Как и у любого другого источника энергии, у солнечных батарей есть свои плюсы и минусы. Их следует внимательно оценить, прежде чем вы начнете подбирать компоненты системы отопления и энергоснабжения своего дома. Итак, какими же преимуществами и недостатками обладает этот источник энергии?

Плюсы использования солнечных батарей

Если сравнивать их с остальными источниками энергии, которые являются автономными и альтернативными, то солнечные батареи можно считать наиболее эффективными среди них. Чтобы получать от них достаточно энергии, нужно объединить несколько таких панелей. Уже с площади десять квадратных метров можно получить до 1 кВт электроэнергии. А для дома, в котором проживает три-четыре человека, вполне сгодится объединенная панель из батарей, площадью двадцать квадратных метров. Днем, в летний период этот источник энергии вполне способен обеспечивать весь дом. Вдвое большие размеры панели позволяют выработать из солнечной энергии почти 500 кВт электроэнергии в месяц. Этого хватит даже для системы отопления.

Среди других достоинств батарей на солнечной энергии стоит отметить долгий срок службы. Кроме того, вы никак не будете зависеть от возможных неполадок, которые происходят в компании, поставляющей электроэнергию. Вспомните, вам наверняка приходилось сидеть без света только потому, что произошел обрыв на линии электропередач или по какой-то другой причине. В случае с солнечными батареями такого просто не может произойти. Они не нуждаются в постоянном обслуживании, а вероятность их поломки крайне мала. После установки системы за электроэнергию (а в некоторых случаях — и за отопление) вам платить уже не придется.

Минусы использования батарей на солнечной энергии

Количество недостатков этих батарей не так уже велико. Впрочем, они достаточно серьезны и вполне могут заставить человека отказаться от покупки этого источника энергии. Прежде всего, к ним относится высокая цена на эти батареи. Это значит, что они будут окупаться очень долгое время. А люди, как известно, редко готовы ждать, и хотят получить выгоду от покупки как можно скорее.

Если сравнивать с традиционными источниками энергии, то эффективность батарей на солнечной энергии довольно низкая. Их мощность также оставляет желать лучшего, а потому от них невозможно подпитывать приборы, которые отличаются большой мощностью.

Проблема с ценами на эти батареи даже не столько в том, что они очень высоки, сколько в том, что эту сумму приходится выплачивать сразу, а не постепенно. Так что позволить себе приобретение подобного альтернативного источника энергии может лишь тот, кто обладает значительными свободными средствами и может потратить их без ущерба для текущего бюджета.

Также владельцу батарей придется задаться и другими вопросами, например, «Как синхронизировать напряжение от батарей с тем напряжением, что идет от местной подстанции?». Для этого придется приобретать специальное оборудование, что также выльется в дополнительные расходы.

В общем, резюмируя все вышесказанное, можно сказать, что в настоящее время получить выгоду от данного источника энергии могут лишь довольно состоятельные владельцы собственных домов. Они смогут спокойно дождаться момента, когда батареи окупят себя.

Практически любой способ генерации электроэнергии (разве, кроме геотермального или приливного) зависит от внешнего фактора - источника энергии, будь то газ, нефть, уголь, ветер или солнце. Поэтому рассматривать преимущества того или иного источника в отрыве от реальных условий не имеет смысла, как и сравнивать их достоинства или недостатки. Поговорим о ближайших перспективах с учетом различий на уровнях использования солнечной электростанции.

Уровень индивидуального использования

Активному внедрению солнечных электростанций пока препятствуют несколько факторов:

Относительно высокая стоимость ватта электроэнергии, производимой с применением солнечных батарей. Но за последние 10 лет стоимость снизилась в 10 раз (по утверждению Citigroup) и составляет 0,75$ за ватт в США для оптовых покупателей.
Отсутствие развитой инфраструктуры продвижения товара на рынке, которая включает в себя проектирование, монтаж и дальнейшее сопровождение.
Отсутствие поддержки со стороны государства. Хотя, в отношении крупных игроков оптового рынка электроэнергии принято Постановление от 28 мая 2013 г. № 449 "О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности".
Отсутствие продуманной системы продажи излишков электроэнергии в централизованную сеть. Проект солнечной электростанции любого уровня предполагает определенный запас прочности, который зависит от важности объекта энергоснабжения. Это приводит к генерации излишков энергии в отдельные отрезки времени, которую некуда девать.

