- Як працюють сонячні батареї?
- Недоліки сонячної електроенергетики
- Шкідливість сонячних батарей?
- Типи сучасних сонячних батарей
- Розміри сонячних панелей
- Який ККД у сонячних панелей?
- Потужність сонячних панелей
- Які документи необхідні для встановлення сонячних панелей?
- Скільки потрібно сонячних батарей для приватного будинку?
- Скільки коштують сонячні батареї для дому в Україні?
- Вартість повного комплекту сонячних панелей?
- Що входить в комплект сонячної електростанції?
- Скільки коштує монтаж сонячних панелей?
- Як працюють сонячні батареї в похмуру погоду?
- Скільки виробляє сонячна панель взимку?
- Як очистити від снігу сонячні батареї?
- Як працюють сонячні батареї вночі?
- Чи потрібно мити сонячні панелі?
- Як правильно розташувати сонячні батареї?
- Який найкращий кут нахилу для сонячних панелей?
- Як розрахувати відстань між рядами сонячних батарей?
- Скільки потрібно сонячних панелей для 10 квт?
- Які сонячні панелі найпопулярніші у 2021 році?
- Яка ціна на сонячні панелі та електростанції?
- Яка гарантія на сонячні панелі?
Як працюють сонячні батареї?
Ще у 1842 році було відкрито ефект перетворення світла в електрику. Наступним кроком стало використання селену, який добре підходив для перетворення світла в електрику. Перші прототипи сонячних батарей були створені італійським фотохіміком Джакомо Луїджі Чамічаном.
Перші сучасні кремнієві батареї були створені 25 березня 1948 р., фахівцями компанії Bell Laboratories. Це відкриття було зроблено трьома співробітниками компанії – Кельвіном Соулзером Фуллером (Calvin Souther Fuller), Деріл Чапін (Daryl Chapin) і Геральдом Пирсоном (Gerald Pearson). І вже через 10 років, 17 березня 1958 року, в США був запущений супутник з використанням сонячних батарей – «Авангард-1».
В подальшому, саме розвиток космічної галузі стимулював розвиток сонячної енергетики.
Адже сонячні батареї – одне з основних джерел отримання електричної енергії на космічних апаратах: вони працюють довгий час без витрати будь-яких матеріалів.
На жаль, при польотах на великій відстані від Сонця (за орбітою Марса) їх використання стає проблематичним, так як потік сонячної енергії обернено пропорційний квадрату відстані від Сонця.
Недоліки сонячної електроенергетики
Для встановлення сонячних панелей необхідне використання великих площ. Але вже є декілька варіантів рішення цієї проблеми:
- використання площі технічних водойм
- використання непридатних земель (в тому числі і пустель)
- дахи житлових та промислових будівель
Сонячна електростанція не працює вночі і недостатньо ефективно працює при великій хмарності та у вечірніх сутінках, в той час як пік електроспоживання припадає саме на вечірні години.
Основними методами вирішення цієї проблеми є пристрої накопичення та зберігання електричної енергії (energy storages), які постійно вдосконалюються та розвиваються. З розвитком електротранспорту, вартість накопичення та зберігання енергії буде продовжувати стрімко падати. У 2021 році вартість зберігання 1 кВт*г електроенергії становила трохи більше 100 USD.
Незважаючи на екологічну чистоту енергії, генерується сонячними панелями, самі фотоелементи містять отруйні речовини, такі як свинець, кадмій, галій, миш’як і т. д.
Для запобігання негативному впливу, вже починають створюватись підприємства, які займаються утилізацією сонячних панелей. Науково дослідні інститути так само розробляють новітні методи утилізації сонячних панелей, задля зменшення шкоди довкіллю.
Шкідливість сонячних батарей?
Генерація електричної енергії сонячними панелями є абсолютно безпечна та нешкідлива. У розвинених країнах, більшість приватних сонячних станцій встановлюється саме на дахах житлових будинків. Фізичні процеси, які протікають в сонячних панелях, при генерації електричної енергії, не створюють шкідливого впливу на здоров’я людей, які знаходяться навіть поруч із ними.
