить, что именно солнечные батареи позволят наконец-то вылечить смартфоны и планшеты от «розеткозависимости».
Что такое солнечная батарея? | SolarSoul.net
Обычно под термином «солнечная батарея» подразумевается панель генерирующая электрический ток под воздействием солнечного света. Солнечную батарею еще называют фотоэлектрическим преобразователем. Так же встречаются такие термины как: солнечная панель, солнечный модуль, фотомодуль и т.д.
Структура фотоэлектрической установки
Солнечная батарея и фотоэффект
Для получения электроэнергии от солнечной батареи необходимо осуществить фотоэффект.
Этот процесс связан с физическим явлением p-n перехода, который происходит в фотоэлементе. Конструктивно фотоэлемент состоит из двух пластин полупроводникового материала. Одна из используемых пластин содержит атомы бора, а вторая атомы мышьяка. При этом верхний слой характеризуется переизбытком электронов (область электронов), а нижняя – их нехваткой (так называемая дырочная область). В данном случае на границе этих пластин поддерживается электронно-дырочный переход, так называемый p-n переход.
В результате попадания на фотоэлемент солнечных лучей (фотонов) происходит освещение пластин и оба слоя взаимодействуют как электроды обыкновенной батареи – возникает электродвижущая сила (ЭДС).
.Солнечный луч возбуждает электроны, которые начинают перемещаться из одной пластины в другую. Для снятия электрической энергии на обе поверхности напаивают тонкие слои проводника и подключают к нагрузке. Выработка этой энергии не связана с химическими реакциями, поэтому такая солнечная батарея может прослужить довольно долгий срок.
Основа для большинства солнечных батарей – кремний
Кремний для производства солнечных батарей может быть монокристаллическим или поликристаллическим. Внешне монокристаллический кремний можно отличить по равномерному чёрно-серому цвету поверхности фотоэлемента. Этот вид материала выращивают в промышленных условиях, после чего специальной нитью разрезают на тонкие пластины. Второй тип представляет собой новое поколение элементов, сделанных из более доступного поликристаллического кремния. Изготовление проходит методом литья. Выглядит материал как, поверхность с неравномерным синим переливом. Кроме того, в кремний добавляют в определенном количестве мышьяк и бор.
Учёные вплотную изучают вопросы, которые могли бы улучшить выработку электроэнергии в солнечных электростанция при помощи повышения КПД солнечной батареи. Для этого в тонкослойных ячейках может содержаться не только кремний, но и галлий, арсенид, кадмий, медь, селен и многие другие материалы. Так же большой проблемой на пути улучшения эффективности солнечных батарей, является избыточное тепло, которое возникает при нагреве пластин солнечных элементов.
Типы солнечных батарей
В настоящее время на рынке можно найти пять основных типов солнечных батарей.
Наибольшую популярность получили солнечные батареи из поликристаллических фотоэлементов. Эффективность таких панелей в среднем составляет 12-14 %.
Панели из монокристаллических фотоэлементов характеризуются более высоким КПД (14-16 %). Такие панели немного дороже чем панели из поликристаллического кремния. Так же ячейки имеют форму многоугольника и из-за этого не полностью заполняют пространство солнечной батареи, что приводит к более низкой эффективности всей батареи по отношению к одной ячейки.
Солнечные батареи из аморфного кремния имеют наименьшую эффективность ( 6-8 %), но в то же время имеют наиболее низкую себестоимость производимой энергии.
Солнечные батареи на основе Теллурид Кадмия (CdTe) представляют собой тонкопленочную технологию производства солнечных проебразователей.
Полупроводниковые слои наносят на панель толщиной всего в несколько сотен микрон. Производство является менее вредным для окружающей среды. Эффективность солнечных батарей на основе Теллурид Кадмия составляет порядка 11-12 %.
Солнечные батареи на основе смеси Индия, Галлия, Меди, Селена (CIGS) так же является тонкопленочной технологией производства фотоэлементов. Эффективность варьируется от 10 до 15 %. Эта технология еще мало распространена на рынке, однако очень быстро развивается.
Немного видеоматериала о том как именно происходит процесс производства солнечной батареи
Устройство солнечной батареи. Теория
Состав и устройство солнечной батареи, ее элементов определяют эффективность выработки энергии готовым изделием.
Солнечные батареи основе кремния
Солнечные батареи (СБ) на основе кремния составляют на сегодняшний день порядка 85% всех выпускаемых солнечных панелей. Исторически это обусловлено тем, что при производстве СБ на основе кремния использовался обширный технологический задел и инфраструктура микроэлектронной промышленности, основной «рабочей лошадкой» которой также является кремний. В результате, многие ключевые технологии микроэлектронной промышленности такие как выращивания кремния, нанесения покрытий, легирования, удалось адаптировать для производства кремниевых батарей с минимальными изменениями и инвестициями. Кроме того, кремний – один из самых распространенных элементов земной коры и составляет по разным данным 27-29% по массе.
Различают два основных типа кремниевых СБ – на основе монокристаллического кремния (crystalline-Si, c-Si) и на основе мультикристаллического (multicrystalline-Si, mc-Si) или поликристаллического. В первом случае используется высококачественный (и, соответственно, более дорогой) кремний выращенный по методу Чохральского, который является стандартным методом для получения кремниевых пластин-заготовок для производства микропроцессоров и микросхем. Эффективность СБ изготовленных из монокристаллического кремния составляет обычно 19-22%. Не так давно, фирма Panasonic заявила о начале промышленного выпуска СБ с эффективностью 24,5% (что вплотную приближается к максимально возможному теоретически значению ~30%).
Во втором случае для производства СБ используется более дешевый кремний произведенный по методу направленной кристаллизации в тигле (block-cast), специально разработанного для производства СБ.
Получаемые в результате кремниевые пластины состоят из множества мелких разнонаправленных кристаллитов (типичные размеры 1-10мм) разделенных границами зерен. Подобные неидеальности кристаллической структуры (дефекты) приводят к снижению эффективности – типичные значения эффективности СБ из mc-Si составляют 14-18%. Снижение эффективности данных СБ компенсируется их меньшей ценой, так что цена за один ватт произведенной электроэнергии оказывается примерно одинаковой для солнечных панелей как на основе c-Siтак и mc-Si.
Тонкопленочные солнечные панели
Возникает вопрос – зачем разрабатывать другие типы модулей, если солнечные панели на основе моно- и мультикристаллического кремния уже созданы и показывают неплохие результаты? Очевидный ответ — чтобы добиться еще большего снижения стоимости и улучшения технологичности и эффективности, по сравнению с обычными c-Si и mc-Siсолнечными батареями.
Дело в том, что обычные кремниевые фотоэлектрические модули наряду с преимуществами, перечисленными выше, обладают и рядом недостатков.
В то же время, прямозонные полупроводники на вроде GaAs, CdTe, Cu(InGa)Se2, и даже некоторые модифицированные формы Si, способны поглощать требуемое количество солнечной энергии при толщине всего в несколько микрон. Открывается заманчивая перспектива сэкономить на расходных материалах, а также на электроэнергии, которой требуется значительно меньше для изготовления более тонкого слоя полупроводника. Еще одной положительной чертой СБ на основе вышеназванных полупроводников – в отличие от СБ на основе c-Si и mc-Si– является их способность не снижать эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую даже в условиях рассеянного излучения (облачный день или в тени).
Исследования СБ на основе теллурида кадмия (CdTe) начались еще в 1970х годах ввиду их потенциального использования в качестве перспективных для космических аппаратов. А первое широкое применение «на земле» подобные СБ нашли в качестве элементов питания карманных микрокалькуляторов.