Даже небольшое движение по устранению этих факторов делает солнечную электростанцию полноценным и привлекательным продуктом.

К положительным качествам (плюсам) солнечной электростанции в частном секторе относятся:

Энергетическая независимость (полная или частичная). С проблемой скачков напряжения в нашей стране сталкивались очень многие и лишь немногие получили компенсацию. А за потерянное время или информацию компенсация не предусмотрена, т.к. потери не материальны. Пятисотваттная солнечная станция с просчитанной АКБ позволит забыть о сбоях компьютера по питанию или об отключении системы сигнализации и охраны.
Изменяется отношение к электроэнергии, т.к. она становится собственностью, которой можно распоряжаться и управлять. Это, в конечном итоге, учит рачительному хозяйствованию не только взрослых, но и детей.
Солнечная электростанция - это долгосрочные инвестиции в домовладение, доходность которых не падает с годами. На такие инвестиции способен человек, думающий о завтрашнем дне, а не субъект, готовый “урвать” сегодня, а завтра - хоть потоп.
Это самый бесшумный способ получения электроэнергии, который будет работать всегда, пока светит солнце.

Прорывных технологий в производстве солнечных электростанций не ожидается. Перспективные пленочные и нанотехнологии не дойдут до промышленного уровня еще лет 15, и, к тому же, никто не запрещает наращивать или замещать мощности новыми моделями, т.к. технология преобразования и управления потоком энергии сохраняется.

Уровень промышленного использования

Промышленная генерация электроэнергии с использованием солнечных электростанций тормозится по ряду причин:

Высокая стоимость мегаватта электроэнергии в сравнении с имеющимися способами генерации. Но в целом, отмечается интерес промышленности к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) и технологиям утилизации энергетических отходов.
Лоббирование интересов существующих генерирующих и распределяющих электрических компаний на всех уровнях, которое выражается в принятии законов и блокированию реализации тех немногих программ по развитию энергетики на основе ВИЭ.
Сложность инвестиционного климата, который, с одной стороны - не допускает безоглядного участия иностранных капиталов в промышленности России, а с другой - не стимулирует отечественные капиталы к инвестированию в собственную промышленность. В этом отношении интересен проект компании Sharp Solar по клонированию производств солнечных батарей, который она предложила Саудовской Аравии. Суть проекта заключатся в том, что компания строит высоко автоматизированное производство батарей мощностью N МВт, которое питается от солнечной электростанции. Это производство изготавливает солнечные батареи для двух следующих производств мощностью N+75-100 МВт, которые строятся в это же время. Эти два изготавливают солнечные электростанции для четырех заводов и т.д. в прогрессии 1+2N. Мощность последующих производств может варьироваться и не должна быть ниже базовой (N МВт). Расчетный цикл составляет три года, т.е. через 15 лет будет 63 завода, которые могут размещаться в любой части планеты с достаточными солнечными ресурсами. У России, в настоящее время, на такие проекты нет ни государственных денег, ни заинтересованных “энергетиков”.

Перспективными считается использование солнечной энергетики на предприятиях агропромышленного комплекса (теплично-парниковые хозяйства и т.п.), в системе городского хозяйства (административные здания, объекты здравоохранения и объекты со стабильным уровнем потребления электроэнергии) и ЖКХ. Этому способствуют низкие эксплуатационные расходы и длительный срок службы.

О темпах соляризации мировой энергетики говорит тот факт, что 2/3 мощностей всех солнечных электростанций введены в строй за последние три года и еще примерно 30% планируется ввести в 2014 году. Доля солнечных электростанций будет составлять более 32-35%. И процесс становится необратимым.