Типи сучасних сонячних батарей
Досі можна виділити дві основні гілки розвитку сонячних панелей
- полікристалічні сонячні панелі
- монокристалічні сонячні панелі
Монокристалічні сонячні панелі за своїми властивостями значно перевищують полікристалічні. Довгий час, їхня вартість була набагато більша за полікристалічні, чим і було зумовлено домінування полікристалічних панелей на більшості ринків. Але починаючи із 2017 року, ціновий розрив почав сильно скорочуватись, і завдяки новітнім технологіям, вартість 1 кВт монокристалічних панелей фактично зрівнялась із вартістю 1 кВт полікристалічних панелей. Враховуючи набагато довший термін служби монокристалічних панелей та їх меншу деградацію з часом, у 2021 році переважна більшість вироблених та встановлених панелей буде саме з монокристалу.
Розміри сонячних панелей
Історично, сонячні панелі вироблялися у двох головних типорозмірах.
- 60 комірок (6*10). Для домашнього використання 1650*992 мм
- 72 комірки (6*12). Для промислових сонячних станцій 1956*992 мм
Але, гонитва за самою потужною панеллю, призвела до того, що кожен виробник почав виробляти панелі власного типорозміру, поступово збільшуючи розміри панелей на 1-2 см по кожній із сторін.
Також, зміни у розмірі панелей, були викликані технологічними змінами у розмірі кристалів, із яких нарізаються сонячні комірки.
У 2021 році очікується створення альянсів, які зможуть домовитись про нові стандартні розміри панелей, вироблених на базі нових комірок.
Також, у 2020 році було встановлено декілька абсолютних рекордів, по потужності окремої сонячної панелі (800+ Вт),
але розміри цих панелей, на жаль, були рівно у 2 рази більші за 400 Вт модулі.
Перед замовленням тих чи інших сонячних панелей, бажано точно пересвідчитись, які саме розміри та характеристики має та чи інша панель, і перевірити їх сумісність із Вашим інвертором. Розрахунок стрінгу сонячних панелей.
Який ККД у сонячних панелей?
ККД сонячних панелей постійно зростає. Виробники постійно змагаються за звання виробник панелей з найкращим ККД.
Станом на початок 2021 року, типовий ККД монокристалічних панелей був у діапазоні 19-21%, але декілька виробників вже задекларували виробництво панелей із ККД 24,5%.
Може здатися, що це не дуже великі зміни, але насправді це дуже великий прогрес. Лише декілька років тому, у 2018 роках, середній ККД становив 16-17%, і відповідно, панелі які виробляються зараз, займають на 20%+ менше площі, ніж ті, що були лише кілька років тому. І ця тенденція продовжується.
В лабораторних умовах досягнуто набагато вищі рівні ККД, але технологій виробництва таких панелей надто витратні і такі панелі на жаль не довговічні.
Потужність сонячних панелей
За останні два роки, потужність панелей стрімко зросла. Якщо раніше на ринку найпопулярнішими моделями були сонячні панелі потужністю 280 – 320 Вт, то у 2020 році найбільшою популярністю користувались моделі у 500Вт.
У 2021 році, в Україні, очікуються поставки ще більш потужних моделей, 650 і більше Вт. Але треба розуміти, що збільшення потужності панелей, в переважній більшості варіантів, зумовлено лише зміною фізичних розмірів панелі, а не ККД,
Хочу наголосити, що потрібно розрізняти ККД панелей, та їх потужність. Необхідно розуміти, що панель на 500 або 600 Вт буде мати той самий, якщо не менший, ККД, ніж панель на 340 Вт. І на дах, краще монтувати панелі саме меншої потужності, вони оптимальніше заповнять площу даху будинку.
Які документи необхідні для встановлення сонячних панелей?
Головне – це технічні умови на виділення потужності, яка дорівнює потужності інвертора або перевищує її. Цей пункт займає найбільше часу та нервів.
Поки Вам не проклали нову лінію фізично, перейматися іншими пунктами не варто.
- витяг на право власності на будинок;
- право власності на землю;
- висновок, який підтверджує що сонячні панелі не вимагають сертифікації;
- технічний паспорт на інвертор, що буде монтуватися;
- висновок, який підтверджує сертифікацію інвертора або висновок, про необов’язковість сертифікації інверторів;
Більше інформації про Зелений Тариф
Скільки потрібно сонячних батарей для приватного будинку?
У 2021 році максимальна дозволена потужність приватної сонячної електростанції становить 30 кВт. Потужність сонячної станції визначається саме по інвертору, і в залежності від потреб, розташування, та самого інвертора, панелей може бути від 30 до 55 кВт. Більше про співвідношення “сонячного поля” до інвертора ( AC/DC rate).