Данные элементы представляют собой гетероструктуру из тонких слоев p-CdTe / n-CdS (суммарная толщина 2-8 мкм) напыленных на стеклянную подложку (основу). Эффективность современных фотоэлектрических элементов данного типа равняется 15-17%. Основным (и фактически единственным) производителем СБ на основе теллурида кадмия является американская фирма FirstSolar, которая занимает 4-5% всего рынка.
К сожалению, есть проблемы с обоими элементами входящими в состав соединения CdTe. Кадмий – это экологически вредный тяжелый метал, который требует особых методов обращения и ставит сложный вопросутилизации старых изделий. В виду этого, законодательство многих стран ограничивает свободную продажу гражданам СБ этого типа (строятся только масштабных солнечных электростанций под гарантии утилизации от фирмы производителя).
Второй элемент – теллур, довольно редко встречается в земной коре. Уже в настоящее время более половины всего добываемого теллура идет на изготовление солнечных панелей, а перспективы нарастить добычу – довольно призрачны.
Солнечные батареи на основе соединения медь-индий (галлий)-селен Cu(InGa)Se2 (иногда обозначаются как CIGS) являются новичками на рынке солнечной энергетики. Несмотря на то, что начало исследований элементов этого типа было положено еще в середине 70х, в настоящее время коммерческий выпуск в боле-менее солидных масштабах ведет всего лишь фирма SolarFrontierKKиз Японии. Отчасти это связано с технически сложным и дорогим процессом изготовления, хотя в некоторых (удачных!) случаях их эффективность может достигать 20%.
Несмотря на отсутствие экологически вредных элементов в составе этого соединения, значительному расширению производства данных солнечных модулей в будущем угрожает дефицит индия. Ведутся исследования с целью заменить дорогой In на более дешевые элементы и может быть скоро появятся новые изделия на основе соединения Cu2ZnSn(S,Se)4.
Фотоэлектрические модули на основе аморфного кремния a-Si:H. Тонкопленочные солнечные батареи могут быть построены также и на основе хорошо известного кремния, если удастся каким-либо образом улучшить его способности к поглощению солнечного света. Применяются две основные методики:
— увеличить путь прохождения фотонов посредством многократного внутреннего переотражения;
— использовать аморфный кремний (a-Si), обладающий гораздо большим коэффициентом поглощения чем обычный кристаллический кремний (с-Si).
По первому пути пошла австралийская фирма CSGSolarLtd, разработавшая СБ с эффективностью 10-13% при толщине слоя кремния всего 1,5 мкм. По второму – швейцарская OerlikonSolar (которую сейчас перекупили японцы), создавшая комбинированные солнечные панели на основе слоев аморфного и кристаллического кремния a-Si / с-Si эффективность которых также составляет 11-13%. Своеобразной особенностью СБ из аморфного кремния является снижение эффективности их работы при понижении температуры окружающего воздуха (у всех остальных — наоборот).
Так, фирма производитель рекомендует устанавливать данные модули в странах с жарким климатом.
Концентраторные солнечные модули
Наиболее совершенные и самые дорогие на сегодняшний день солнечные модули обладают эффективностью фотоэлектрического преобразования до 44%. Они представляют собой многослойные структуры из разных полупроводников последовательно выращенных друг на друге слой за слоем. Наиболее успешной является структура состоящая из трех слоев: Ge (нижний полупроводник и подложка), GaAsи GaInP. Благодаря тому, что в подобной комбинации каждый отдельный полупроводниковый слой поглощает наиболее эффективно свой определенный диапазон солнечного спектра (определяемый шириной запрещенной зоны полупроводника), достигается наиболее полное поглощение солнечного света во всем диапазоне длин волн, недостижимое для СБ состоящих из одного типа полупроводника. К сожалению, процесс изготовления подобных многослойных полупроводниковых слоев очень сложен технически и, как следствие, весьма дорог.
Если солнечные батареи стоят очень дорого, фокусировка солнечного излучения на меньшей площади СБ может применяться как эффективный способ снижения финансовых затрат. Например, собрав при помощи линзы солнечный свет с 10 см2 и сфокусировав его на 1 см2 солнечной батареи, можно получить тоже количество электроэнергии, что и от элемента площадью 10 см2 без концентратора, но экономя при этом целых 90% площади! Но при этом, набор подобных ячеек (солнечная батарея + линза) должен быть смонтирован на подвижной механической системе, которая будет ориентировать оптику в направлении солнца в то время как оно движется по небу в течении дня, что увеличивает стоимость системы.
В настоящее время экономически оправдано использовать подобные дорогие концентраторные солнечные модули только в тех странах и регионах земного шара, где круглый год имеется в достатке прямое солнечное излучение (рассеянное излучение не может быть сфокусировано линзой). Так, французская фирма-производитель концентраторных СБ SOITEC устанавливает свои СБ в Калифорнии, ЮАР, на юге Франции (Прованс), в Испании.
Органические солнечные батареи и модули фотосенсибилизованные красителем
Но есть и новый тип тонкопленочных солнечных батарей, такой как сенсибилизированные красителем солнечные элементы, которые работают на совершенно ином принципе, чем все модули рассмотренные выше, на принципе больше напоминающем фотосинтез у растений. Но их пока нет в коммерческой продаже.
Трушин М.В. Ph.D
Солнечные батареи, их характеристика
Солнечная батарея — объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя.
Солнечные батареи, которые также называют солнечными панелями или солнечными модулями, строятся из отдельных фотоэлектрических преобразователей (так называемых солнечных элементов), которые соединяются друг с другом в последовательные и параллельные цепи, в совокупности работающие как единый источник тока.
Собственно одна панель может рассматриваться как источник тока. Несколько солнечных панелей образуют автономную солнечную электростанцию, которая может быть малой (если речь идет например о частном доме) или большой (если речь идет о промышленной солнечной электростанции) мощности. Размер солнечной станции зависит от ее назначения и от нужд ее потребителя.
Одна солнечная панель обычно содержит количество элементов кратно 12, а именно: 12, 24, 36, 48, 60 или 72 солнечных элемента. Номинальная мощность одной такой панели обычно лежит в диапазоне от 30 до 350 ватт. Соответственно размер и вес панели тем больше, чем больше ее номинальная мощность.
На сегодняшний день реальный КПД солнечных батарей, доступных широкому потребителю, лежит в пределах от 17 до 23%. Есть отдельные экземпляры, декларирующие КПД до 24%, но это скорее исключения и преувеличения. Лаборатории по всему миру стремятся разработать солнечные элементы, КПД которых хотя бы приблизился к 30% — это было бы очень хорошим результатом для источника энергии данного типа, если смотреть на вещи реально.
Солнечные батареи на базе кремния, как альтернативный источник электрической энергии, проверены временем, они отличаются надежностью и безопасностью, компактностью и относительной доступностью. Срок их нормальной эксплуатации доходит до 30 лет и даже превышает. Хотя, справедливости ради стоит отметить, что кремниевые фотоэлектрические элементы со временем деградируют, это выражается в снижении получаемой при полном освещении мощности примерно на 10% от первоначального номинала за каждые 10 лет активной эксплуатации.
То есть если в 2019 году приобреталась новая солнечная панель на 300 Вт, то к 2039 году она будет способна выработать максимум 240 Вт. По этой причине следует вычислять установленную мощность системы с определенным запасом по току. Что касается тонкопленочных элементов, то они временем не проверены, но специалисты утверждают, что скорость деградации в первые же годы у них многократно выше чем у монокристаллических и поликристаллических кремниевых элементов.
При нормальной эксплуатации ни замена элементов, ни какое бы то ни было иное специальное обслуживание монокристаллическим и поликристаллическим солнечным панелям не требуется.
