Солнечные электростанции плюсы и минусы: Солнечная энергетика. Плюсы и минусы.

Содержание

Плюсы и минусы солнечных батарей / Блог / Soncedim

Все больше людей устанавливают солнечные батареи. Для экономии затрат на электроснабжение и уменьшение вредных выбросов. Впрочем, не меньшее количество людей беспокоит вред солнечных батарей. Насколько они безопасны для пользователей и окружающей среды — попробуем разобраться.

Недостатки

Использование солнечных батарей в принципе безопасно для экологии и здоровья людей. Нюанс в изготовлении и утилизации. Впрочем, если следовать определенным правилам, риски плохого влияния уменьшаются до минимума.

В чем же вред солнечных батарей? Они состоят из свинца, меди, галлия, кадмия, синтетических металлов, алюминия для основы и тому подобное. Все это нужно грамотно утилизировать, чтобы не повредить экологии.

После завершения эксплуатации

Одну панель используют 25-30 лет. После этого с ней нужно изъять материалы, которые можно переработать повторно: например, алюминий, медь, металлическую фольгу, распределительные щиты.

Существует два метода переработки:

  • тонкая — когда вынимают почти все элементы;
  • грубая — когда берут только основные материалы.

Некоторые производители готовы бесплатно забрать батареи на переработку. А некоторые панели могут еще достаточно долго работать даже после завершения срока эксплуатации.

Другие детали, которые следует учесть

  • Солнечные батареи достаточно дорогие. Однако, при грамотной эксплуатации, окупаемости достигают через 4-6 лет.
  • Производительность солнечных батарей — от 5 до 25%.
  • Для установки солнечных батарей нужно много места и учета потребностей наклона, азимуту и ​​тому подобное.
  • Производительность автономных электростанций зависят от погоды и времени суток.

Вредны солнечные батареи для человека? Если учесть все нюансы — нет. Солнечная энергия — становится все более популярной в бытовом и промышленном использовании. К примеру, сегодня она занимает только 1% энергии, используемой в мире. Впрочем, к 2050 году сможет обеспечить 20-25% рынка. Следовательно, их качество и производительность будет увеличиваться, а вреда от солнечных батарей будет все меньше.

Преимущества

Все люди имеют доступ к солнечной энергии. Она неисчерпаема и имеет очень много преимуществ. Несмотря на возможную вредность от солнечных батарей, использование альтернативной энергии — это ли не наименьшее зло из всего, что мы делаем с планетой.

  • Благодаря солнечным батареям можно организовать автономное электроснабжение и ни от кого не зависеть.
    Солнечная энергия — бесплатная и еще как минимум 5000000000 лет неисчерпаема.
  • Солнечные батареи при эксплуатации безопасны для окружающей среды.
  • Они бесшумны.
  • Устойчивые к различным повреждениям.
  • Долговечны, с возможностью заменять отдельные элементы.
  • После завершения эксплуатации панели можно перерабатывать.

Поможем с консультацией

Если Вы до сих пор сомневаетесь в целесообразности и хотите узнать больше о пользе и вреде солнечных батарей — обратитесь к консультанту компании Сонцедом. Расскажем все детали: +380 (68) 672-95-27, +380 (95) 149-91-71

Профессия инженер по солнечной энергетике: где учиться, зарплата, плюсы и минусы, востребованность

Автор: Маргарита Стогний

Обновлено

Инженер по солнечной энергетике может специализироваться в двух прикладных направлениях: установке и производстве солнечных электростанций. Кстати, в 2021 году центр профориентации ПрофГид разработал точный тест на профориентацию. Он сам расскажет вам, какие профессии вам подходят, даст заключение о вашем типе личности и интеллекте.

Инженер по установке солнечных электростанций — специалист, который занимается установкой и обслуживанием солнечных батарей. Иными словами, он проводит энергию солнца в объекты.

Инженер по производству солнечных электростанций занимается производством солнечных модулей на специализированных предприятиях.

Особенности профессии

Современный мир волнуют проблемы истощения природных ресурсов, в частности, источников получение электрической энергии. Поэтому остро стоит вопрос о переключении на альтернатив ные источники энергии. Этому способствует и рост цен на традиционные энергоносители. В последнее десятилетие взоры ученых обратились к Солнцу – вечному и неиссякаемому источнику тепла и света. Активно стала развиваться наука получения энергии из солнца: были спроектированы и созданы солнечные батареи.

Солнечная энергия – естественна и экологична.

Преимущества солнечных электростанций:

  • быстро и легко возводятся благодаря легким конструкциям;
  • безотказная работа простых элементов;
  • бесшумная работа;
  • простота эксплуатации и обслуживания;
  • нет выброса вредных веществ, как при использовании других источников энергии.

Полное количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли за неделю, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана. В настоящее время от солнечных батарей страна получает всего 0,1 % от всей электроэнергии в мире. Потенциально солнце может вырабатывать до 10 000 ТВт – это в 5 000 раз больше мощности всех современных стационарных энергетических установок Земли.

Несмотря на то, что в климатических условиях России использовать солнечные электростанции или батареи круглый год невозможно, спрос на них достаточно велик. И профессия инженера солнечных батарей чрезвычайно востребована. На сегодняшний день существует много компаний по производству, установке и обслуживанию солнечных батарей на загородных домах, частных предприятиях. Солнечные коллекторы обеспечивают подогрев горячей воды и отопление дома, системы теплого пола. Себестоимость энергии солнечных батарей невысока и по сравнению с прошлым десятилетием снизилась на 80%. В осенне-зимний период вместо солнечной электростанции можно задействовать ветряные станции.

Солнечные коллекторы и солнечные электростанции на солнечных батареях перестали быть технологической новинкой. Их выпускают в промышленных масштабах специальные предприятия и заводы, на которых также востребована профессия инженера по солнечным электростанциям.

В государственном масштабе профессия инженера солнечных электростанций востребована в фундаментальной науке и стала одной из самых перспективных. В программе модернизации электроэнергетики до 2020 года указаны объемы производства и потребления электрической энергии с использованием возобновляемых источников до 4,5% общего производства. Это касается всех направлений: ветряные станции, солнечные электростанции, ТЭЦ на биомассе. Государственная поддержка этим проектам обеспечена.

Во всём мире стремительно развиваются технологии использования солнечных электростанций, поэтому данная профессия будет востребована в любой стране.

Плюсы и минусы профессии

Плюсы
  • Высокая оплата труда
  • Постоянная востребованность
  • Высокий престиж профессии
Минусы
  • Частые командировки или вахтовый метод работы
  • Высокий уровень ответственности

Место работы

  • Компании и фирмы по установке солнечных электростанций
  • Предприятия по производству солнечных модулей: в Москве, Рязани, Зеленограде, Краснодаре.
  • Научно-исследовательские организации по проблемам энергоресурсов
  • Агропромышленные комплексы

Важные качества

  • ответственность
  • дисциплинированность
  • исполнительность
  • обязательность

Обучение на Инженера по солнечной энергетике

Специальность инженера по возобновляемой энергетике для работы (в том числе, солнечной) можно получить в различных ВУЗах на факультетах «Экологии и промышленной безопасности», «Инженерной экологии», «Экологии и природопользования»:

Есть подобные кафедры и факультеты в других регионах и ВУЗах.

Инженером солнечных электростанций в прикладном варианте может стать инженер любой специализации, пройдя небольшую подготовку в процессе производства. Лучший вариант, если это инженер-энергетик с опытом работы.

Оплата труда

Ступеньки карьеры и перспективы

Карьерный рост в прикладной энергетике связан с ростом категории инженера до начальника крупного объекта. В фундаментальной науке карьерный рост обусловлен научными званиями и степенями.

Интересные факты

Человечество задумалось о преобразовании солнечной энергии в электрическую в 1973 году, когда в Европе случился первый энергетический кризис из-за стран-участниц ОПЕК, снизивших добычу нефти.

По установленным мощностям мировой солнечной энергетики в Европе, по данным Европейской ассоциации солнечной энергетики EPIA, лидирует Германия — ввод 7,6 ГВт за год. В Берлине активно работает программа «Миллион солнечных крыш». На втором месте Италия — 3,3 ГВт, на третьем месте Франция — 1,2 ГВт.

За пределами Европы лидируют Китай — за год ввел 3,5 ГВт, Америка — 3,2 ГВт, Япония — 2,5 ГВт.

10 самых больших солнечных электростанций на планете:

  1. Perovo Solar Power Station, Украина, Крым, мощность 100 МВт, потенциал 132 500 МВт/ч электроэнергии в год. Пуск — 28.12.2011 г.