Очень часто приходится сталкиваться с мнением, что применять нецелесообразно, что они дороги и не окупаются. Многие думают, что гораздо легче поставить бензогенератор, который будет обеспечивать энергией ваш дом. Давайте попробуем разобраться и определить плюсы и минусы применения .

Сначала о плюсах применения солнечных батарей

Фотоэлектрическая солнечная батарея имеет практически неограниченный срок службы (за 25-30 лет их выработка снижается на 10-20%). Она не шумит, не требует топлива, не пахнет, не надо таскать канистры, менять масло и строить отдельное (желательно пожаробезопасное) помещение, имеющее шумоизолирующие стены, вытяжную вентиляцию и выхлопную трубу.

Если у вас есть система электроснабжения с солнечными батареями, то вы слушаете птиц и любуетесь на играющих в саду детей и не вдыхаете СО 2 . Но главное – электроэнергия круглосуточно, а не только при работе генератора, заведённого с 10 попытки, и тарахтящего на «радость» Вам и соседям. У Вас всегда заряжен шуруповёрт, телефон, камера и пр. Логично ли сокращать ресурс мощного генератора ради выработки нескольких ватт?

Несомненный плюс круглосуточного энергоснабжения - это возможность установки сигнализации. Вариантов множество. От самой простой автосигнализации до интеллектуального дома с видеорегистратором, GSM – модулем, video on-line, и прочими «наворотами». Если у Вас дом, времянка, баня из бруса, то достаточно установить автосигнализацию с сейсмодатчиком (датчик удара). Это самые простые дешёвые и достаточные варианты, т.к. деревянные дома очень хорошо проводят низкочастотные колебания. Неспроста лучшие акустические системы (колонки) деревянные. В случае попытки взлома она наверняка сработает, и уж если не арестует, то наверняка произведёт психологический эффект на злоумышленника (Кто знает, может сейчас сбежится весь «аул», или сосед с «базукой» проснётся?). То же можно сказать про дом из бревна, он не многим уступает брусу. Для кирпичных и каменных домов более подойдёт автосигнализация с датчиком объёма, они не многим дороже, на 15-20%. И ваше имущество «худо-бедно» охраняется.

Навес из солнечных панелей решает 2 задачи - выработка электроэнергии и защита о солнца

Одна солнечная батарея мощностью 80-100 Вт обеспечивает необходимое освещение, работу небольшого телевизора, водяного насоса, триммера. А с установкой и подключением справится любой учившийся в школе. В солнечных батареях нет «механики» (по сути, нечему ломаться), применено закалённое, текстурированное стекло, которое не отражает лучи, позволяет собрать больше на 15 % рассеянного излучения, и выдерживает любой град и ветер.

Более того, весьма практично и эстетично использование в качестве кровельного материала. Помимо выработки электроэнергии, происходит частичное затенение и освещение мансардного или чердачного пространства. Не говоря уже о самодостаточной беседке, с освещением, фонтаном и мультимедийными «примочками».

Часто говорят: – «Зимой солнца почти нет». Согласен, почти нет, но:

Теперь немного о минусах

Таким образом, при правильно спроектированной системе автономного электроснабжения солнечные батареи позволяют улучшить качество жизни, комфорт проживания и стоимость получения электроэнергии не только летом, но и зимой. В нашем климате зимой обязательно резервировать солнечные батареи генератором, и более внимательно следить за состоянием и температурой аккумуляторной батареи.