Они просты в установке, не содержат движущихся частей, их поверхность обращенная к солнцу всегда имеет защитное механически прочное покрытие.
Вольт-амперная характеристика солнечных батарей снимается в лабораторных условиях при производстве и приводится в спецификации. Стандартный тест проводится при радиации 1000 Вт/кв.м при температуре окружающего воздуха 25°С, как на широте 45°.
Здесь можно видеть крайние точки ВАХ, в которых снимаемая с батареи мощность обращается в ноль. Напряжение холостого хода — Voc — это максимально доступное напряжение на выходе батареи при разомкнутой цепи нагрузки. Ток при коротко замкнутой цепи нагрузки — Isc – это, соответственно, ток при нулевом выходном напряжении.
Практически батарея всегда работает в неком оптимальном режиме где-то посередине между этими двумя точками. В оптимальной точке MPP — максимальная мощность нагрузки. Номинальное напряжение для точки максимальной мощности обозначается Vp, а номинальный ток для данной точки — Ip.
В этой точке определяется и КПД солнечной панели.
В принципе солнечная батарея способна работать в любой точке ВАХ, однако для получения максимальной эффективности полезно использовать точку наивысшей мощности, поэтому солнечные панели никогда не питают нагрузку напрямую. Для достижения лучшей эффективности, между солнечной батареей и аккумуляторами (инвертором) следует подключить контроллер заряда с технологией MPPT, который всегда будет работать в точке максимума доступной мощности при любой текущей интенсивности солнечного освещения.
Ранее ЭлектроВести писали, что компания Neoventi из баварского Диспекка выпустила на рынок небольшую ветряную турбину, которая представляет собою ротор с горизонтальной осью. Она предназначена для использования на краях кровли зданий с плоской крышей, потому что именно в этих местах преобладают увеличенные скорости ветра, которые и используются ветряными турбинами для выработки электроэнергии.
По материалам: electrik.info.
Установка солнечных батарей: 6 неожиданных факторов которые следует учесть | by Maxim Zalevski
За последние 10 лет, дома с солнечными панелями на крышах прошли путь от любопытства до обычного явления.
Эта технология была доступна в течение десятилетий — космонавты используют спутники на солнечных батареях с 1960 года, и еще во вторую мировую, пассивные солнечные системы отопления (которые превращают солнечную энергию в тепло вместо электричества) были использованы в домах США.
Правда внедрение активных солнечных систем в качестве товара широкого потребления оказалось проблемой. Активная солнечная энергия использует панели фотоэлектрических элементов для преобразования солнечного света в электричество, и это традиционно было непомерно дорогой технологией.
Преимущества жилых домов на солнечной энергии очевидны:
- энергия солнца является бесконечной (по крайней мере на ближайшие 5 миллиардов лет, плюс-минус),
- обеспечивает экологически чистую энергию,
- без выбросов парниковых газов, и это может спасти деньги людей на их электрические счета.
Но есть факторы, которые следует учитывать при принятии решения о солнечной энергии — и стоимость только одна из них.
В этой статье мы рассмотрим шесть самых важных вопросов, требующих решения, когда вы думаете об инвестировании в установку солнечных панелей. Использование фотоэлектрической энергии является очень зеленым решением и потенциально полезный шаг, но это не совсем так просто, как получать вашу энергию от обычной электросети.
Первым фактором является тот, о котором вы, возможно, и не думали:
1. Обслуживание
Включение Вашего дома в использование солнечной энергии требует больше ухода, чем при использовании обычной старой электросети. Но не намного.
Солнечные батареи не имеют движущихся частей. Они являются частью полной стационарной системы. Поэтому, как только они установлены, есть не так уж много причин, что может пойти не так. Практически единственное, что домовладелец должен делать, это сохранить чистые панели. Это важная задача, ведь — слишком много снега, пыли и птичьего помета на панелях может уменьшить количество солнечного света.
Накопление на экране пыли может уменьшить количество электроэнергии, произведенной системой на целых 7 процентов.
Этот вид обслуживания нет необходимости делать раз в неделю, однако. Достаточно поливать панели из шланга от одного до четырех раз в год. Для этого не нужно взбиратся на крышу. Шланг с насадкой с земли работает отлично. Если есть строительство в вашем регионе, необходимо чистить панели чаще, чтобы избежать дополнительного накопления пыли строительного остатка.
Кроме этого, время от времени проверяйте, что все части находятся в рабочем состоянии. Кроме этого надо заменять батарейки, но это один раз в десятилетие.
2. Окрестности
Расположение вашего дома имеет большое влияние на вашу солнечную энергоэффективность. Это очевидная проблема: Если ваша электрическая мощность зависит от солнечного света, такие вещи, как тени высоких деревьев и высокие тени зданий будут проблемой.
Это еще большая проблема, чем некоторые люди понимают. Различные типы панелей-разному реагируют на тень.
В то время как поликристаллические панели позволяют значительно сократить выход электроэнергии, то любая часть затенения моно-кристаллической панели остановит производство электроэнергии полностью.
Таким образом, чтобы построить дом на солнечных батареях, необходимо, убедиться, нет ли тени на панель по площади крыши во время солнечных часов в день (как правило, с 10 утра до 2 часов) и предпочтительно в течение всех солнечных часов. Чем больше часов панели подвергаются полному солнечному свету, тем эффективнее будет производство электроэнергии.
Достижение наибольшей эффективности может означать обрезку или полное удаление деревьев на вашем участке. Если ваш дом в окружении высотных зданий, которые блокируют солнце с крыши, это гораздо большая проблема.
3. Инсоляция
Солнечный свет, очевидно, играет ключевую роль, когда речь идет о солнечной энергии, и не во всех регионах созданы равные условия в этом отношении. Это важно знать, сколько солнечного света достигает земли в районе, где находится ваш потенциальный солнечный дом.
То, о чем мы говорим здесь, называется инсоляция — мера того, сколько солнечной радиации упадет на землю в той или иной области в определенный период времени. Это обычно измеряется в кВТ/м.кв./дни, и она покажет вам, сколько солнечного света будет доступно для ваших солнечных батарей, чтобы превратиться в электричество. Чем выше значение инсоляции в вашем регионе, тем больше электроэнергии каждая из ваших панелей сможет генерировать. Высокое значение инсоляции означает, что вы можете получить больше энергии из меньших панелей. Низкое значение инсоляции означает, что вы могли бы в конечном итоге тратить больше для достижения той же выходной мощности.
Значит, вы должны строить свой дом на солнечных батареях на юго-западе, а не на северо-западе?
Вовсе нет. Это просто означает, что вам, вероятно, понадобится больше панелей для достижения той же выходной мощности.
4. Зона покрытия
Вопреки тому, что большинство людей думают, размер солнечной энергетической установки не имеет ничего общего с размером дома.
Вместо этого, следует учесть только два параметра:
- инсоляция, которые мы только что обсуждали,
- сколько энергии вам нужно.
Чтобы получить очень грубую оценку того, насколько большая система, вам нужна, посмотрите на ваш счет за электричество и выясните, сколько вы используете кВтч в сутки.
Средний дом использует около 900 кВт-ч в месяц, или около 30 кВт-ч в день. Умножьте это на 0,25. Мы получаем 7,5, так что нам нужно 7,5 кВт системы.
Типичная солнечная панель вырабатывает до 120 ватт, или 0,12 кВт в день. Для обеспечения 7,5-кВт, вам нужно около 62 панелей. Одна панель может быть примерно 142 на 64 сантиметров, так что 62-панели будет занимать примерно 65 квадратных метров.