  2. Sarnia Photovoltaic Power Plant, Канада, годовой выход электроэнергии 120 000 Мвт/ч.

  3. Montalto di Castro PV Power Plant, Италия, Витербо, мощность 84,2 МВт.

  4. Solarpark Senftenberg II,III, Германия, Зефтенберг, мощность 82 МВт. Построена всего за 3 месяца.

  5. Solarpark Finsterwalde I,II,III, Германия, Финстервальде, мощность 80,2 МВт.

  6. Ohotnikovo PV Power Plant, Украина, мощность 80 МВт.

  7. Lopburi PV Power Plant, Таиланд, Лопбури, мощность 73 МВт. Пуск – 25.12.2011 г.

  8. Solarpark Lieberose, Германия, Бранденбург, мощность 71 МВт. Пуск – 2009 г.

  9. San Bellino PV Power Plant, Италия, Сан Беллино, мощность 70,6 МВт. Пуск – 30.10.2010 г.

  10. Solarpark Alt Daber, Германия, мощность 70 МВт. Пуск – конец 2011 г.

Примеры компаний с вакансиями инженера по солнечной энергетике

Плюсы и минусы солнечные электростанции. Виды солнечных электростанций, принцип работы, примеры


Достоинства и недостатки солнечных электростанций (СЭС)



Достоинства солнечных электростанций. (Достоинства СЭС)

  • Общедоступность и неисчерпаемость источника.
  • Теоретически, полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).

Недостатки солнечных электростанций. (Недостатки СЭС)

  • Зависимость от погоды и времени суток.
  • Как следствие необходимость аккумуляции энергии.
  • При промышленном производстве — необходимость дублирования солнечных ЭС маневренными ЭС сопоставимой мощности.
  • Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (к примеру, индий и теллур).
  • Необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли.
  • Нагрев атмосферы над электростанцией.

Преимущества солнечной энергии

Не требует подключения к центральной энергосети.

Установив солнечную электростанцию вы становитесь абсолютно независимы от внешних источников электричества. Вам даже не нужно подключаться к электросетям.

Теперь вам не нужно, копить на взятку чиновнику и оббивать пороги электросбытовой компании в поисках лишнего киловатта электроэнергии.

Не нужно платить за электричество.

  • Вы много платите за электричество?
  • Нет не очень?
  • А сколько это в год?
  • А за десять лет?
  • А за двадцать лет?

Преимущество солнечной электростанции в том, что вы платите только за ее приобретение, а дальше солнце будет работать на вас АБСОЛЮТНО БЕСПЛАТНО.

Полная автономность системы.

У поставщика электричества могут быть плановые отключения, неполадки и обрывы линии или повышения тарифов — вас это не касается! Вы сами устанавливаете правила на своем участке.

Возможность коллективного подключения.

Безусловно — стоимость станции это серьезное вложение. Солнечную станцию можно приобрести на несколько участков или домов. Скажем вы решили подключить не один а четыре дома. Цена при этом увеличится на 30-60%, но вы заплатите лишь 25% от этой суммы. Подключите систему совместно со своими соседями.

Долгий срок службы.

Солнечная электростанция (СЭС) будет служить вам около 25 лет. Причем она не выйдет из строя ежесекундно. Просто со временем могут ухудшится некоторые показатели. При этом не нужно менять всю станцию. Можно, например, докупить новый модуль к уже существующим за значительно меньшие деньги или дополнить станцию новым аккумулятором.

Нет всплесков и отключений энергии.

Вам когда-нибудь случалось переписывать все заново, после того, как от перепада напряжения завис ваш компьютер. Не стоит уже и говорить о том, что от электрических всплесков могут перегореть или воспламениться бытовые приборы, находящиеся в ждущем режиме.

С солнечной электростанцией такого не бывает. Это источник высококачественного напряжения в доме.

Самая экологически чистая энергия.

Существуют и другие альтернативы центральной сети энергопотребления: дизельный генератор, ветряная станция. Но согласитесь, что жить под грохот дизеля и запах солярки на террасе или ощущая постоянную вибрацию и гул ветряка это не то о чем вы мечтали.



www.gigavat.com

Солнечные электростанции

Ежедневно потребление электричества в мире растёт. При этой его выработка постоянно дорожает. Тепловые электростанции наносят существенный ущерб окружающей среде и работают на источниках энергии, которые рано или поздно закончатся. Гидроэлектростанции тоже отрицательно сказываются на ОС, хотя и наносят меньший вред. Атомные ЭС имеют много сложностей с подготовкой топлива и утилизацией отработавшего сырья. Поэтому электроэнергия от всех этих видов ЭС не может быть дешёвой. Поэтому в развитых странах уже давно стали обращать внимание на альтернативные источники энергии. В частности, на солнечные электростанции. Излучение Солнца является возобновляемым источником энергии. К тому же эта энергия бесплатна. За несколько дней на землю от солнца приходит такое количество энергии, которое людям хватит на всю жизнь. В этой статье речь пойдёт о промышленных электростанциях. Мы рассмотрим принцип их действия, основные виды, плюсы и минусы. Мобильные солнечные электростанции для дома и дачи будут рассмотрены в отдельной статье. 

Содержание статьи

Принцип работы и виды солнечных электростанций

Солнечная электростанция (СЭС) представляет собой сооружение, с помощью которого энергия солнца преобразуется в электрическую. Варианты преобразования зависят от вида электростанции. В основном можно выделить два способа получения электричества на СЭС:

  • Преобразование солнечной энергии в тепловую, а затем в электрическую;
  • Преобразование солнечной энергии напрямую в электричество.
Второй способ является более перспективным, но для расширения его использования требуется увеличить КПД фотоэлементов. Сейчас в большинстве случаев КПД равен 10─15%. Теперь рассмотрим основные виды солнечных электростанций.

Вернуться к содержанию 

Башенные СЭС

Этот тип солнечных электростанций базируется на получении пара посредством тепловой энергии от солнца. В центре конструкции находится башня, высота которой 18─24 метра. Высота зависит от мощности и может выходить за указанные пределы. Сверху башни расположен резервуар с водой. Ёмкость выкрашена в чёрный цвет, чтобы увеличить степень поглощения солнечного излучения. В башне работает группа насосов, перекачивающих из турбогенератора в нагреваемую ёмкость. Вокруг башни на большой площади находятся так называемые гелиостаты.

Гелиостаты направляют солнечную энергию на ёмкость башни

Схема башенной солнечной электростанции

Гелиостат представляет собой зеркало. Обычно его площадь несколько «квадратов». Зеркало крепится на специальной регулируемой опоре и подключено к системе позиционирования всех гелиостатов. Это нужно для того, чтобы зеркало меняло позицию при изменении положения солнца. Для работы электростанции требуется, чтобы все зеркала направляли отражённые лучи на резервуар.

Когда погода ясная, в резервуаре температура может доходить до 700 градусов Цельсия. Уровень температуры примерно соответствует тепловым электростанциям. Поэтому для выработки электроэнергии из пара применяются стандартные турбины. КПД башенных СЭС достигает 20 процентов при достаточно высоких мощностях.

Вернуться к содержанию 

СЭС на фотоэлектрических модулях

Солнечные электростанции этого вида получили широкое распространение благодаря использованию в частном секторе. Конструкция включает в себя большое количество отдельных фотоэлектрических модулей разной мощности и с различными параметрами на выходе. Подобные СЭС используются для энергоснабжения домов, дач, санаториев, некоторых промышленных объектов.

СЭС на фотоэлектрических модулях

Монтаж фотоэлектрических модулей выполняется достаточно просто и быстро. Их можно установить на фасаде здания, крыше, на площадках рядом со зданием и т. п. Мощность таких станций различна, но её вполне хватает для снабжения электроэнергией как отдельных домов, так и целых посёлков.Вернуться к содержанию  
Солнечные электростанции тарельчатого типа

Электростанции этого типа, как и башенные, получают тепловую энергию солнца, а затем преобразуют её в электрическую. Однако есть различия в конструкции. СЭС тарельчатого типа состоит из нескольких. Модуль представляет собой опору с ферменной конструкцией отражателя и приёмника.

СЭС тарельчатого типа

Приёмник находится на таком месте, чтобы на нём концентрировался отражённый солнечный свет. Отражатель – это зеркала в форме тарелки, закреплённые на ферме. Диаметр может доходить до двух метров. Число зеркал может доходить до нескольких десятков. От их количества зависит мощность модуля. В состав промышленных электростанций входит нескольких десятков таких модулей.Вернуться к содержанию 

Аэростатные СЭС

Аэростатные СЭС могут быть двух видов:

  • Солнечные фотоэлементы или поглощающая тепло поверхность находятся на аэростате. КПД в этом случае около 15 процентов;
  • Этот вариант подразумевает использование параболической металлизированной плёнки, вогнутой внутрь под давлением газа. В ней концентрируется солнечная энергия. Цена такой плёнки меньше, чем у солнечных батарей и прочих отражающих поверхностей.