Продолжить чтение

Автономные фотоэлектрические энергосистемы Типы фотоэлектрических систем описаны на странице Фотоэлектрические системы. Рассмотрим более подробно один из видов - автономную ФЭС. Возможно создание автономной системы электроснабжения на солнечных батареях различной сложности. Наиболее простая система имеет на выходе низкое напряжение постоянного тока…

Использование солнечной энергии для целей освещения Солнечные батареи и другие экологически чистые источники энергии становятся в последнее время все более популярными. В этой статье рассмотрены методы построения систем электроснабжения для солнечных светильников, солнечных фонарей и питания подсветки зданий, солнечного освещения…

Выбор солнечных батарей для дома

Не так давно бесплатная электроэнергия казалась чем-то из ряда фантастики. Но инженерная мысль летит вперёд и сейчас доля альтернативной энергетики становится всё больше. Постепенно все больше людей используют автономные гелиосистемы на основе солнечных батарей. Они становятся эффективным источником бесплатной энергии при разумных финансовых вложениях. Солнечная энергия посредством фотоэлементов превращается в электрическую, и вы её получаете абсолютно бесплатно. При этом солнце – это возобновляемый и бесплатный источник энергии. Гелиосистемы обретают всё большую популярность на фоне роста тарифов за электричество и тепло. Выпуск солнечных панелей в промышленных масштабах открыт в США, Европе, Китае, некоторых странах СНГ. В России заводы имеются в Москве, Зеленограде, Краснодаре, Рязани.

Солнечные батареи в составе гелиосистем применяются в основном для выработки электроэнергии для частных домов, дачных домиков, а также различных мобильных сооружений, которые находятся далеко от линий электропередач. В южных регионах такие установки можно встретить в домах отдыха, санаториях и прочих учреждениях. Фактически, солнечные батареи можно установить в любом доме, где есть необходимость в дополнительной электроэнергии. Конечно, для установки системы должны быть свободное место. Солнечная батарея состоит из набора фотоэлектрических преобразователей, объединенных в последовательную цепь. Сами батареи могут объединяться параллельно и последовательно для увеличения мощности системы.

Разновидности солнечных батарей

Солнечные батареи для дома обычно классифицируют по типу фотоэлементов, из которых они собраны. Эти фотоэлементы отличаются технологией изготовления и поверхностью. Есть три основных вида:

Фотоэлементы из аморфного кремния. Батареи из этих элементов ещё часто называются пленочными покрытиями или . Толщина полупроводникового слоя в них 80−100 мкм. Пока они ещё не получили широкого применения из-за низкого КПД. Возможно, несколько позже при дальнейшем совершенствовании они станут более востребованными. Пока основная проблема с ними заключается в том, чтобы создать одинаковую направленность у кристаллов кремния;
Фотоэлементы из монокристаллов кремния. Наиболее дорогие и эффективные элементы, позволяющие собирать батареи, работающие при пасмурной погоде. Технология производства таких фотоэлементов использует медленное охлаждение расплава кремния. В результате получается однородный монокристалл кремния в виде слитка. После охлаждения его режут на пластины и проводят термообработку, чтобы сформировать необходимую структуру на поверхности. Обычно эти фотоэлементы имеют темно-синий цвет;
Фотоэлементы из поликристаллического кремния. В этом случае при производстве фотоэлементов используют технологию образования центров кристаллизации. В одном слитке получается несколько кристаллов. Последующая термообработка у них та же, что и у монокристаллических пластин. По электрических характеристикам они уступают монокристаллам и стоят дешевле. Внешне они отличаются по участкам на поверхности разного цвета.

Важные параметры гелиосистемы

Выбирая солнечные батареи для дома, следует брать в расчёт климатические условия вашего региона. От этого будет зависеть эффективность их работы. Также регион следует учитывать при выборе типа фотоэлементов, о которых говорилось выше. В южных областях России в целях экономии можно установить поликристаллические. Здесь много солнечных дней и зимой не очень холодно. Для использования на севере лучше взять на монокристаллах, которые могут работать на рассеянном солнечном свете.

Основные характеристики, на которые следует обратить внимание:

КПД. Обычно на уровне 12─15%;
Высокое сопротивление;
Герметичность и материал корпуса. Обычно выполняется из алюминиевого профиля;
Стекло. Лучше, если будет закалённым.