Также следует учесть инсоляцию и сколько часов пик солнечного света вы получаете в день, и также внести коррективы, если вы используете аккумуляторные батареи с панелями. Поэтому лучше всего обратиться к профи.
5. Расходы
В 1956 году солнечные батареи стоили около $ 300 в расчете на ватт.
Систему 7,5 кВт могли бы себе позволить только очень богатые.
Сегодня цены упали значительно. В большинстве районов, солнечные батареи работают около $ 3–5 за ватт. Вы будете платить ближе к $ 3, если вы установите его самостоятельно, а ближе к $ 5, если у вас есть профессионалы, чтобы это сделать. Для панелей 7,5-кВт или 7500 ватт, вы могли бы заплатить от $ 22 500 до $ 37 500 долларов.
Если вам нужно меньше электроэнергии, конечно, число становится ниже. Если вы только потребляете 600 кВт-ч в месяц, или 20кВт/день, вы могли бы установить систему мощностью до 5 кВт., Которая будет стоить ближе к $ 15 000.
Конечно множно частично обеспечивать дом солнечной энергией. Если вы хотите инвестировать в солнечные батареи $ 10 000, вы можете дополнить электроэнергию из сети с 1,5-кВт солнечной системой.
Тем не менее, десятки тысяч долларов за солнечные батареи все еще довольно непомерные расходы — тем более, что это может занять десятилетия, пока эти деньги отобьются обратно.
Хотя на западе уже практикуют аренду солнечных батарей. Там нет авансовых платежей. Домовладельцы платять ежемесячную арендную плату за использование панелей, а компания по прокату владеет ими и поддерживает их.
6. Утилизация
Срок службы солнечных панелей 40–50 лет, контроллера и инвертера 15–20 лет, аккумуляторов в зависимости от типа и характера использования — 4–10 лет.
Хотя вопрос утилизации солнечных панелей остается открытым, только 30% всех производителей принимают обратно их обратно для переработки.
Но тем не менее спрос на отработанные солнечные панели с каждым годом растет. Так как добыча редких металлов становится все более дорогим удовольствием и переработка панелей приведет к повторному их использованию.
Кроме того: существует вторичный рынок фото- и ветроэлектрических установок, на котором уже отработанное оборудование может находить дальнейшее применение.
В странах с переходной экономикой можно использовать уже бывшие в использовании солнечные модули.
Благодаря более интенсивному солнечному излучению, эти модули могут вырабатывать больше электроэнергии.
Примером торговли может служить проект SecondSol — онлайн-площадка, на которой проводится купля-продажа отработанных модулей.
Источник: science.howstuffworks.com
Читайте также:
13-летний школьник увеличил производительность солнечных панелей на 50%
3 вида солнечной энергии в домах из соломы
Сайт — rodovid.me
Телеграм-канал — https://t.me/Rodovidme
Группа — https://t.me/EcoChatUA
Солнечные батареи | Солнечные панели и модули для дома от ООО «Чистая энергия», г. Казань
|
Важнейший элемент системы альтернативного энергоснабжения – солнечные батареи, или солнечные панели. В нашем каталоге представлена продукция : 1. ЭНЕРГОВОЛЬТ — Российский бренд солнечных панелей выпускаемых в КНР , который уделяет особое внимание качеству выпускаемой продукции. Производство полностью автоматизировано. Ручной труд применяется только при упаковке готовой продукции , тестировании образцов и на некоторых не ответственных операциях. Например автоматическая пайка ячеек гарантирует длительный срок службы модулей , а высококачественные ячейки класса А от производителей входящих в топ 5 : Trina Solar , GCL и LONGI , изготовленные по технологии PERC, обеспечат заявленную производителем мощность выработки в течение всего 30-летнего срока службы. |
Обычная солнечная энергосистема не может обеспечить электричеством ваш дом, когда сеть выходит из строя, потому что, как мы только что видели, от сети требуется: а) поглощают излишки солнечной энергии или б) недостаточно солнечной пополнения. Но хорошая аккумуляторная система позволит вам питать часть или весь ваш дом, если сеть выйдет из строя. Причина для добавления батареи # 3) Вы хотите побаловать себя каким-то скрытым арбитражем за электроэнергию (если вы используете тариф по времени использования). например заряжайте аккумулятор дешевым электричеством в непиковое время и используйте его в часы пик. Прекрасно звучит в теории, не правда ли? К сожалению, я подсчитал, что делать это с розничными ценами на электроэнергию просто не имеет экономического смысла, так что я не буду тратить ваше время на это. Предупреждение: Вариант 1 (батареи для хранения солнечной энергии для использования, когда солнце не светит) и Вариант 2 (батареи для использования при отключении сети) неразделимы.Некоторые аккумуляторные системы не поддерживают резервное копирование при отключении сети. Так что, если резервное копирование важно для вас, попросите об этом своего установщика и обсудите, какие схемы в вашем доме необходимо резервировать. Почему не все аккумуляторные системы предлагают резервное копирование? Поскольку отсутствие резервной копии делает систему дешевле и быстрее в установке. Остальная часть этой статьи объяснит, почему аккумуляторные системы с резервным питанием отличаются и стоят дороже, чем системы без резервного питания. Все станет немного странно, поэтому, если вы просто хотите узнать больше о батареях в целом, зайдите на мою домашнюю страницу о солнечных батареях.Он содержит хорошую сводную информацию и ссылки на все, что, я думаю, вам нужно знать. Приступим! Солнечная аккумуляторная система без резервного питания (AKA hybrid Solar без резервного питания)Это самый простой и дешевый тип солнечной системы плюс накопитель. В электрическом отношении он обращается с аккумуляторной батареей как с другой панелью солнечных батарей. Таким образом, аккумуляторная батарея подключается прямо к резервному входу вашего солнечного инвертора. Все, что требуется для интеграции этой батареи: a) Аккумулятор с высоковольтным выходом постоянного тока и встроенным зарядным устройством. b) Отдельный инвертор батареи или гибридный инвертор солнечная + батарея. Оба варианта потребуют подключения к системе управления аккумулятором (BMS), чтобы аккумулятор не перезарядился. c) Способ узнать, сколько электроэнергии дом в настоящее время импортирует или экспортирует — чтобы батарея знала, когда подходит время для зарядки (например, когда есть лишняя солнечная энергия), и когда это хорошее время для разрядки. Как видите, установка должна быть относительно быстрой, дешевой и простой. Система хранения на солнечных батареях с резервной системой (AKA hybrid solar with backup)Этот тип системы дороже. Я расскажу, как они работают, чтобы вы поняли, почему это так. Есть 2 основных способа снять шкуру с этой кошки: связь по переменному току и связь по постоянному току. Системы, связанные по переменному току, используют 230 В переменного тока для зарядки батарей. Это наиболее распространенный способ переоборудования батарей в существующую солнечную систему, потому что все солнечные инверторы имеют выходное напряжение 230 В (включая микроинверторы). Система, связанная по переменному току, обычно имеет 2 инвертора, существующий солнечный инвертор и инвертор батареи). Инверторное зарядное устройство контролирует зарядку и разрядку аккумулятора. Он также контролирует подключение к сети, и в случае отказа электросети почти мгновенно переключается на питание от батареи (+ солнечной батареи), поэтому ваш свет не гаснет. Помимо дополнительного инвертора, вам может потребоваться перемонтировать распределительный щит, чтобы отделить «основные цепи» от «второстепенных цепей». Типичный австралийский дом может потреблять много энергии. Если ваш кондиционер работает, ваша духовка включена, и кто-то ставит чайник, чтобы выпить чашку чая, пиковая мощность может легко составить 7-8 кВт. Это мгновенно приведет к перегрузке всех аккумуляторных батарей, кроме самых больших и дорогих. Например, Tesla Powerwall рассчитана на пиковую мощность 7 кВт, но только 5 кВт в непрерывном режиме. Даже если он не перегружается, вы быстро разрядите аккумулятор. По этой причине системы резервного питания от батарей обычно не пытаются обеспечить резервное копирование всего дома.