Аэростатные СЭС

Преимущество аэростата заключается в том, что на его высоте (больше 20 километров) не затенения, осадков и ветра. Верхняя часть аэростата делается из армированной прозрачной пленки. В середине находится концентратор в виде параболы из металлизированного материала. Отражённый свет концентрируется на термопреобразователе. Он охлаждается водородом (преобразование энергии с разложением воды) или гелием (если энергия передаётся дистанционно посредством СВЧ излучения или радиоволн). Сам шар ориентируется на солнце посредством гироскопов, а управляется посредством перекачки балласта (вода). В одном аэростате может находиться несколько модулей (плавающих шаров).

Вернуться к содержанию 

С параболоцилиндрическими концентраторами

Конструкция таких электростанций заключается в нагреве теплоносителя для подачи турбогенератор. На постаменте закрепляется параболоцилиндрическое зеркало, которое фокусирует отражённый свет на трубке, где проходит теплоноситель. Он разогревается, попадает теплообменник, где отдаёт тепло воде. Вода переходит в пар и подаётся в турбогенератор для выработки электроэнергии.Вернуться к содержанию 

Солнечно-вакуумные электростанции

Этот вид электростанций использует энергию потока воздуха. Этот поток создаётся благодаря разности температур в слое воздуха у земли и на некоторой высоте (делается участок, закрытый стёклами). Конструкция таких СЭС включает в состав высокую башню и участок земли, накрытый стеклом.

Солнечно-вакуумные электростанции

В основании башни находится воздушная турбина и генератор, вырабатывающий электроэнергию. Мощность, которую он вырабатывает, увеличивается при росте разницы температур. Эта разница зависит от высоты башни. Благодаря тому, что такая СЭС использует энергию нагретой земли, она может функционировать практически круглые сутки.

Вернуться к содержанию 

Электростанции на двигателе Стирлинга

Конструкция таких СЭС представляет собой параболические концентраторы, фокусирующие отражённый свет на двигатель Стирлинга. Есть вариации двигателей Стирлинга, преобразующих электрическую энергию без применения кривошипно-шатунных механизмов. Это даёт возможность добиться высокой эффективности установки. В среднем эффективность находится на уровне 30 процентов. Рабочим телом в таких установках является гелий или водород.Вернуться к содержанию 

Комбинированные

Часто на различных видах электростанций ставится теплообменная аппаратура для того, чтобы получать техническую горячую воду. Часто она используется в системе отопления. Такие станции называют комбинированными. Так, что параллельная работа фотоэлементов и солнечных коллекторов далеко не редкость.Вернуться к содержанию 

Плюсы и минусы солнечных электростанций

Описанные ниже преимущества и недостатки в равной степени справедливы для стационарных электростанций большой мощности и небольших портативных.

 

Плюсы
  • Фотоэлектрические панели улавливают свет, даже когда на небе тучи. Они могут улавливать лучи, недоступные для нашего глаза. Таким образом, электростанция работает беспрерывно;
  • Есть возможность комбинировать получение энергии из нескольких источников. Обычно применяют ветро─солнечные батареи, сочетающие возможности обоих типов электростанций. Такая связка может функционировать практически беспрерывно без оглядки на внешние факторы;
  • Мобильные электростанции имеют небольшие габариты и могут использоваться для обеспечения электроэнергией дома;
  • Средний срок службы оборудования СЭС составляет 30─50 лет. При подключении накопительных аккумуляторов, энергия может быть запасена днём и затем использоваться ночью;
  • Солнечная энергия бесплатна;
  • Солнечные электростанции надёжны, долговечны и дешёво обходятся в обслуживании.
Вернуться к содержанию  
Минусы
  • Нельзя использовать фотоэлементы ночью. По этой причине нужно использовать накопительные аккумуляторы;
  • Не во всех климатических зонах солнечные электростанции имеют одинаковую эффективность;
  • СЭС имеют низкий КПД. В большинстве случаев он составляет 20 процентов. То есть, остальные 80 процентов солнечной энергии теряются. Если сравнивать с другими альтернативными электростанциями, то ветряные имеют КПД до 40, а приливные ─ до 70 процентов.

Производители солнечных станций для максимальной эффективности своих систем рекомендуют использовать гибридные системы, преобразующие энергию солнца в тепловую и электрическую.

Вернуться к содержанию 

Примеры СЭС

Теперь, давайте, рассмотрим примеры солнечных электростанций, которые есть в мире.

 

ТОП 5 самых мощных СЭС в мире
Группа СЭС в штате Гуджарат (Индия)

Этот комплекс электростанций находится в штате Гуджарат. В этом проекте объединены 46 объектов, перерабатывающих солнечную энергию, общей мощностью 856,81 мегаватт. Самым мощным является «Солнечный парк» на севере Гуджарат в местечке Чаранка.

Индия ставит перед собой амбициозную цель – добиться 15 процентов электроэнергии из альтернативных источников. И комплекс СЭС является одним из шагов в этом направлении. В разработке и строительстве этого проекта принимали участие десятки компаний из различных стран.Вернуться к содержанию 

Star

СЭС находится в США (штат Калифорния). Объект был запущен в конце прошлого года. Строительство было запущено в 2011 году в районе Antelope Valley. При строительстве станции использовано 3800 тысяч солнечных панелей. Пятая часть этих панелей находится на шасси и имеют возможность поворачиваться вслед за солнцем.

Год назад в США построили СЭС Star в Калифорнии

Суммарная мощность электростанции составляет 579 мегаватт. Этого хватит, чтобы закрыть потребности в электроэнергии для города с населением 75 тысяч человек.Вернуться к содержанию  
Topaz

Электростанция также находится в Калифорнии и была запущена в 2014 году. Её построила и эксплуатирует американская компания First Solar. Topaz – это один из крупнейших проектов в сфере солнечной энергетики. Стоимость строительства этой станции составляет 2,5 миллиарда долларов.

В состав СЭС вошли 9 миллионов солнечных модулей. Они выполнены из теллурида кадмия. Суммарная мощность составляет 550 мегаватт электроэнергии. Властями Калифорнии к 2020 году поставлена задача обеспечения электроэнергией из альтернативных источников на 33 процента от всего вырабатываемого объёма.

Вернуться к содержанию 

Sunlight Farm

Ещё одна СЭС в Калифорнии, которая была запущена в прошлом году. Этот проект расположен в пустыне Мохаве рядом с Национальным Лесным Парком. Мощность Sunlight Farm составляет 550 мегаватт. В её составе работает около девяти миллионов тонкопленочных фотоэлектрических панелей.

Вернуться к содержанию 

Ivanpah

И замыкает пятёрку проект из той же США суммарной мощностью 397 мегаватт, который был построен в 2013 году. Эта электростанция относится к термально-концентрирующим башенного типа. Ivanpah находится неподалёку от Лас-Вегаса в штате Невада. Первоначально проект проектировался на большую мощность, но затем его урезали, чтобы не он не оказал вредного воздействия на жизнь пустынной черепахи. Общая мощность электростанции 397 МВт.

Солнечная электростанция Ivanpah

В состав станции входят около 170 тысяч гелиостатов, фокусирующих солнечную энергию на три энергетические вышки. Первый год работы станции показал, что энергии было выработано лишь 50% от заявленной мощности. Причиной тому стали разнообразные погодные сюрпризы.Вернуться к содержанию  
Солнечные станции в России

На территории России самые мощные СЭС расположены в Крыму. «Перово» рассчитана на 100 мегаватт, а «Охотниково» на 80. Обе станции были построены во время, когда Крым находился в составе Украины. После этого в строй были введены ещё 2 СЭС. Одна в Николаевке общей мощностью 69,7, а вторая во Владиславовке мощностью 110 мегаватт. В системе энергоснабжения Крыма солнечная энергия занимает существенную долю, сравнимую с тепловыми станциями.

В других регионах России можно отметить Кош-Агачскую СЭС. Она находится в республике Алтай. Эта станция заработала в 2014 году. В её составе работает 20880 фотомодулей суммарной мощностью 5 мегаватт. Годом раньше заработала солнечная электростанция такой же мощностью в дагестанском Каспийске. В будущем планируется нарастить её мощность до 9 мегаватт. В Якутии была построена станция мощностью 1 мегаватт, что является рекордом для СЭС за полярным кругом.