Якщо планується використовувати сонячну станцію у якості джерела резервного живлення, то вам цілком може вистачити станції на 3 – 5 кВт.
Якщо є бажання продавати електрику за “зеленим тарифом”, то встановлення станції максимально дозволеної потужності (30 кВт) максимально прискорить окупністю. Різні варіанти розрахунку.
Скільки коштують сонячні батареї для дому в Україні?
Вартість саме сонячних панелей в Україні, була найменшою на початку 2019 р. – біля 0,25$ / Вт. На весні 2019 р., було повернуто ПДВ, на обладнання для зеленої енергетики, що призвело до стрімкого здорожчання сонячних панелей до рівня 0,3 $ / Вт. В середині 2020 року ціни знову почали знижуватись, але економічна криза та модернізація обладнання призвела до росту цін на сонячні модулі вже в Китаї, внаслідок чого, у 2021 році очікується певне здорожчання і повернення до рівня як мінімум 0,3 $ / Вт а може і більше. Актуальні ціни на сонячні панелі.
Вартість повного комплекту сонячних панелей
Вартість комплекту для автономної сонячної електростанції, у великій мірі залежить від ємності та типу акумуляторів, які будуть на ній встановлені. І хоч на світових ринках, вартість 1 кВт*г акумуляторів наближається до 100$, актуальні роздрібні ціни помітно відстають. І при встановлені автономної станції, треба відштовхуватись від вартості не менше 1 кВт – 1000$.
Вартість комплекту для мережевої сонячної станції в 2020 – 2021 рр коливається в межах 11 000$ за 30 кВт.
Що входить в комплект сонячної електростанції?
Зазвичай, в комплект мережевої сонячної станції включають сонячні панелі, інвертор, який буде перетворювати постійний струм від панелей, у змінний і віддавати його в мережу. Також, зазвичай входить комплект для кріплення сонячних панелей на дах будинку, якусь стандартну кількість сонячного кабелю, та мінімальний захист по змінному струму.
Але головне питання що не входить:
- підняття потужності
- заземлення
- двосторонній лічільник
- вартість наземної конструкції (навіть стаціонарний кут може потягнути до 8000$)
- доставку як самого обладнання так і матеріалів на конструкцію
- роботи по монтажу та пусконаладці
- документальний супровід по підключенню “Зеленого Тарифу”
І в залежності від того, що Ви зробите самі, а що зробить монтажна організація, повна вартість станції буде коливатися в межах 500 – 700$ за 1 кВт , станом на 2021р.
Таким чином, повна вартість встановлення 10 кВт СЕС буде в межах 5000 – 7000$, 30 кВт СЕС буде в межах 15000 – 21000 $.
Також, з метою покращення рентабельності, рекомендується встановлювати сонячних панелей до 1,5 раза більше по потужності, ніж потужність інвертора. Тобто, на 30 кВт інвертор бажано встановлювати до 45 кВт панелей. Обгрунтування.
Скільки коштує монтаж сонячних панелей?
Саме монтаж панелей, може коштувати по різному, в залежності від станції. Монтажні роботи на даху дорожчі, ніж наземні.
Зазвичай, повний комплект послуг монтажної організації для наземної станції не перевищує 2000$ за 30 кВт (монтаж конструкцій, панелей, та електричної частини)
Вартість монтажних послуг на даху, може бути до двох разів більша, і досягати 4000 $ в складних випадках.
Останнім часом користується популярністю послуги “шеф-монтажу”. Зазвичай вони стартують від 500$ за станцію в 30 кВт.
Як працюють сонячні батареї в похмуру погоду?
Навіть в самі похмурі дні, станція продовжує працювати і генерувати електроенергію. В залежності від пори року та щільності хмар, генерація може коливатись в межах 3 – 95%.
Скільки виробляє сонячна панель взимку?
На жаль, генерація взимку панелей дуже сильно падає, і за всі три зимові місяці станція зненерує лише 1/10 від річної генерації. Тому розраховувати на опалення від сонячної станції взимку не варто. В особливо похмурі зимові дні, генерація 30 кВт станції може становити лише 2 – 5 кВт*г на добу! Графіки помісячної генерації
Як очистити від снігу сонячні батареї?