Наиболее важные приборы, такие как холодильник и свет, обычно подключаются к отдельной «основной цепи», а все, что вы можете прожить, не остается в «несущественной» цепи. Это снижает стоимость аккумуляторной батареи и позволяет вашему дому работать намного дольше без сети. Это блок-схема, показывающая, как все это работает: Если ваш дом может потреблять больше энергии, чем может обеспечить ваша батарея, тогда у вас должны быть основные и второстепенные электрические цепи.Основные цепи отключаются, когда система изолируется от сети. Основные цепи остаются поддержанными вашей солнечной энергосистемой и батареей. Как видите, это сложнее, чем дизайн без резервного копирования. Вот дополнительные расходы: 1) Специальный аккумуляторный инвертор, который безопасно переключается на солнечные батареи и батареи, если сеть выходит из строя (или комплексная аккумуляторная система, которая дороже, чем другие решения для хранения). 2) Модификация проводки распределительного щита для обеспечения резервной «существенной нагрузки переменного тока» и нерезервированной цепи «несущественной нагрузки переменного тока». 3) Достаточно батарей, чтобы справиться как с пиковой мощностью , выбранных вами нагрузок, так и с достаточным количеством энергии накопителя для работы без подключения к сети столько, сколько вы укажете. Типичный австралийский дом потребляет около 20 кВт / ч электроэнергии в день, поэтому им, вероятно, потребуется как минимум 7 кВт / ч для хранения в течение более чем нескольких часов после отключения электроэнергии. Установка литий-ионного накопителя на 7 кВтч обойдется примерно в 7-8 тысяч долларов, если вы не получите скидку на аккумулятор. Техническое примечание: Представьте себе систему на схеме выше, работающую без сети (т. Е. Переключатель разомкнут). Что происходит, когда батареи заряжены и солнечная энергия вырабатывает больше электроэнергии, чем нужно дому? Куда уходит излишек солнечной электроэнергии? Ей некуда деваться. 1) Полностью отключите солнечные панели при отключении сети. 2) Дросселируйте солнечные панели, чтобы выработать не больше энергии, чем можно использовать. Некоторые системы выбирают вариант 1. Проблема заключается в том, что солнечные панели не могут заряжать батареи при отключении сети. Таким образом, ваши батареи не будут заряжаться при отключении электроэнергии и могут разрядиться до того, как сеть вернется в норму. Не покупайте аккумуляторную систему, которая делает это. Лучшие системы выбирают дросселирование солнечной энергии. Они могут сделать это одним из двух способов. a) Они могут поговорить с солнечным инвертором и вежливо спросить.Для этого аккумуляторный инвертор должен быть совместим с солнечным инвертором. Примером может служить солнечный инвертор Fronius и аккумуляторный инвертор Selectronic. b) Аккумуляторный инвертор может сместить частоту 230 В переменного тока настолько, чтобы при необходимости отключить солнечный инвертор. Все солнечные инверторы запрограммированы на отключение при определенной частоте — так что это работает для любого солнечного инвертора. Примером этого является Tesla Powerwall. И последнее — давайте поговорим о слоне в комнате.А именно — если вы собираетесь покупать батареи, зачем все эти разговоры о подключении к сети? Почему бы просто не отключиться от сети? Читай дальше.
>> Далее: следует ли использовать батареи, чтобы отключиться от сети? >> Солнечная батарея: в чем преимущества? Солнечная энергия существует уже около семидесяти лет, и у нее есть свои критики. Большинство возражений основано на дезинформации или устаревших характеристиках солнечной энергии, таких как ее высокая стоимость.Часто критики указывают на небольшое неудобство солнечной энергии, но забывают должным образом сопоставить это со многими жизненно важными преимуществами солнечной энергии. Вопреки тому, что говорят критики, производство электричества солнечными лучами является чистым, недорогим, безуглеродным, безопасным, надежным, богатым, возобновляемым, низким уровнем обслуживания, тихим, эффективным, здоровым, демократичным, децентрализованным и экономически стимулирующим.Он создает рабочие места, защищенные от экспорта, продвигает равенство и устраняет некоторые мотивы, которые вызвали войны за последние сто лет или около того. Сегодняшние солнечные батареи даже эстетичнее, чем те, что были в прошлом. Если мы привыкли принимать вид асфальтовой черепицы на наших крышах, у нас нет оснований возражать против того, как блестящий кусок полностью черного стекла смотрится на нашей крыше. Солнечная батарея: уже здесь! Солнечные батареи — недавняя часть большого солнечного разговора. Накопитель на солнечной батарее дает вам душевное спокойствие.Если отключится электричество, вам не нужно беспокоиться о потере всей еды в холодильнике, морозильной камере или, не дай бог, винном или пивном холодильнике. Вы все еще можете работать на своем компьютере. Вы не можете запустить кондиционер, но можете запустить вентилятор. Вы не можете смотреть на свой большой экран, но можете заряжать маленькие семейные экраны. Солнечная энергия, аккумуляторы и финансыТем не менее, есть две реальных проблемы с солнечной энергией:
Это реальные проблемы, но их можно преодолеть. Прежде всего, обратите внимание, что это обе проблемы распространения, то есть проблемы, связанные с затратами, выгодами, ресурсами, бременем, которые не находятся там, где и когда мы хотим, чтобы они были. Первый — проблема финансового распределения. Деньги, которые мы отдаем коммунальной компании в течение нескольких лет, не доступны нам авансом. Мы можем сэкономить тысячи долларов за десятилетия, если бы деньги, которые мы в конечном итоге тратим на счета за электроэнергию, были доступны для всех нас сразу и сразу для установки солнечной системы. Вторая проблема — это проблема распределения энергии во времени. Солнечная энергия в изобилии, но работает с перебоями. У нас не всегда есть доступ к солнечному свету. Если бы нам потребовалась энергия в другое время или если бы мы были где-то еще, у нас был бы доступ к солнечной энергии, и нам не понадобились бы уголь, газ или ядерная энергия. Как и все другие проблемы распространения, они могут быть решены путем сохранения и хранения. Банки предоставляют решение первой проблемы распределения солнечной энергии.Люди, которым сейчас деньги не нужны, откладывают их в банке. Другие могут занять средства, чтобы купить солнечные системы и сэкономить. Если стоимость займа меньше, чем солнечные сбережения, тогда проблема финансового распределения решена. Better Tomorrow Solar тщательно наладила отношения с несколькими грузинскими и национальными банками и другими финансовыми учреждениями, чтобы помочь нашим клиентам сделать именно это. Мы поможем клиентам, которые хотят профинансировать свои солнечные системы, через доступные варианты.