В планах строительство СЭС на Ставрополье мощностью 75 мегаватт. Кроме того, компания Xevel собирается развернуть несколько солнечных электростанций на территории Сибири. Их общая мощность составит более 250 МВт. СЭС собираются расположить на побережье Северного Ледовитого океана, на территориях по границам Монголии, Казахстана, Китая. Электростанции от Xevel должны появиться в Забайкалье и Омске.

В силу климатических условий Россия не входит в страны, где высокий процент использования солнечной энергии. Но постепенно солнечные электростанции строятся и есть определённые проекты на будущее.

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Этим вы поможете развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.Вернуться к содержанию

akbinfo.ru

принцип работы СЭС, плюсы и минусы, схема генератора, преимущества и недостатки

Альтернативным способом энергообеспечения дома является на сегодняшний день использование солнечных электростанций Интерес к солнечной энергии возрастает, так как она является экономичным и перспективным видом получения электричества. Солнечные электростанции применяются на промышленных объектах и используются в частных секторах с перебоями электроэнергии.

Принцип работы солнечной электростанции

Солнечные электростанции, сокращенно СЭС – специальные сооружение, которые преобразуют энергию солнца в электричество. Преобразователи различаются по строению и принципу работы. Преобразование солнечной энергии происходит с помощью оптических элементов, которые отражают лучи и концентрируют их на специальный приемник, наполненный водой или маслом. При повышении температуры жидкость нагревается, выделяя пар или повышая температуру маслянистого теплоносителя. Воздушные массы запускают генератор, который вырабатывает электроэнергию.

Промышленные станции размещают в местах наибольшего солнцестояния. Для эффективности работы отражающие элементы снабжены механизмами, которые следуют наклону солнечных лучей.

В противном случае коэффициент полезного действия станций сводился бы к минимуму. Вогнутая конструкция зеркал с отражающим покрытием обеспечивает максимальный сбор солнечной энергии. Для бесперебойной работы некоторые конструкции оснащены мощными аккумуляторами, так как в ночное время станции не вырабатывают энергию. Главным преимуществом данных конструкций является сохранение экологического покоя окружающей среды и постоянно возобновляемый источник солнечной энергии. Солнечные станции предназначены для тепловых, бытовых, промышленных нужд.

Виды и принцип работы: СЭС электростанция

Современные СЭС конструктивно отличаются друг от друга, хотя технологический процесс выработки энергии одинаков.

При работе с солнечной электростанцией следует сперва грамотно ознакомиться с ее видами и принципом работы

Виды СЭС:

  • Башенные конструкции;
  • Тарельчатые электростанции;
  • СЭС на параболоцилиндрических концентраторах;
  • Солнечные станции с фотоэлементами или солнечные генераторы;
  • Вакуумные электростанции.

Башенные СЭС отличаются специальной башней в центре элементов. В ее верхней точке установлен бак с водой, выполненный из жаропрочного металла и покрытый черной краской. Вокруг башни располагаются множество зеркал, уложенных с расчетом отражения солнечных лучей на резервуар. Вода нагревается до высоких температур и начинает конденсировать. Пар подается на турбины и вращает генераторы, вырабатывающие ток. Такие конструкции подают высокую мощность.

В самый жаркий день температура нагрева может достигать 700 оС, что более чем достаточно для высокого коэффициента действия.

Единственным минусом являются большие площади занимаемой конструкцией и не возможность выработки энергии в ночное время. Принцип работы тарельчатых станций аналогичен башенной СЭС. Разница заключается в конструкции. В данном варианте используют отдельные модули из зеркал, включающие отражатель и приемник с жидкостью. Приемник соединен с генератором пара, который вырабатывает электричество. Одного модуля будет достаточно для небольшого частного дома. В промышленных масштабах используют сотни приборов.

Как работает солнечная электростанция

Теплоэлектростанция на параболоцилиндрических концентраторах работает по иному принципу. На железную опору установлены параболоцилиндрические зеркала, сконцентрированные на максимальный прием солнечных лучей. В их фокусе расположена светопоглощающая трубка, в которой циркулирует масляный носитель, поступающий в теплообменник с водой. Жидкость быстро нагревается, превращаясь в пар, который вращает турбогенератор. Вакуумные СЭС используют энергию потоков воздуха, за счет разных температур.

Конструкция состоит:

  • Из высокой башни;
  • Встроенной турбиной с электрогенератором;
  • Участком земли, накрытым зеркалами.

Мощность увеличивается по мере нагревания потоков воздуха. Благодаря прогреву земли башня может вырабатывать энергию круглосуточно, что является важным преимуществом в сравнении с другими солнечными аналогами. Для солнечных генераторов основной частью конструкции являются батареи, состоящие из множества тонких пластин кремния, которые преобразовывают солнечные лучи в электроэнергию. Чтобы обеспечить достаточную мощность, необходимо устанавливать несколько батарей. Такие системы обычно применяют для домашнего хозяйства, освещения оранжерей и выставок.

Экономные солнечные генераторы: принцип работы

Для труднодоступных районов с перебойным обеспечением электроэнергией солнечные генераторы становятся спасением комфортного проживания. С помощью него можно решить проблемы энергоресурсов и обеспечить автономное энергообеспечение. В основном бытовые генераторы рассчитаны на 220 В. Устройства оснащены дисплеем, который отображает сообщение о работе батарей. Устанавливаются приборы на участках с большим поступлением солнечных лучей: крыша дома, стены здания, открытая местность.

Солнечные батареи применяются для резервного и автономного питания с большим спектром использования.

Такой прибор сможет обеспечить работу бытового оборудования: холодильника, стиральной машины, зарядки компьютерных систем, работы отопительных приборов, электроинструментов и циркулярных насосов. Бесперебойная работа гарантирована на 10 – 12 часов.

Многие предпочитают использовать солнечные генераторы, поскольку они экономные и практичные

Достоинства системы заключаются:

  • В автономности;
  • Не зависимости от центрального снабжения;
  • Мобильности;
  • Бесшумной работе;
  • Экологической безопасности;
  • Длительном сроке эксплуатации;
  • Компактности;
  • Возможности работать на непроветриваемых участках.

Единственным минусом является стоимость устройства, которая в последствии окупает затраты на электроэнергию.

Плюсы и минусы СЭС

Солнечные генераторы имеют массу достоинств. Главным из них является экологическая чистота для окружающей среды.

Плюсы солнечных электростанций:

  • Солнечная энергия постоянно возобновляется;
  • СЭС не причиняет вред окружающей среде;
  • Независимость от центральной подачи электричества;
  • Полная автономность системы;
  • Длительный срок эксплуатации;
  • Бесплатный энергетический ресурс.

Роль человека в получении электричества в данном случае сводится к нулю. Выработка энергии таким способом имеет и минусы. Покупка оборудования потребует серьезных вложений. Кроме этого необходимо приобрести аккумулятор, так как в ночное время СЭС не производит выработку электричества. Установка оборудования требует дополнительной площади. Она может осуществляться на земле, крыши дома, стене здания. К недостаткам можно отнести необходимость очищать отражающую поверхность от пыли и загрязнений, а также нагрев атмосферы над поверхностью оборудования. Мощность вырабатываемого тока напрямую зависит от погодных условий.

Если рационально подходить к вопросу установки солнечных батарей, необходимо учесть некоторые нюансы:

  • Проанализировать много ли солнечных дней в предполагаемом районе;
  • Уточнить возможность подключения к центральной сети;
  • Выяснить, как часто бывают перебои электричества;
  • Решить, приборы какой мощности будут использоваться в быту.

Достаточно много достоинств и недостатков у СЭС, однако природные ресурсы не вечны и станции на солнечной энергии смогут стать достойной заменой привычным ресурсам.

Схема солнечной электростанции: на что обратить внимание при покупке

Автономная СЭС для частного сектора наиболее востребована для резервного электроснабжения частного сектора.

Схема тепловых батарей представляет единый блок со съемной крышкой, состоящий из элементов:

  • Фотопанели для создания тока;
  • Накопительный аккумулятор;
  • Инвертор, для преобразования тока;
  • Контроллер заряда, способствует накоплению ресурсов в аккумуляторе.

При выборе генератора, необходимо обратить внимание на некоторые нюансы. Количество солнечных батарей подбирают в соответствии с нагрузкой, необходимой продолжительности работы и географического расположения объекта. Провода должны быть оснащены водонепроницаемыми коннекторами. При выборе контролера заряда лучше остановиться на современном приборе МРРТ. Выключатель постоянного тока является важным элементом. Во-первых, он защищает контролер от выгорания. Во-вторых, позволяет безопасно производить обслуживание комплекса, которое необходимо обеспечивать как минимум 2-3 раза в год.