Обычно для отопления дома используется электрическая или газовая энергия, а гелиосистема при этом просто выдаёт в сеть необходимый ток, работая в связке с основным источником электричества. Бывают системы, которые включают в себя , которые подключены к бойлеру или системе отопления. В этом случае при монтаже ещё нужно выделить место под коллектор.

Как уже говорилось, солнечные батареи работают в составе гелиосистем. Помимо них туда входят:

Аккумулятор (один или несколько);
Инвертор;
Провода, крепежные элементы.

Стоит отметить, что в процессе эксплуатации солнечной системы для дома, в ней довольно часто придётся менять аккумуляторы. Сами солнечные батареи работают по 25─30 лет. В процессе работы ток с солнечных панелей заряжает аккумулятор, а от него через инвертор электричеством снабжаются электроприборы в доме.

В результате аккумулятор постоянно заряжается и разряжается. Зная цену и срок службы обычного вы можете прикинуть расходы на его замену при эксплуатации гелиосистемы.

Стоит отметить ещё один момент. Реклама убеждает нас в том, что солнечные батареи не нуждаются в обслуживании, но это не так. Поверхность панелей нужно регулярно чистить от пыли и грязи, а зимой от снега. Иначе эффективность их работы существенно снижается. А если панели установлены на крыше или на фасаде, то процедура чистки будет сопряжена со сложностями. Только с чистыми панелями ваша маленькая солнечная электростанция для дома сможет работать на полную мощность.

Есть и негативный эффект от нагрева батарей в жаркое время года. Из-за этого снижается их эффективность и уменьшается выработка электроэнергии.

В последнее время изучение вопроса альтернативной энергетики набирает всё большую популярность.

Актуальность проблем экологии и истощаемости ископаемого топливного запаса, ежегодно вовлекает всё большее количество стран в поиск возобновляемых источников тепла. Одним из таких экологически чистых, неисчерпаемых природных ресурсов и является солнечная энергия. На сегодняшний день, это, пожалуй, самый технологически развитый и перспективный сектор альтернативной энергетики.

Масштабы возможностей в данной области - по истине безграничны. Учёные подсчитали, что по своей ресурсности, двадцать солнечных дней равны всем запасам нефти, угля и прочего органического топлива на планете!

Солнечная батарея как самый экономичный генератор постоянного тока

На базе процесса генерации солнечной энергии в электрическую - были созданы солнечные батареи, в наше время ставшие доступными широкому потребителю.

В основе принципа работы солнечных батарей - «фотоэлектрическй эффект».

Сама батарея представляет собой фотоэлемент со множеством полупроводников на поверхности. При взаимодействии с солнечными лучами, полупроводники начинают «движения», вследствие которых и вырабатывается электрический ток.

Стоит отметить, что мощность одной такой панели - сравнительно небольшая и напрямую зависит от их географического расположения, сезонности и даже времени суток. Для увеличения КПД, несколько панелей объединяют в модули, увеличивая площадь батареи. Как правило, необходимая площадь пропорционально зависит от масштабов объекта энергоснабжения. В настоящее время, самые габаритные солнечные панели в мире находятся в пустыне Мохаве. Их мощность равна 354 мегаватт, а занимаемая площадь - около 1000 гектаров!

Преимущества использования солнечных батарей

Основное и бесспорное преимущество солнечных батарей в их неисчерпаемом источнике энергии - Солнце! Пользователи такого универсального генератора абсолютно не зависят от функционирования поставщиков, роста цен или проблем в топливной промышленности.

Длительность эксплуатации большинства современных солнечных батарей достигает 20, а то и 40 лет! При этом всё техническое обслуживание оборудования заключается лишь в осмотре и очистки панелей от органического мусора.

Ещё одно неоспоримое преимущество этого вида энергии - в его экологичности. Так как при преобразовании в электричество солнечная энергия не загрязняет воздух и не влияет на окружающую среду, то можно с уверенностью заявлять, что солнечные батареи - это универсальный, выгодный и безопасный источник электроэнергии, как для большинства промышленных предприятий, так и для бытовых нужд!

Подпишитесь на нас