Мы стремимся направлять наших клиентов через сопутствующие документы. Better Tomorrow Solar не получает выгоду от выбора финансовых продуктов нашими клиентами. В наших советах всегда учитываются интересы клиента. Солнечная батарея — решение проблемы непостоянства В центре нашего внимания находится вторая проблема распределения солнечной энергии — координация спроса и предложения на электроэнергию. Как батареи позволяют сэкономить на счетах за электроэнергию? Многие клиенты используют или могут легко переключиться на тарифные планы на электроэнергию, которые имеют разные тарифы в разное время дня. Коммунальное предприятие может поставить один киловатт электроэнергии среди ночи по гораздо более низкой цене, чем в летний полдень, когда потребность в электроэнергии достигает пика.Коммунальные предприятия полагаются на гигантские электростанции, которые могут производить огромное количество энергии по дешевке. Обратной стороной больших растений является то, что их нельзя быстро включить или выключить. На их включение уходят дни, даже недели. Так что они просто остаются включенными все время. Эти электростанции обеспечивают базовую нагрузку, или сумму, которую коммунальное предприятие прогнозирует минимальную совокупную потребность своего потребителя в течение некоторого периода, обычно около недели. Ночью спрос часто падает ниже базовой нагрузки. Результат — перепроизводство власти. С другой стороны, коммунальные предприятия часто теряют деньги, продавая электроэнергию в периоды пикового спроса. Им нужно включить более мелкие заводы, чтобы удовлетворить спрос сверх базовой нагрузки. Гибкость небольших или высокопроизводительных электростанций обходится дорого за киловатт.Эти дополнительные расходы часто превышают сумму, которую они могут взимать с покупателя. Решение для них — взимать более высокие ставки в часы пик, чтобы снизить спрос в это время. Различные тарифные планы часто называют планами по времени использования (TOU). Разница между показателями в пиковые и внепиковые нагрузки может быть значительной. Изменение цен в планах TOU разработано для решения проблемы распределения, с которой сталкиваются коммунальные предприятия при удовлетворении совокупного спроса и ограничений на то, как они производят электроэнергию. Планы TOU также предоставляют возможность владельцу батареи экономить деньги, покупая и сохраняя энергию в батареях, когда тарифы низкие, и используя сэкономленную электроэнергию, вместо того, чтобы покупать ее из сети, когда цены достигают пика. Это можно легко запрограммировать в сегодняшнюю систему управления батареями и делать ежедневно для максимальной экономии — никакого дополнительного мониторинга не требуется.Хотя владелец может контролировать систему в приложении для мобильного телефона, батарея будет работать в соответствии с запрограммированными параметрами независимо от того, контролируется она или нет. Добавление солнечных панелей позволит батареям заряжаться от солнца, а также потреблять от сети непиковое напряжение.Это позволяет системе принимать еще более разумные решения о том, когда и как производить зарядку. Имейте в виду, что часы пиковой нагрузки приходятся на послеобеденное время, когда солнце светит наиболее ярко и доступно. Контроллер батареи может быть настроен на подключение к блоку батарей того, чего он не может получить от солнечных панелей, для удовлетворения текущего пикового спроса клиента. Это еще больше снижает вероятность получения энергии из сети с высокими пиковыми частотами. Налоговое преимущество солнечной батареи Кроме того, добавление солнечной энергии к установке батарей позволяет клиенту иметь право на получение федерального налогового кредита как для солнечной системы, так и для резервного аккумулятора. Душевное спокойствие от солнечной батареи Экономия — не единственная забота тех, кто устанавливает батарейки.Батареи также обеспечивают резервное питание на случай отключения электроэнергии. Вопреки распространенному заблуждению, наличие одних только солнечных панелей не обеспечивает питание дома во время отключения электроэнергии, даже если солнце светит ярко и панели работают на полную мощность. Во время отключения электроэнергии энергия, вырабатываемая солнечными панелями, подаваемая в сеть, создает небезопасные условия для ничего не подозревающего рабочего, работающего над восстановлением электроэнергии. Хорошо спроектированная солнечная система с аккумулятором на тарифном плане TOU имеет множество преимуществ. Better Tomorrow Solar сертифицирована рядом ведущих производителей аккумуляторов и может предложить покупателям на выбор аккумуляторы ведущих брендов. Знакомство с солнечными батареямиВ течение дня ваша солнечная система постоянно преобразует солнечные лучи в энергию для питания вашего дома. Что произойдет, если ваша солнечная система производит больше энергии, чем нужно вашему дому? Традиционно эта дополнительная энергия возвращается в сеть через чистые измерения, что компенсирует ваши затраты на потребление энергии. Однако в связи с быстро меняющейся политикой, которая ставит под сомнение непрерывность чистых измерений и растущую стоимость электроэнергии из сети, все больше домовладельцев добавляют солнечные аккумуляторы к своим солнечным панелям. Солнечная аккумуляторная батарея делает именно то, что предполагает ее название — она улавливает избыточную энергию от ваших солнечных панелей для дальнейшего использования. Вы сможете получать энергию от солнечной аккумуляторной батареи ночью, в пасмурные дни с низкой производительностью и во время отключения электросети. Технология производства солнечных аккумуляторных батарей быстро развивается. Ниже приводится краткий обзор некоторых преимуществ: Как долго обычная солнечная аккумуляторная батарея будет поддерживать работу вашего дома?Во время отключения сети, если у вас есть полностью заряженная солнечная аккумуляторная батарея, вы можете 1 :
Два основных типа солнечных батарей:
 Свинцово-кислотные батареи экономичны и надежны. Однако свинцово-кислотные аккумуляторы медленно перезаряжаются, и каждый цикл разрядки / зарядки приводит к безвозвратной потере небольшой емкости аккумулятора.
Какой аккумулятор лучше всего подходит?Выбирая солнечную аккумуляторную батарею, если вы хотите добавить аккумуляторную батарею к своей солнечной системе, важно выяснить ее емкость для питания основных приборов до тех пор, пока не появится солнце и ваша солнечная система не будет производить больше энергии, или электроэнергия будет возвращена. . В зависимости от ваших потребностей в энергии установщик солнечной системы может дать рекомендации, как лучше всего подойдет ваш аккумулятор.
Для большинства домовладельцев стоимость является главной движущей силой их решения об установке солнечных батарей.Однако, выбирая солнечную батарею для вашего дома и потребностей вашей семьи, вы должны учитывать гарантию, количество циклов, марку, общую емкость и номинальную мощность. Давайте углубимся в эти важные факторы:
Вы можете рассчитывать на Sunnova SunSafe® — Солнечная батарея + накопитель на батареяхС Sunnova SunSafe ™, в отличие от систем, работающих только на солнечной энергии, технология хранения Solar + будет производить и накапливать энергию — даже когда сеть отключена, — позволяя вам поддерживать свет включенным днем и ночью.Кроме того, Sunnova SunSafe ™ предлагает:
Умная энергия для всего домаЕсли вы впервые собираетесь установить солнечную батарею или ищете способ повысить рентабельность инвестиций в солнечную систему, солнечные батареи + накопители могут стать для вас решением.Вам не нужно быть ученым, чтобы понять, какой вариант батареи представлен на рынке — базовое понимание поможет вам чувствовать себя более уверенно в решении, которое вы принимаете для своего дома и своей семьи. Солнечные аккумуляторные батареи становятся все более популярным способом для домовладельцев снизить их зависимость от сети, повысить энергоэффективность и сэкономить больше денег.