Кроме этого необходимо позаботиться об устройстве защитного заземления для приборов и людей.

Как работают солнечные электростанции (видео)

Преимущества солнечных батарей очевидны. Устройство спасет от перебоев с подачей энергии и может стать альтернативой для его постоянного потребления. Вырабатываемая энергетика достаточна для бытовых нужд, отопления и работы электроинструментов. Возможно, в будущем недостатки систем будут технологически решены, и человечество сможет использовать солнечную энергию на полную мощность в промышленных масштабах.

Добавить комментарий

teploclass.ru

Плюсы и минусы использования солнечных электростанций

Такого развития альтернативных источников энергии, как сегодня, следовало ожидать. Катастрофическое ухудшение экологической ситуации в мире, а также необоснованная экономическая зависимость от традиционных источников, привело к тому, что ученые стали оценивать энергетический потенциал природных явлений и постепенно нашли методы его использования. Так, сейчас человечество имеет возможность использовать энергию солнца, ветра, движения воды, тепла и пр.

Одним из наиболее перспективных вариантов развития альтернативной энергетики в промышленном, хозяйственном и частном секторе является солнечная энергетика. Для получения солнечной энергии созданы специальные станции, преобразующие энергию солнечных лучей в электроэнергию.

В использовании такой электростанции, несмотря на то, что это действительно очень выгодный и экономичный метод, есть ряд плюсов и минусов.

Плюсы использования солнечных электростанций

  • Солнечная энергия — это возобновляемая энергия, которая не может иссякнуть (по крайней мене в масштабах человеческого мышления). В запасе у нас еще минимум 5 миллиардов лет, чтобы использовать Солнце для получения электроэнергии. Этого более чем достаточно, учитывая, что запасы нефти, газа и угля могут иссякнуть в ближайшие столетия.
  • Экологичность. Получение солнечной энергии по той технологии, которая применяется сейчас (с помощью солнечных панелей), абсолютно не вредит окружающей среде и не наносит никакого ущерба. А те загрязнения, которые вырабатываются при производстве и транспортировке солнечных систем ничтожно малы по сравнению с тем, какой урон экологии планеты наносит добыча традиционных ископаемых.
  • Большие возможности использования. Количество солнечного излучения, попадающего на Землю, настолько велико, что в несколько десятков тысяч раз превышает потребность в нем всего человечества. Это значит, что при правильной организации использования этой энергии на всей планете, человечество сможет обеспечить себя постоянным потоком электроэнергии всего из одного источника. При этом, благодаря его возобновляемости, мы не сможем превысить свою потребности и привести к недостаче ресурсов.
  • Высокая технологичность процесса. Помните, как рабочие добывают уголь? А нефть? Это очень масштабный процесс, который связан не только с большими трудовыми затратами и может быть опасен для жизни. В технологии получения солнечной энергии роль человека сведена к минимуму, да и процесс производства нельзя назвать рискованным.
  • Доступ к солнечной энергии можно получить в любой точке мира за редким исключением (города крайнего севера, где день может длиться от силы пару часов). Ни у одной страны в доступности к этому источнику не может быть привилегий, так как тут все равны. Разница лишь в уровне развития технологий, но это уже другой вопрос.
  • Простота эксплуатации. Солнечные станции, особенно домашние, практически не требуют технического обслуживание. Пару раз в год требуют чистки модули, в остальном же станция стабильно служит в среднем 25 лет. Кстати, большой плюс солнечных электростанций — их бесшумность.
  • Экономия. Следует сразу оговорить, что речь идет об экономии в долгосрочной перспективе. Во многих странах работают различные государственные программы, направленные на поощрение использования гражданами и предпринимателями альтернативный источников энергии. Так, в Украине действует “зеленый тариф” — завышенная цена, по которой государство покупает электроэнергию, полученную альтернативным экологичным способом.

Минусы использования солнечных электростанций

  • Высокая стоимость. Будьте готовы к тому, что солнечная электростанция — удовольствие не из бюджетных, если говорить о разовом вложении средств. Выгоды, безусловно, от такой станции будет куда больше, но, опять же, в долгосрочной перспективе. При грамотной организации таких систем, с учетом всех базовых затрат, получение солнечной энергии обходится дешевле, чем электричество из сети.
  • Изменчивость. Количество полученной энергии напрямую зависит от интенсивности солнечного излучения, так что, например, в наших широтах, летом СЭС работают намного эффективнее, чем в холодное время года. То же самое можно сказать и о пасмурных днях, и об утреннем и вечернем времени суток. Именно из-за этого системы без аккумуляторов на данный момент не могут использоваться в качестве основных источников энергии. Все это не такая уж и большая проблема, но все же могут возникать некоторые трудности.
  • Дорогие системы хранения энергии. Чтобы использование электроэнергии было максимально эффективным, используются аккумуляторы, которые хранят ее запасы и, скажем так, сглаживают график ее подачи. Благодаря аккумуляторам система работает более стабильно, но на их покупку также придется потратиться.
  • СЭС требует площадей. Это может быть земля, стена здания, либо же крыша, но место все же нужно выделить.

Сопоставимы ли недостатки солнечных электростанций с преимуществами — решать вам.

Но мы твердо уверены, что энергетическая независимость и сохранение окружающей среды стоят этих вложений.

ekotechnik.ua

Плюсы и минусы солнечной энергии

Солнечная энергетика — активно развивающееся направление в энергоснабжении частных и общественных зданий. Каковы плюсы и минусы такого природного источника энергии, как солнечное излучение?

Преимущества солнечной энергии

1. Возобновляемость

Говоря о солнечной энергии, в первую очередь, необходимо упомянуть, что это — возобновляемый источник энергии, в отличие от ископаемых видов топлива — угля, нефти, газа, которые не восстанавливаются. По данным NASA еще порядка 6.5 млрд. лет жителям Земли не о чем беспокоиться — приблизительно столько Солнце будет согревать нашу планету своими лучами до тех пор, пока не взорвется. 

2. Обильность

Потенциал солнечной энергии огромен — поверхность Земли облучается 120 тыс. тераваттами солнечного света, а это в 20 тыс. раз превышает общемировую потребность в ней. 

3. Постоянство

Кроме того, солярная энергия неисчерпаема и постоянна — ее нельзя перерасходовать в процессе удовлетворения нужд человечества в энергоносителях, так что ее хватит в избытке и на долю будущих поколений.

4. Доступность

Помимо прочих достоинств солнечной энергии, она доступна в каждой точке мира — не только в экваториальной зоне Земли, но и в северных широтах. Скажем, Германия на данный момент занимает первое место в мире по использованию энергии солнца и обладает максимальным ее потенциалом. 

5. Экологическая чистота

В свете последних тенденций в борьбе за экологическую чистоту Земли, солнечная энергетика — это наиболее перспективная отрасль, которая частично заменяет энергию, получаемую от невозобновляемых топливных ресурсов и, тем самым, выступает принципиальным шагом на пути защиты климата от глобального потепления. Производство, транспортировка, монтаж и использование солнечных электростанций практически не сопровождается вредными выбросами в атмосферу. Даже если они и присутствуют в незначительной мере, то по сравнению с традиционными источниками энергии — это почти что нулевое воздействие на окружающую среду. 

6. Бесшумность

За счет того, что в системах на солнечном ресурсе нет никаких движущихся узлов, как, например, в генераторах, выработка электроэнергии происходит бесшумно. 

7. Экономичность, низкие эксплуатационные расходы

Перейдя на солнечные батареи в качестве автономного источника энергии, собственники частых домов получают ощутимую экономию. Немаловажно и то, что обслуживание систем энергоснабжения на солнечных батареях характеризуется низкими затратами — необходимо лишь несколько раз в год подвергать чистке солнечные элементы, а гарантия производителя на них, как правило, составляет 20-25 лет.

8. Обширная область применения

Солнечная энергия обладает широким спектром приложений — это и выработка электроэнергии в регионах, где отсутствует подключение к централизованной системе электроснабжения, и опреснение воды в Африке, и даже снабжение энергией спутников на околоземной орбите. Не напрасно солярную энергию последнее время называют «народной» — это название отражает простоту ее интегрирования в систему электроснабжения дома, как в случае с фотоэлектрическими, так и с тепловыми элементами. 

9. Инновационные технологии

С каждым годом технологии в сфере производства солнечных батарей становятся все более совершенными — тонкопленочные модули вводятся непосредственно в строительные материалы еще на этапе возведения сооружений. Японский концерн Sharp — лидер в производстве солнечных панелей, недавно внедрил инновационную систему прозрачных накопительных элементов для оконного остекления. Современные достижения в области нанотехнологий и квантовой физики позволяют говорить о возможном увеличении мощности солнечных панелей в 3 раза.

