Солнечные батареи - стоит ли устанавливать их на ваш новый дом?

Это что - магия, которая позволяет использовать энергию солнца? Солнечные фотоэлектрические батареи преобразуют солнечное излучение в электричество постоянного тока с целью получения электроэнергии с помощью фотоэлектрических полупроводников, которые поглощают фотоны в солнечном свете. Панели состоят из нескольких клеток, которые соединены электрически и, как правило, содержат верхний защитный слой, два слоя кремния, обработанного схемой сбора и слой полимерной подложки. Панели объединяются в массив, который состоит из одного (или более) батарей, контроллера (для автономных систем), инвертора (для соединенных с сетью систем), проводки и рамок.

Сегодняшние PV преобразователи широко используются для производства электроэнергии, подключенные к сети. Солнечные гальванические элементы могут генерировать электричество из прямого и преломленного солнечного света, так что ваши солнечные батареи будут функционировать даже в пасмурные дни. Дождь даже помогает, смывая грязь с панелей.

Как и любое техническое устройство, солнечная батарея имеет свои эксплуатационные и технические характеристики, которые отличаются для разных моделей, разных производителей, но с достаточно небольшой разницей.

При площади солнечной батареи примерно 0,2 квадратных метра мощность модуля составляет примерно 10Вт. Напряжение при максимальной нагрузке - около 25В. Ток короткого замыкания составляет около 500мкА. Вес такого модуля около 2кг. Примерный КПД солнечной батареи - от 14 до 18%. Срок службы такой пластины не менее 25 лет.

Несмотря на сравнительно низкий КПД солнечная батарея является наиболее эффективным источником электричества среди альтернативных и автономных источников энергии. Однако за достаточно высокую стоимость солнечной батареи, а главное зависимости от погодных условий, их в большинстве случаев предлагают не как основной, а как дополнительный источник энергии. Это обусловлено двумя причинами, достаточно высокой стоимостью самих солнечных батарей, и сравнительно небольшим выходом энергии с единицы площади. В ясный солнечный день с одного квадратного метра площади солнечной батареи можно снять максимум 120Вт мощности. Этого недостаточно даже для работы компьютера.

Поэтому для получения более существенной мощности солнечные панели объединяют в мини-электростанции. С солнечной батареи площадью 10 квадратных метров, можно получать уже более 1кВт энергии, что может обеспечить работу компьютера, телевизора, нескольких лампочек. В целом, для дома, где живет 3-4 человека (необходимая мощность 200-300кВт в месяц), в светлое время суток и теплое время года будет достаточно солнечных батарей площади 20 квадратных метров. Как правило, ориентированной на юг стороны крыши для установки такой солнечной батареи хватает. Если же площадь стороны крыши, ориентированной на юг составляет 40 квадратных метров, то это может при 18-20 солнечных днях дать до 500кВт в месяц.

Хотя солнечная батарея зимой будет не очень эффективна. В то же время нельзя не заметить и очевидные преимущества:

длительный срок службы;
независимость от технических неполадок энергогенерирующей организации;
низкая вероятность поломки солнечной батареи;
нет необходимости постоянно ее обслуживать;
производимая энергия бесплатна (но, конечно, после того, как в систему были вложены немалые средства).

Недостатки солнечных батарей

Недостатков у солнечных батарей в качестве источника энергии не так уж и много, но они, к сожалению, достаточно убедительные и конкретные:

- высокая стоимость и, как следствие, длительный срок окупаемости;
- зависимость от погодных условий;
- низкий КПД по сравнению с традиционными источниками энергии;
- невозможно использование для приборов, потребляющих большую мощность.

Панели солнечных батарей бывают разного размера и мощности. В европейских странах солнечные батареи встречаются значительно чаще, чем у нас, поскольку там выше покупательная способность населения. Кроме того, при установке солнечных батарей нужно выбрать в доме подходящее помещение для установки аккумуляторов, оборудовать схему синхронизации напряжения с той, которая поступает от местной трансформаторной подстанции.

Кроме того, на Западе любой частный домовладелец может сбросить генерируемое его солнечной станцией энергию в региональную сеть. Таким образом, его система может не комплектоваться аккумулятором и контроллером, что значительно снижает стоимость системы. А энергию, которая сбрасывается в общую сеть, государство выкупает по "зеленому" тарифу, который значительно превышает обычные тарифы на обычную электроэнергию. Таким образом, система является экономически выгодной для владельца дома.

Стоит ли устанавливать солнечные батареи на ваш новый дом?

Одним из случаев, когда солнечные батареи себя оправдывают, ситуация, когда в доме ограничено потребление энергии из-за нехватки мощностей. Местная подстанция и облэнерго не могут изменить лимит потребления, а цена вопроса может даже превышать стоимость солнечных батарей. Оправдано применение солнечных батарей в случаях, когда дом настолько удален от трансформаторной подстанции (более 10-15км), что протяжки к нему кабелей или проводов окажется соотносимо по стоимости с самостоятельным источником энергии. Имеет смысл применения солнечной электростанции и в том случае, когда необходимо обеспечить бесперебойное питание какой-либо системы, например, охранной сигнализации или компьютерной сети. Конечно, рентабельность и окупаемость систем на основе солнечных батарей тем выше, чем больше солнечных дней в году в определенной местности, например, в южных районах, на высокогорных плато и курортах, где небо большую часть дня чистое от облаков.

Автор: Александр Пушкин, www.stroy-work.ru