1. Количество энергии, доступной от батареи во время отключения электроэнергии, ограничено в зависимости от подключенных нагрузок, использования пользователем и конфигурации батареи (т. Е. Батареи в определенных областях могут быть установлены для обеспечения максимальной экономической выгоды, которая может влияет на количество доступной резервной мощности). Солнечные системы и / или батареи могут потребовать ремонта после погодных явлений, и такой ремонт может быть отложен из-за не зависящих от нас сил. Нет никаких гарантий, что солнечная система или аккумулятор всегда будут работать.Вы никогда не должны полагаться ни на один из них для обеспечения жизнеобеспечения или других медицинских устройств. Какая солнечная батарея лучше всего подходит для вашего дома? С каждым годом все чаще устанавливают солнечные батареи вместе с солнечными панелями. Солнечные батареи обеспечивают значительные преимущества, такие как энергонезависимость и аварийное резервное питание. Но бывает сложно понять, на что обращать внимание при покупке солнечной батареи. В этом блоге мы разберем все, что вам нужно знать о солнечных батареях, чтобы помочь вам выбрать подходящую для своего дома. Солнечные панели производят больше электричества в середине дня, чем в любое другое время. Середина дня также бывает, когда большинство домов потребляют наименьшее количество энергии. Из-за этого ваши солнечные панели будут производить много электроэнергии, в которой ваш дом в то время не будет нуждаться. Солнечные батареи могут накапливать дополнительную солнечную энергию, которая была создана днем, поэтому вы можете использовать ее позже днем. Это позволяет вам питать свой дом чистой возобновляемой энергией от солнечных панелей, даже если они не производят электричество. Солнечные домашние накопители энергии также позволяют вам меньше зависеть от сети, что означает более низкие счета за электроэнергию и доступ к надежному резервному источнику энергии при отключении сети. Сколько будут стоить солнечные батареи в 2021 году?Стоимость солнечных батарей зависит от их химического состава. Свинцово-кислотные батареи, как правило, являются самым дешевым вариантом солнечных батарей, что делает их лучшим решением для хранения, если у вас ограниченный бюджет. Тем не менее, свинцово-кислотные батареи имеют короткий срок службы, низкие DoD и требуют много места. Литий-ионные батареипревосходят свинцово-кислотные во всех этих категориях. Но литий-ионные аккумуляторы стоят дороже. Хорошая новость заключается в том, что цена на литий-ионные солнечные батареи с годами продолжает падать. Они быстро стали наиболее популярными вариантами хранения энергии для сетевых солнечных систем. В следующей таблице перечислены некоторые популярные на рынке солнечные батареи: Узнайте, сколько солнечных панелей вам нужно для питания вашего домаОсобенности, на которые следует обратить внимание при покупке солнечной батареи При покупке солнечной батареи следует учитывать 4 основные характеристики: номинальная мощность и емкость, глубина разряда, рейтинг эффективности и гарантия. Давайте подробнее рассмотрим каждый из этих терминов и их значение. 1. Номинальная мощность и грузоподъемностьПервые две вещи, на которые вам нужно обратить внимание при покупке солнечной батареи, — это ее номинальная емкость и номинальная мощность. Номинальная мощность показывает, сколько киловатт-часов (кВтч) электроэнергии может удерживать солнечная батарея. Он представляет собой фактический запас (или количество) электроэнергии, который вы сохранили в своей батарее . Оценка емкости сама по себе не очень полезна.Вы также должны учитывать номинальную мощность аккумулятора. Номинальная мощность показывает, сколько электроэнергии батарея может доставить в ваш дом за один раз, измеряется в киловаттах . Это даст вам представление о том, сколько бытовой техники вы можете запитать в своем доме от солнечной батареи.
Батареи большой емкости и малой мощности полезны в качестве аварийных резервных генераторов, поскольку они могут обеспечивать питание некоторых важных приборов, например, холодильника или стиральной машины, в течение длительного периода времени. Батарея с низкой емкостью и высокой номинальной мощностью сможет питать весь дом, но только в течение нескольких часов, поскольку в батарее хранится меньше электроэнергии. 2. Глубина разряда (DoD)Глубина разряда (DoD) солнечной батареи — это процент разряда батареи по отношению к общей емкости батареи. Большинство солнечных батарей имеют специальный список DoD для поддержания работоспособности батареи.
Более высокие рейтинги DoD позволяют вам использовать больше энергии, хранящейся в вашей солнечной батарее, прежде чем вам придется ее перезарядить. . Например, предположим, что у вас есть солнечная батарея емкостью 10 кВт · ч с рекомендуемой DoD 60%. Это означает, что вы не должны использовать более 6 кВт / ч электроэнергии перед подзарядкой. Использование более 6 кВтч может повредить аккумулятор. 3. Эффективность приема-передачи
Эффективность солнечной батареи туда и обратно представляет собой количество энергии, которое вы можете использовать от своей солнечной батареи, по сравнению с количеством энергии, которое потребовалось для хранения этой энергии . Итак, предположим, что ваши солнечные батареи отправили 10 кВтч электроэнергии в вашу батарею, но только 8 кВтч из этой электроэнергии фактически были сохранены и могут быть использованы.Это означает, что операционная система батареи использовала 2 кВтч электроэнергии для фактического хранения и высвобождения электроэнергии, в результате чего КПД батареи в оба конца составлял 80%.
Высокоэффективные батареи сэкономят вам больше денег, потому что вы будете использовать больше электроэнергии, чем если бы у вас была батарея с более низким КПД. 4. Гарантии Гарантия на солнечную батарею даст вам представление о том, как долго она должна работать. Производители солнечных батарей обычно измеряют гарантии в «циклах». Цикл происходит, когда ваша батарея полностью заряжается, а затем разряжается до рекомендованного DoD. Каждый раз, когда цикл батареи завершается, способность батареи удерживать заряд уменьшается.
То, как вы используете солнечную батарею, влияет на то, сколько циклов она пройдет. По этой причине гарантия на солнечную батарею гарантирует, что батарея будет работать с определенной емкостью не только после определенного количества циклов или срока службы, но также и по истечении определенного количества лет. Например, гарантия на аккумулятор sonnen ecoLinx гарантирует, что он будет работать на 70% от первоначальной емкости через 10 лет или 10 000 циклов — в зависимости от того, что наступит раньше. Если вы используете аккумулятор для питания дома ежедневно, скорее всего, вы достигнете 10 000 циклов до того, как пройдут 10 лет. Но если вы используете батарею только для аварийного резервного питания, вы можете прожить 10 лет, прежде чем достигнете 10 000 циклов. Сколько вы можете сэкономить, используя солнечную энергию?Существуют ли разные типы солнечных батарей?Да, на рынке есть много различных типов солнечных батарей, в том числе свинцово-кислотные, литий-ионные, проточные и соленые. Однако большинство бытовых систем хранения энергии состоят из свинцово-кислотных или литий-ионных батарей . Мы собираемся более подробно рассмотреть эти два популярных варианта домашних солнечных аккумуляторов. Свинцово-кислотные солнечные батареи Свинцово-кислотные батареи используются для хранения энергии в течение десятилетий и, как правило, являются самым дешевым вариантом солнечных батарей. Есть два типа свинцово-кислотных аккумуляторов:
Свинцово-кислотные батареи имеют низкую степень разряда, обычно около 50%, поэтому для правильной работы их необходимо заряжать чаще.Это также влияет на срок службы батареи, который обычно составляет от 5 до 10 лет для свинцово-кислотных аккумуляторов. Это означает, что вам придется заменять батарею свинцово-кислотных аккумуляторов чаще, чем батареи других типов. Свинцово-кислотные батареи — лучшие батареи для домашних и автономных солнечных систем. Узнать больше : Стоит ли выбирать свинцово-кислотную батарею для солнечного хранения? Литий-ионные солнечные батареиЛитий-ионные батареи— это новый тип батарей глубокого разряда.Однако они быстро стали излюбленным вариантом хранения солнечной энергии среди домовладельцев по нескольким причинам. Во-первых, они меньше и легче свинцово-кислотных аккумуляторов, поэтому они занимают гораздо меньше места при той же емкости. Они также, как правило, имеют более длительный срок службы, обычно не менее 10 лет. Более длительный срок службы литий-ионных аккумуляторовчастично объясняется тем, что они имеют более высокий уровень DoD, поэтому аккумулятор может разряжаться больше, чем свинцово-кислотный аккумулятор, прежде чем его потребуется перезарядить.Многие популярные литий-ионные солнечные батареи имеют степень разряда 90% или выше. Самым большим недостатком литий-ионных солнечных батарей является то, что они более склонны к «тепловому неуправляемому запуску», что означает, что они с большей вероятностью загорятся, чем свинцово-кислотные батареи. Если аккумулятор установлен правильно, вероятность возгорания практически равна нулю. Солнечные панели и солнечные батареи — отличная параУстановка солнечной батареи может быть отличным способом получить максимальную отдачу от вашей системы солнечных батарей.Они являются отличным источником резервного питания, могут снизить зависимость от сети, а в некоторых случаях сэкономить еще больше денег на счетах за электричество. Однако солнечные батареи имеют свою цену. Если вы хотите сэкономить, установка солнечной батареи может вам не подойти, особенно если ваша коммунальная компания предлагает чистые измерения. Однако, если вы живете в районе, где регулярно отключаются электричество, или где-то с установленными тарифами на время использования, наличие резервного аккумулятора может оказаться полезным. Положительным моментом является то, что цена на солнечные батареи продолжает падать, поэтому не исключено, что в будущем все солнечные энергосистемы будут оснащены накопителями. Узнайте, сколько солнечных панелей вам нужно для питания вашего домаОсновные выводы
| Vivint SolarКак компания Sunrun, Vivint Solar предлагает домовладельцам гибкость в приобретении лучших домашних аккумуляторных продуктов и решений для вашей ситуации. Ниже вы найдете краткое описание вариантов финансирования (доступность зависит от местоположения и других факторов — настройте бесплатную консультацию, чтобы узнать, какие варианты доступны для вас). Соглашение о закупке электроэнергии (PPA)2 1. Получите солнечную батарею без лишних затрат. Ежемесячная аренда 1. Купите солнечную батарею без лишних затрат. Оставить комментарий |
Именно они ответственны за улавливание солнечной энергии и преобразования ее в электрическую. Мы предлагаем надежные и эффективные модули мощностью от 160Вт до 370Вт, идеально подходящие для домашнего и коммерческого применения.