Недостатки солнечных источников энергии

1. Высокая стоимость

Бытует мнение, что солнечная энергия относится к разряду дорогостоящего ресурса — это, пожалуй, самый спорный вопрос из всех положительных и отрицательных аспектов ее использования. За счет того, что обустройство дома солнечными накопительными элементами обходится в немалую сумму на начальном этапе, многие государства (но пока не Россия) поощряют использование данного экологически чистого источника энергии путем выдачи кредитов и оформления договоров о лизинге. 

2. Непостоянство

За счет того, что солнечный свет отсутствует в ночное время, а также в пасмурные и дождливые дни, солнечная энергия не может служить основным источником электроэнергии. Но, по сравнению с ветрогенераторами, это, все-таки, более стабильный вариант. 

3. Высокая стоимость аккумулирования энергии

Аккумуляторные батареи, позволяющие накапливать энергию и сглаживать, в какой-то мере, нестабильность поступления солнечной энергии, отличает высокая цена, доступная не каждому домовладельцу. Упрощает ситуацию тот факт, что пик потребления электроэнергии приходится как раз на светлое время суток.

4. Незначительное загрязнение окружающей среды

Несмотря на то, что по сравнению с производством и переработкой других видов энергоресурсов солнечная энергия наиболее дружественна к природной среде, некоторые технологические процессы изготовления солнечных панелей сопровождаются выбросом парниковых газов, трифторида азота и гексафторида серы. 

5. Применение дорогостоящих и редких компонентов

Выпуск тонкопленочных солнечных панелей требует введения теллурида кадмия (CdTe) или селенида меди индия галлия (CIGS), которые являются редкими и дорогостоящими — это влечет за собой удорожание системы альтернативного энергоснабжения в целом.

6. Малая плотность мощности

Одним из важных параметров источника электроэнергии выступает средняя плотность мощности, измеряемая в Вт/м2 и характеризующая количество энергии, которое можно получить с единицы площади энергоносителя. Данный показатель для солнечного излучения составляет 170 Вт/м2 — это больше, чем у прочих возобновляемых природных ресурсов, но ниже, чем у нефти, газа, угля и в атомной энергетике. По этой причине, для выработки 1 кВт электроэнергии из солнечного тепла требуется значительная площадь солнечных панелей.

solarelectro.ru

Преимущества и недостатки солнечных батарей

Солнечные батареи: плюсы и минусы

На сегодняшний день преимущества и недостатки солнечных батарей, позволяют говорить об этих источниках энергии, как о самых перспективных на ближайшее будущее. Чем же так хороша солнечная энергия и что позволяет говорить о плюсах батарей не только для дома, но и для крупных предприятий и заводов. Данная статья призвана не только осветить все преимущества, но и раскрыть недостатки, которые либо умалчиваются производителями, либо не раскрываются при продаже.

Преимущества солнечных батарей

  • Самый первый плюс — это неиссякаемость и вседоступность источника энергии. Солнце есть практически в любой точке планеты и в ближайшее время, оно не собирается никуда пропадать. Если этот источник энергии пропадёт, то нас уже точно не будет волновать вопрос откуда взять электроэнергию.
  • Второе достоинство солнечных батарей — это их экологичность. Каждый потребитель, борющийся за здоровье родной планеты, считает своим долгом приобрести экологичные источники энергии типа ветряка или, в нашем случае — солнечные панели. Но здесь так же как с электромобилями. Сами-то по себе батареи экологичны, но при их производстве, а также при производстве аккумуляторов, электростанций и различных проводников, используются токсичные вещества, которые загрязняют окружающую среду.
  • Кстати, говоря о сравнении с ветряками, солнечные панели намного тише. Они вообще не издают никаких звуков в сравнении с шумными ветряками.
  • Износ батарей происходит очень медленно, ведь здесь нет подвижных частей, если только Вы не используете в своей системе приводы, которые поворачивают солнечные элементы в сторону источника энергии. Тем не менее, даже с такой системой, солнечные панели служат до 25 лет и даже больше. Только после этого срока, если батареи качественные, у них начинает падать КПД и постепенно их нужно заменять на новые. Кто знает какие технологии будут через четверть века? Возможно, следующих батарей Вам хватит до конца жизни.
  • Устанавливая такой источник энергии для дома, Вы не будете думать о том, что поставщик энергии внезапно по техническим причинам отрежет ваш дом от энергоснабжения. Вы всегда сам себе хозяин. Точнее своей системе подачи электричества. Нет проблем ни с внезапным повышением цен, ни с транспортировкой энергии.
  • После того, как ваша энергетическая солнечная электростанция окупится, Вы будете получать по сути бесплатную энергию в дом. Конечно, сначала за определённый период, нужно отбить вложения.
  • Ещё одно преимущество солнечных электростанций — возможность наращивания. Вопрос упирается только в доступную для Вас площадь. Именно модульность батарей позволяет беспрепятственно в случае необходимости увеличивать мощность системы. Необходимо просто добавить новые солнечные панели и запитать их в систему.  Хотя эти преимущества солнечных электростанций перекрываются существенной проблемой, а именно необходимостью оборудования больших площадей. Речь идёт о квадратных километрах солнечных элементов.
  • Солнечная панель не потребляет никакого топлива, а значит Вы не зависите от цен на топливо, также как не зависите от поставок топлива. Плюсы солнечных батарей также в беспрерывной подаче электроэнергии.

Минусы и недостатки солнечных батарей

Несмотря на все вышеперечисленные плюсы, есть у батарей и масса недостатков, которые необходимо оценить при выборе источника энергии. Важно понимать все минусы до покупки, чтобы потом быть готовым к тому, с чем придётся столкнуться. По ряду причин солнечные панели используются чаще как вспомогательный источник, а не как основной.

  • Самый первый недостаток — необходимость первоначальных больших инвестиций, которые не требуются при обычном подключении к центральной электросети. Также срок окупаемости вложений, в электросеть с солнечными батареями, весьма размытый, ведь всё зависит от факторов, которые не зависят от потребителя.
  • Низкий уровень КПД. Один квадратный метр солнечной батареи средней производительности выдаёт всего лишь около 120 Вт мощности. Такой мощности не хватит даже для того, чтобы нормально поработать за лэптопом. Солнечные панели имеют значительно меньший КПД в сравнении с традиционными источниками энергии — около 14-15%. Однако этот недостаток можно считать достаточно условным, ведь новые технологии постоянно увеличивают этот показатель и развитие не стоит на месте, выжимая всё больше и больше энергоэффективности из тех же самых площадей.
  • В странах СНГ солнечные батареи достаточно дорогое удовольствие, ведь государство не поддерживает покупку таких источников энергии и никак не дотирует стремление своих граждан к “зелёной” энергии. Конечно, за рубежом ситуация значительно лучше. Ведь те же США заинтересованы в переходе страны на экологически чистые источники энергии.
  • Ещё один недостаток — эффективность работы зависимая от погодных условий и климата. Например, солнечные батареи теряют свою эффективность во время пасмурной погоды или в тумане. Также при низких температурах, в зимнее время, КПД солнечных батарей падает. А если панель недостаточно хорошего качества, то и при высоких температурах. Поэтому всё же необходимо поддерживать солнечные батареи какими-то основными источниками энергии, либо использовать гибридные солнечные батареи. Также немаловажно, что солнечные панели могут по разному работать в разных широтах планеты. В каждой отдельно взятой местности, за год выходит разное количество солнечной энергии. Поэтому эффективность солнечной системы также зависит и от месторасположения вашего дома. Впрочем как и от времени суток, ведь ночью солнца нет, а значит и нет выработки энергии.
  • Батареи невозможно использовать как источник энергии для техники, которая потребляет большую мощность.
  • Система электроснабжения от солнца требует большого количества вспомогательной техники. Аккумуляторы для накопления энергии, инверторы, а также специального помещения для установки системы. Например, никель-кадмиевые аккумуляторы значительно теряют свою мощность при понижении температуры ниже нуля по Цельсию.
  • Для того, чтобы выдать большую мощность от солнечной энергии, необходимы большие площади. Если говорить про солнечную электростанцию промышленного масштаба, то это квадратные километры. Конечно, при бытовом использовании панелей, Вам такие площади не понадобятся, но всё же учитывайте этот момент, если захотите расширятся.

Вот такие плюсы и минусы солнечных батарей. Надеемся наша статья помогла Вам определиться что нужно именно Вам.

www.solnpanels.com

Минусы солнечных электростанций (СЭ)

Минусы солнечных электростанций (СЭ)

С недавних пор в солнечной энергетике произошли большие перемены, которые свели практически все минусы использования солнечных электростанций к нулю.