Зазвичай, навіть під шаром снігу, сонячне випромінювання досягає до панелей, і вони починають генерувати. Під час генерації вони нагріваються, і сніг сходить з сонячних панелей набагато швидше, ніж із звичайного даху. Більшість експертів радіть не зачіпати сніг, т.я. він зійде сам. Але, маючи таку можливість, можно допомогти панелям очиститися, звичайною щіткою. Краще всього проводити таку операцію після 11-12 години дня, коли сніг вже трохи підтане на панелях, і буде дуже легко сходити з них від одного дотику.
Якщо сніг не встигне зійти з панелей, на протязі світлового дня, вночі він перетвориться на лід, і на наступний день буде сходити набагато важче.
Як працюють сонячні батареї вночі?
На жаль, у вечірній і нічний час, коли бувають максимуми споживання електричної енергії, сонячна станція не працює. Це призводить до так званого ефекту “качки”, на графіку генерації електричної енергії. Для нівелювання негативного ефекту і створення можливості використовувати сонячну енергію вночі, будуються гібридні сонячні станції, які мають в своєму складі накопичувачі енергії, які заряджаються вдень, та можуть віддавати енергію ввечері та вночі, за такої потреби.
Чи потрібно мити сонячні панелі?
Зазвичай, панелі не потребують миття. Але, в залежності від розташування панелей – біля дороги чи виробництва, яке створює пил, регулярне миття панелей може дати суттєву прибавку до генерації, точніше нівелювати втрати в генерації від забруднення.
Як правильно розташувати сонячні батареї?
Найкраще розташовувати сонячні панелі на південь, в незалежності від співвідношення “сонячного поля” та потужності інвертора. Це дасть максимальну генерацію, в річному еквіваленті. Але, якщо нам потрібна більш рівномірна генерація на протязі доби, то краще розташовувати панелі на схід-захід.
Який найкращий кут нахилу для сонячних панелей?
Оптимальний кут встановлення сонячних панелей для України становить 30 – 35 градусів, для півдня – півночі України відповідно. Використання конструкцій зі змінним кутом нахилу “весна – літо – зима” може допомогти згенерувати більше, але зазвичай мова йде про 3-6%.
Як розрахувати відстань між рядами сонячних батарей?
При монтажі рядів сонячних панелей достатньо дотримуватись простого правила – відстань між рядами сонячних панелей, повинна складати 1,7 від висоти. За умови, що конструкції розташовані на одній горизонталі. При нестачі місця, передній ряд робиться трохи нижчим, а початок заднього відповідно піднімається вище від землі.
Скільки потрібно сонячних панелей для 10 квт?
Потужності панелей постійно зростають. Якщо використовувати популярні останнім часом 500 Вт моделі, то цілком достатньо буде лише 20 сонячних панелей, для отримання 10 кВт пікової генерації. Але, площа яку вони займають, залишається майже незмінною, в порівнянні із 340 або 450 панелями, і становить трохи менше ніж 50 м2.
Які сонячні панелі найпопулярніші у 2021 році?
Бажано вибирати сонячні панелі від надійних та перевірених виробників.
Складено рейтинг найкращих і популярних у світі виробників сонячних панелей, бажано рівнятись на них. Можна почитати відгуки, майже на всіх виробників сонячних панелей, що продаються в Україні.
Також, Вас може зацікавити рейтинг популярних інверторів.
Яка ціна на сонячні панелі та електростанції?
Вартість сонячної станції складається з досить великого переліку матеріалів та робіт. Хоча, звісно, найдорожче коштують сонячні панелі та інвертор.
У 2021 році, вартість сонячної станції “під ключ” коливається в рамках 500 – 700$ за Вт. Але, краще замовити обладнання трохи дорожче, але у перевіреної фірми, яка має досвід та позитивні відгуки від користувачів. Адже помилки у монтажі, можуть призвести до великих втрат та пожеж.
Яка гарантія на сонячні панелі?
Стандартна гарантія на сонячні панелі становить 10 років, і 25 років складає термін розширеної гарантії на зберігання 80 і більше % початкової потужності. В залежності від виробника, гарантія може бути зменшена до 5 років, або розширена до 12 і більше. Враховуючи вартість обладнання, великий гарантійний термін, та досить значний перелік проблем, які вважаються гарантійними або не гарантійними, бажано зафіксувати всі умови в письмовому вигляді. Це дуже допоможе у спірних ситуаціях.
Приєднуйтесь до нас!
Telegram https://t.me/greenpowertalkg