Ми працюємо. Знижено ціну на весь асортимент продукції. Знижки

Домашня сонячна електростанція, що це таке та з чого вона складається?

У цьому блозі ми намагатимемося розкрити основні принципи впровадження домашньої сонячної електростанції, розглянемо всі плюси та мінуси.

Технологія утилізації сонячної енергії та перетворення її на електрику бере свій початок у середині 20-го століття. Перший прототип сонячної панелі був створений італійським фотохіміком Джакомо Луїджі Чамічаном.

Через деякий час ще перші космічні супутники були обладнані сонячними панелями. Простота і надійність, а також відносна ефективність отримання такого роду електроенергії, дозволила сонячним панелям швидко поширитися та утворити один із найбільш екологічних та ефективних ринків виробництва електроенергії у світі.

На сьогоднішній день, сумарний обсяг, що виробляється від сонячних панелей електроенергії, становить близько півтора відсотка всіх світових потреб в електриці. На перший погляд ця частка мала, але в останні п’ять років швидкість впровадження сонячних електростанцій зросла і дає щорічний приріст вироблення електроенергії близько 50%.

Тож із чого складається сонячна панель?

Найбільшого поширення, а саме, за простоту та відносну дешевизну, набули сонячні панелі на основі кремнієвих елементів. Кремній – це другий за масою елемент на нашій планеті (перший Кисень). Це дало промисловості можливість масового виробництва кремнієвих елементів та подальше компонування їх у сонячні панелі. Як правило, сонячна панель складається з 60 і 72 кремнієвих пластин, які з’єднують струмознімними доріжками та клеять до скла. Такий набір послідовно з’єднаних кремнієвих пластин дозволяє виробляти сонячні панелі потужністю від 250 до 370 Ватів.

Основним показником сонячної панелі є коефіцієнт корисної дії (ККД).

Виробники сучасних сонячних панелей, які виробляються та використовуються масово, змогли досягти показника ККД у 16-20%. Це означає, що 16-20% отриманої сонячної енергії на поверхні панелі буде трансформовано в постійний електричний струм. Передові теоретичні дослідження дали можливість збільшення ККД фотоелементів сонячних панелей до 66%.

І так, за допомогою сонячних панелей ми трансформуємо сонячну енергію на постійний електричний струм. Як відомо, більшість побутових і промислових електроприладів працюють на змінному струмі. І для того, щоб перетворити, отриманий від сонячних панелей постійний електричний струм, до складу сонячної електростанції входить так званий інвертор. Це пристрій для перетворення постійного струму в змінний зі зміною величини напруги. Зазвичай є генератор періодичної напруги, за формою наближеного до синусоїди, або дискретного сигналу.

Як формується потужність сонячної електростанції?

Розглянь приклад сонячної електростанції у приватному домогосподарстві.

Перше, з чого потрібно почати, визначити місце розташування сонячних панелей. Так як сонце рухається і постійно змінює кут по відношенню до земної поверхні, необхідно вибрати оптимальний азимут та кут нахилу панелей. Найкращий азимут повороту сонячних панелей по відношенню до сонця 180 °. При розміщенні сонячних панелей на покрівлі будинку необхідно обрати саме південну сторону. При цьому, кут по відношенню до горизонту, вийде саме такий, який має сама покрівля. Але, на сьогоднішній день, виробники кріплень для сонячних панелей пропоную широкий асортимент кріплень, які дозволять покращити значення кутового відображення та підвищити ефективність сонячних панелей.

Після того, як ми визначилися з місцем розміщення сонячних панелей, необхідно провести вимірювання розмірів та прорахувати, скільки сонячних панелей можливо буде розмістити. Більшість сонячних панелей має стандартні розміри: 60 кремнієвих осередків – 1650х992 мм, 72 кремнієвих осередків – 1950х992 мм. Простіше кажучи, маємо два розміри: 1 м на 1,7 м і 1 м на 2 м.

Припустимо, що розміри, що підходять для розміщення сонячних панелей скату покрівлі, 10 метрів ширини і 7 метрів довжини. При виборі розмірів панелей, краще зупинитися на панелях 72 осередками, це дозволить заощадити на кріпленні. Виходить, на даній покрівлі, максимальна кількість сонячних панелей, обраного розміру, становить 35 штук. При виборі сонячних панелей потужністю 330 ват сумарне значення потужності сонячних панелей складе 11 550 ват. Ця потужність панелей дозволить забезпечити працездатність інвертора з номіналом потужності 10 кВт. Усі сучасні інвертори мають можливість перевантаження за постійного струму. Зазвичай це значення перебуває у межах 20-50%. Інвертор 10 кВт може бути перевантажений панелями аж до 15 кВт. Це дозволить збільшити час роботи інвертора в номінальному режимі в умовах відсутності сонця, а також вранці та ввечері. Простіше кажучи – що більше сонячних панелей, то більше електроенергії на виході інвертора.

У випадку, якщо ваш будинок розташований таким чином, що скати покрівлі спрямовані на схід та захід, можна розглянути як місце встановлення панелей, ділянку землі, в межах території вашого господарства. Головною умовою розміщення сонячних панелей землі є відсутність затінення. Основною ж перевагою такого розміщення є можливість встановлення сонячних панелей у найкращому положенні по відношенню до сонця. Потужність сонячної електростанції, при розміщенні землі, обмежується лише розмірами земельної ділянки. Правильно підібрані кріплення для сонячних панелей можуть частково компенсувати малу площу земельної ділянки.

Сонячна електростанція, з встановлюваною сумарною потужністю панелей в 11 550 ват, залежно від широти розміщення на території України, на рік вироблятиме від 12 000 кВт*годин на півночі до 16 000 кВт*годин на півдні країни. Такий обсяг електроенергії, що виробляється, повністю перекриє потреби в електриці середньостатистичного домашнього господарства.

На сьогоднішній день, проект із впровадження мережної сонячної електростанції, в Україні, в середньому обходиться до 1000$ за 1 кВт потужності, що встановлюється. Тобто ціна сонячної електростанції, потужністю 10 кВт, коштуватиме приблизно 10 000$. Приклад об’єктів та цін доступні в каталозі.

Термін служби обладнання складає близько 25-30 років, що дозволить вам отримати енергонезалежність на довгі роки.

У наступній статті ми познайомимо вас із “Зеленим тарифом”.