Итак разберём все основные минусы солнечных электростанций по порядку:

  1. Зависимость от погодных условий и времени суток — ранее считалось, что солнечные электростанции очень сильно зависят от погодных условий и их применение ограничивалось только странами и континентами, на которых солнечная погода стояла круглый год, например Африка, Австралия и т.д.  Но не так давно крупными энергетическими компаниями были проведены исследования активности солнца в разных погодных условиях.  Данные исследования позволили собрать необходимые данные, которые внесли корректировки при разработки новейших солнечных батарей (модулей), способных получать солнечную энергию даже в пасмурную погоду, с учётом того что идёт дождь и на протяжении нескольких дней нет прямых солнечных лучей.  Единственное на что стоит обратить внимание так это то что в течении ночного времени суток, электростанция не заряжается, так как нет источника энергии т.е. солнца. Но тут как вы понимаете и всплывает ещё один минус это аккумулирование солнечной энергии.
  2. Аккумулирование солнечной энергии – простыми словами это сохранение энергии в аккумуляторах для последующего использования  в период, когда нет солнца т.е. ночью. Возможно раньше это и была проблема и считалось минусом солнечной электростанции, так как производители аккумуляторов не уделяли внимание солнечной энергетике, но в последнее время такие производители аккумуляторов, как Bosch, SMA, Solarwatt и другие,  сделали прорыв в данной области и сейчас они выпускают серийные аккумуляторы, специально предназначенные для солнечных электростанций, которые  имеют высокое количество циклов разряд-заряд, что позволяет использовать их в течении 15 лет. Такие аккумуляторы не только позволяют электростанциям долго работать, но и сокращают до минимума потерю электроэнергии при длительной эксплуатации.
  3. Дублирование солнечных электростанций — обычно такое применение СЭ происходит при использовании в промышленных производствах, но плюс это или минус решать Вам, скорее это альтернатива и гарантия того что у Вас на производстве не будет перебоев с электроэнергией. И также не маловажный плюс при использовании солнечных электростанций это  продажа излишков электроэнергии государству или иным физическим или юридическим лицам.
  4. Отчистка поверхностей солнечных модулей – периодическая чистка солнечных батарей от пыли, грязи и прочего мусора.  Да согласен необходимость такая есть,  но в последние годы производятся модули из прочных влаго и пыли отталкивающих материалов. Теперь отчистку батарей нужно проводить примерно 1-2 раза в год, также нужно учесть что больших затрат времени это не потребуется и с данной работой может справиться практически любой человек при предварительном ознакомлении с инструкцией по эксплуатации.
  5. Высокая стоимость солнечной электростанции – за последние 5 лет стоимость солнечных электростанций сократилась разы, а учитывая отсутствие затрат на обслуживание и ремонт электростанции и модулей, можно посчитать предварительную выгоду. Напомним что сейчас такие крупные компании, как Solarwatt  дают  гарантию на готовые солнечные электростанции  до 40 лет и гарантируют Вам, что Вам не потребуется вмешиваться в работу станции, ремонтировать её или осуществлять замену модулей.
Необходимость покупки солнечных электростанций

Итог: Из всех вышеперечисленых минусов солнечных электростанций мы видим что часть просто отодвинута временем, а другая часть из них или не актуальна либо вообще не минус, а плюс. Большая часть европейцев, в том числе и немцы стараются сейчас переходить на солнечные источники электроэнергии так как плюсов солнечных электростанций становиться всё больше и больше и сейчас  решение купить солнечную электростанцию выглядит более чем реально.

Также вы можете прочитать статью: плюсы использования солнечных электростанций

sunzona.ru

Гибрид, основанный на солнце — Энергетика и промышленность России — № 09 (245) май 2014 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 09 (245) май 2014 года

Благодаря последним техническим достижениям и благоприятной законодательной атмосфере во многих странах солнечная энергетика все шире применяется параллельно с традиционными способами получения электроэнергии. Среди существующих солнечных технологий концентрация солнечных лучей на центральном приемнике (ресивере) позволяет получить высокую тепловую мощность в одной точке, а затем направить эту энергию к традиционным тепловым процессам выработки электроэнергии.

Показательным примером описанной технологии служит каскад солнечных электростанций IVANPAH компании BrightSource в штате Калифорния, США. Три солнечные электростанции, являясь крупнейшими в мире на сегодняшний день, занимают общую площадь 14 квадратных километров и способны обеспечить электричеством порядка 140  000 домов.

Как и все технологии, использующие энергию солнца, концентрация солнечного света имеет свои плюсы и минусы. Из плюсов следует отметить неисчерпаемый и дешевый источник энергии – солнце, схожесть технологии с традиционными процессами получения электрической энергии и отсутствие вредных выбросов.

Очевидный минус солнечных электростанций, который всегда всплывает при их упоминании, – это отсутствие выработки электроэнергии при недостаточном количестве солнечного света. Однако в данной технологии этот минус может быть существенно снижен за счет применения накопителей тепловой энергии, что позволяет вырабатывать электроэнергию в любое время суток. В качестве рабочего тела накопителя используется расплавленная соль, способная находиться в жидком состоянии при высоких температурах. Соль, нагретая солнечным светом, запасается в баке-аккумуляторе и в периоды отсутствия солнца отдает накопленное тепло в процесс производства электроэнергии. Один из плюсов данной солнечной технологии состоит в схожести процесса с традиционной генерацией электроэнергии, что позволяет объединить все преимущества и получить гибрид этих технологий. Интеграция солнечной электростанции с традиционной тепловой или парогазовой электростанцией – это важный этап в процессе перехода к широкому использованию солнечной энергии.

Компания Alstom, глобальный лидер в области энергетики и транспорта, в сотрудничестве с компанией BrightSource, новатором в солнечной энергетике, разработали интегрированную солнечную электростанцию (ИСЭ). Комбинация технологий традиционной и солнечной энергетики позволила объединить основные преимущества и создать новые возможности, не существовавшие ранее. Солнечная часть электростанции позволяет снизить потребление топлива традиционной электростанцией, сократить вредные выбросы в атмосферу и повысить эффективность. Возможны различные варианты комбинации этих мощностей, оптимизированных для любого времени суток, вплоть до работы только на солнечной энергии либо увеличения максимальной мощности интегрированной электростанции. При таком уровне интеграции необходимость в накопителях тепловой энергии для солнечной электростанции отпадает, так как традиционная часть электростанции компенсирует отсутствие солнечного света.

На сегодняшний день интегрированная солнечная электростанция – самое передовое решение в области генерации электрической энергии с применением солнечных технологий в таком масштабе. Компании, разрабатывающие и реализующие такие проекты, с уверенностью смотрят вперед и придают форму очертаниям будущего, демонстрируя тем самым наличие огромного потенциала неиспользованных возможностей и способностей это осуществить.

Солнечная электростанция с центральным ресивером

Солнечный свет, достигающий поверхности земли, отражается гелиостатами на центральный приемник (ресивер). Гелиостат представляет собой подвижное зеркало площадью в несколько квадратных метров, которое позиционируется системой управления и отражает свет точно на ресивер, в любое время дня. Ресивер, расположенный на башне над полем гелиостатов, нагревается концентрированным солнечным светом и генерирует пар из поступающей воды. Далее пар направляется на традиционную паровую турбину с генератором, которая преобразует тепловую энергию в электрическую. Отработанный пар, охлаждаемый воздухом, конденсируется и направляется обратно в ресивер, повторяя процесс.

Плюсы и минусы солнечной станции / Solar Technology

27.05.2019  2219

Мы за развитие альтернативной энергетики в стране, но адекватно понимаем, что солнечная станция подойдет не всем. С одной стороны, солнечная энергия является более устойчивой энергетической системой, чем обычная электросеть. И в конечном итоге дешевле, чем электроэнергия в долгосрочном плане. С другой стороны, она требует значительных финансовых вложений “на входе” и подходит не для каждого типа недвижимости или площади.

Главный вопрос заключается в том, перевешивают ли преимущества солнечной станции ее недостатки.

В этой статье мы раскроем плюсы и минусы солнечной энергии, чтобы вы могли решить для себя, имеет ли смысл использовать вам солнечную станцию.