(т.е. когда не хватает солнечной энергии для питания нома).
Аккумуляторный инвертор может быть отдельным ящиком или может быть включен в аккумуляторный ящик — последний известен как система «все в одном». 
Часто основные нагрузки полностью подключаются к новому распределительному щиту. 
Некоторые критики — это тонко замаскированные рупоры угольной, газовой или атомной промышленности, всем бизнес-моделям которых серьезно бросают вызов солнечная и ветровая энергия. Они правы, чувствуя тепло от солнечной, а теперь и от солнечных батарей. 
Какую работу выполняет солнечная батарея? Он хранит солнечную энергию, создаваемую солнечными панелями на крыше. Обещание аккумуляторов существовало уже давно. Теперь, когда мечта о хранении была реализована, важно включить хранилище при покупке домашней солнечной установки. Причина номер один заключается в том, что аккумуляторная батарея, включенная в вашу солнечную установку, имеет такой же федеральный налоговый кредит, как и все остальные элементы в процессе установки. Теперь это сделка. 
Подобно финансовому банку, аккумуляторный банк решает проблему прерывистой работы за счет экономии энергии, которая сейчас не нужна для дальнейшего использования.Недавние достижения в области химии аккумуляторов были вызваны распространением портативных компьютеров и сотовых телефонов, а в последнее время и электромобилей. Современные аккумуляторы могут пройти тысячи циклов зарядки. Они практически не нуждаются в обслуживании, и теперь на них обычно дается гарантия от 10 до 12 лет. Лучше всего, пожалуй, то, что цены на батареи упали примерно на 85% за последнее десятилетие, что сделало батареи как часть солнечной установки привлекательным финансовым предложением. Последние достижения в области аккумуляторных технологий, такие как проточные окислительно-восстановительные батареи, обещают решить проблемы распределения солнечной энергии в масштабах коммунального предприятия.При этом батареи скоро вытеснят угольные, газовые и ядерные не только потому, что они чище, но и потому, что они дешевле или скоро станут дешевле.
Каждый киловатт, произведенный, но не потребленный ночью, просто тратится зря. Таким образом, коммунальные предприятия предлагают низкие цены в ночное время, чтобы побудить потребителей смещать большую часть своего спроса на поздние и ранние утренние часы, обычно с 23:00 до 6 или 7 часов утра. Вот почему у некоторых приборов есть таймеры для отсрочки запуска. 
Например, текущая норма TOU для жилых домов в непиковые периоды составляет 1,4 цента за киловатт, а в пиковый период — 20,3 цента за киловатт; это на 1435% больше! Другие коммунальные службы имеют аналогичные тарифные планы.
Это сэкономит вам деньги, проверяете вы это или нет. Большинство людей в течение первых нескольких недель одержимо проверяют уровень заряда своих новых батарей, а затем постепенно забывают об этом, пока в следующий раз владелец не поймет, что в этом районе отключено электричество, потому что все соседи сидят в темноте. 
Кредит составляет 26% до 2020 года, но снизится до 22% в 2021 году и 0% в дальнейшем. Стоит подчеркнуть, что это налоговый кредит, а не налоговый вычет. Это доллар за сокращение налоговых обязательств по чистой прибыли и может быть перенесен на срок до пяти будущих лет. Компании, использующие солнечные батареи, с батареями или без них, могут воспользоваться преимуществами ускоренного снижения стоимости установки. 
Для рабочего не очевидно, что в сеть поступает энергия от солнечных батарей в чьем-то доме.Следовательно, чтобы предотвратить поражение рабочего электрическим током, солнечные системы должны отключать питание от панелей во время отключения электроэнергии. Это ограничение не распространяется на аккумуляторные батареи. Батареи, как и генераторы на ископаемом топливе, могут обеспечивать резервное питание для критически важных бытовых нагрузок, таких как охлаждение пищевых продуктов, освещение и т. Д. Однако, в отличие от генераторов, работающих на ископаемом топливе, батареи не нуждаются в частом обслуживании и дозаправке, и они работают бесшумно, без запаха дыма. Аккумуляторная батарея сама по себе может обеспечить резервное копирование, но сама солнечная система не может.И только солнечные батареи плюс дают системе право на федеральный налоговый кредит. 
Мы разработали калькуляторы, с помощью которых мы можем ввести данные о потреблении клиентов, чтобы спрогнозировать ожидаемую экономию и окупаемость инвестиций. Однако наши калькуляторы не могут рассчитать, сколько из ваших соседей захотят подойти к вашему дому во время отключения электроэнергии, когда у вас включен свет, а у них нет.С этим вы сами по себе! Удачи! 
Проще говоря, это разница между одновременным питанием нескольких приборов и полным питанием всего дома.Чем выше номинальная мощность, тем больше энергии может выдать аккумулятор, однако, если у него относительно небольшая емкость, он может обеспечивать энергию только в течение короткого промежутка времени, прежде чем вашему дому потребуется переключиться на сетевое питание. 
Независимо от того, какой тип батареи вы рассматриваете, лучше всего начать с того, чтобы немного углубиться в детали.
Считается, что у большинства домашних солнечных батарей срок службы не менее 10 лет при регулярном использовании. . 
Однако они намного больше, чем другие батареи, а это означает, что им требуется больше места на 1 кВт · ч хранения, чем другим типам батарей.
Тем не менее, термический разгон случается крайне редко. 
Если вы хотите соединить свои солнечные панели с аккумулятором, обязательно обратитесь к нескольким авторитетным установщикам аккумуляторов, чтобы обеспечить высочайшее качество установки по самой выгодной цене.