Преимущества солнечной станции

• Энергетическая независимость
• Частичное или полное отсутствие счета за электричество
• Выгодные инвестиции
• Мотивация государства (“зеленый” тариф)
• Экологичность
• Устойчивая энергетическая система
• Низкие эксплуатационные расходы
• Повышает стоимость имущества при оценке

Недостатки солнечной энергии

• Дорогой “вход”
• Занимает много места
• Хранить энергию дорого
• Нельзя перейти на полную автономность
• Не подходит для каждого типа недвижимости
• Нет смысла, если вы арендуете недвижимость

Преимущества солнечной энергии

1. Энергетическая независимость

Традиционно большинство людей зависит от коммунальщиков, которые снабжают их электроэнергией. Когда сетка выходит из строя, длительное время без электричества может вызывать ощущение беспомощности.
В случае, если у вас есть солнечная станция с накопителем энергии, вы можете получать электроэнергию даже в чрезвычайных ситуациях. К примеру, если вы живете в месте с ненадежной электросетью.
Традиционная система энергоснабжения также ограничивает людей, которые хотят жить подальше от городской суеты. Ведь солнечная станция может генерировать энергию там, где было бы слишком дорого прокладывать линии электропередач.
Это освобождает от полного контроля над тем, где и как вы производите энергию. И с ростом цен на электроэнергию, также приятно оплачивать фиксированную ставку в течение следующих нескольких десятилетий.

2. Частичное или полное отсутствие счета за электричество

А вы хотели бы оплачивать на одну коммунальную услугу меньше? В зависимости от мощности солнечной станции вы можете частично или полностью покрыть расходы на электричество.
Даже если вы возьмете кредит на покупку солнечной станции, вы все равно будете наслаждаться сниженными затратами на электроэнергию.  Но, при этом, срок окупаемости проекта продлится.

3. Станция — выгодная инвестиция

Ваши инвестиции в солнечную энергию принесут прибыль в долгосрочной перспективе. В среднем, вы окупите свою станцию через 5-6 лет, в зависимости от индивидуальных особенностей системы.  Помимо этого, вы начнете получать прибыль от вашей станции. Фактически, в течение срока действия Зеленого тарифа мы рассчитываем, что вы получите примерно 55 000$.
Немного посчитаем:
Допустим, вы оформили “зеленый” тариф в 2019 году. Энергопотребление вашего дома 200 кВт⋅ч/мес. и мощность станции 30 кВт. В среднем, ежегодный доход около 5 000$, а за 11 лет сумма будет составлять приблизительно 55 000$. Ваша прибыль будет зависеть от стоимости электростанции, которая рассчитывается индивидуально.

4. Мотивация государства (“зеленый” тариф)

Во многих странах работают государственные программы, которые мотивируют граждан и предпринимателей использовать альтернативные источники энергии. Так, в Украине действует “зеленый тариф” — завышенная цена, по которой государство покупает электроэнергию, полученную альтернативным экологичным способом. Это отличный способ не только сэкономить в долгосрочной перспективе, но и заработать на солнечной электростанции.

5. Экологичность

Получение солнечной энергии с помощью панелей абсолютно безопасное для окружающей среды. А то загрязнение, которое вырабатывается при производстве и транспортировке солнечных систем, ничтожно мало по сравнению с ущербом от добычи традиционных ископаемых.

6. Устойчивая энергетическая система

Солнечная энергия является устойчивой. К примеру, нефть и газ — не устойчивые потому, что мы потребляем эти ресурсы по мере их использования.
Напротив, солнечная энергия — это возобновляемая энергия, которая не может иссякнуть (по крайней мере в масштабах человеческого мышления). В запасе у нас еще минимум 5 миллиардов лет, чтобы использовать Солнце для получения электроэнергии. Этого более чем достаточно, учитывая, что запасы нефти, газа и угля могут иссякнуть в ближайшие столетия.

7. Низкие эксплуатационные расходы

Солнечные станции, особенно домашние, практически не требуют технического обслуживания. Это потому, что в них  мало движущихся элементов. И, в результате, они редко выходят из строя. Пару раз в год требуют чистки модули. Обычно инвертор заменяют по крайней мере один раз в течение всего срока службы станции, поскольку на инверторы обычно дается гарантия на 10 лет. В остальном же электростанции стабильно служат в среднем 25 лет. Но большинство из них работают намного дольше. (См. нашу статью: «Как долго прослужат вам солнечные батареи?», Чтобы узнать, какова истинная продолжительность жизни панелей.)
Автономные станции немного сложнее, потому что они включают аккумуляторы, которые часто требуют регулярного технического обслуживания. В частности, свинцово-кислотные батареи (самый дешевый из доступных вариантов) должны регулярно проверяться и пополняться водой, чтобы обеспечить их нормальную работу.
Однако для установки системы, привязанной к сетке, батареи не обязательны. Поэтому, проверять свою систему на предмет технического обслуживания или замены приходится не часто.

8. Повышает стоимость имущества при оценке

Дома, оборудованные солнечной электростанцией, продаются дороже, чем их не солнечные аналоги. Покупатели жилья рассматривают солнечную энергию как главную точку принятия решения о покупке недвижимости, и они готовы платить больше за переезд в дом с уже установленной солнечной станцией.

Недостатки солнечной энергии

1. Дорогой “вход”

Будьте готовы к тому, что солнечная электростанция — это дорого — по крайней мере, сразу. Выгоды, безусловно, от такой станции будет куда больше, но, опять же, в долгосрочной перспективе.
Конечно, вы платите наперед за 25 лет получения электроэнергии. И, к сожалению, не у каждого есть тысячи долларов в кармане, чтобы воплотить в жизнь свои солнечные мечты.
Первоначальная стоимость является основным барьером на пути к солнечной энергии. Как вариант, можно оформить кредит, даже если принять во внимание проценты. Однако не все хотят быть на крючке платежей по кредиту.

2. Занимает много места

Стандартные солнечные панели имеют высоту 1,64 м, ширину 0,992 м и толщину 0,040 м. Чтобы компенсировать среднее по стране потребление электроэнергии населением с электроотоплением 975 кВт∙час электроэнергии в месяц, вам потребуется как минимум 24 панели. В конфигурации 8 × 3 эта система будет иметь ширину 4,920 м и высоту 7,936 м. Соответственно, это займет много места на вашей крыше или во дворе.
Большинство людей выбирают установку станции на крыше. Это пространство, которое не использовалось бы для других целей. Также площадью для станции может быть земля или стена здания.

3. Хранить энергию дорого

Аккумуляторы — самый дорогой элемент солнечной электростанции. Они являются необходимой составляющей для того, чтобы использование электроэнергии было максимально эффективным. Благодаря батареям система работает более стабильно в случае отключения или перебоев электроснабжения сети.

4. Нельзя перейти на полную автономность

Объем полученной энергии напрямую зависит от интенсивности солнечного излучения. Например, в наших широтах, летом СЭС работают намного эффективнее, чем в холодное время года. То же самое можно сказать и о пасмурных днях, и об утреннем, вечернем и ночном времени суток. Именно из-за этого системы без аккумуляторов на данный момент не могут использоваться в качестве основных источников энергии. Поэтому, в Украине станции все чаще используют в качестве резервного энергообеспечения. Этот недостаток может быть исправлен с помощью систем накопления и хранения электроэнергии, а также специального программного обеспечения, которое позволит контролировать все процессы в энергосистеме. Благодаря вышеперечисленному, вы в полной мере сможете использовать все преимущества солнечной станции.

5. Не подходит для каждого типа недвижимости

Иногда, очень сложно найти свободную площадь для установки СЭС. Бывает, что свободное пространство покрыто тенью и не получает солнечного света, необходимого для генерации достаточного количества энергии. Поэтому, на этапе проектирования солнечной станции для вашего дома могут возникать трудности.

6. Нет смысла, если вы арендуете недвижимость

Покупая солнечную станцию, необходимо планировать постоянное проживание в одной и той же недвижимости в течение всего срока действия 25-летней гарантии.
Требуется несколько лет, чтобы окупить первоначальную стоимость системы, прежде чем вы начнете экономить на счетах за электроэнергию. Нет смысла в установке солнечной станции, если вы арендуете жилье или планируете переехать в ближайшие несколько лет.
Хорошим бонусом является то, что солнечная станция увеличивает стоимость недвижимости. Поэтому вы, скорее всего, окупите свои инвестиции в электростанцию, когда будете продавать свой дом. Но большинство людей, которые используют солнечную энергию, делают это потому, что хотят быть самодостаточными и генерировать свое (менее дорогое) электричество в течение следующих нескольких десятилетий.
Подумайте, планируете ли вы переезд в будущем, прежде чем делать долгосрочные инвестиции в солнечную энергию.

Все еще не уверены, превышают ли преимущества солнечной станции ее недостатки? Вы всегда можете проконсультироваться с одним из наших опытных специалистов. Мы ответим на вопросы, разберемся с препятствиями при проектировании и поможем вам принять решение, подходит ли вам солнечная станция.

 

Солнечная электростанция для дома | Blogremonta

Строительство дома