Солнечные фотоэлектрические: Фотоэлектрические модули — солнечные батареи купить для дома

Типы солнечных электростанций • Ваш Солнечный Дом

Мы можем использовать энергию солнца для разных целей. Одна из них – это выработка электрической энергии. При использовании солнечных батарей энергия солнца напрямую преобразуется в электрическую. Использование солнечного электричества имеет много преимуществ. Это чистый, тихий и надежный источник энергии. Впервые фотоэлектрические батареи были использованы в космосе на спутниках.

Все больше людей начинают понимать выгоды от использования солнечных батарей в своих домах. Особенно важно иметь достоверную информацию и расчеты о выгодности и порядке установки солнечных батарей, когда вы строите новый или реконструируете старый дом. Солнечные батареи помогают снизить расходы на электроэнергию и приобщить вас к борцам за экологически чистую энергетику.

Сегодня солнечное электричество широко используется во многих областях. В удаленных районах, где нет централизованного электроснабжения, солнечные батареи используются для электроснабжения отдельных домов, для подъема воды и охлаждения лекарств. Эти системы зачастую используют аккумуляторные батареи для хранения выработанной днем электроэнергии. Кроме того, калькуляторы, телекоммуникационные системы, буи и т.д. работают от солнечного электричества.

Другая область применения – это электроснабжение домов, офисов и других зданий в местах, где есть централизованная сеть электроснабжения. В последние годы именно это применение обеспечивает около 90% рынка солнечных модулей. В подавляющем большинстве случаев солнечные батареи работают параллельно с сетью, и генерируют экологически чистое электричество для сетей централизованного электроснабжения. Во многих странах существуют специальные механизмы поддержки солнечной энергетики, такие как специальные повышенные тарифы для поставки электроэнергии от солнечных батарей в сеть, налоговые льготы, льготы при получении кредитов на покупку оборудования и т.п.

На этапе становления фотоэнергетики такие механизмы действовали в Европе, США. Японии, Китае, Индии и других странах. В России также действуют различные меры поддержки возобновляемой энергетики. С 2013 года коммерческие электростанции на ВИЭ мощностью более 5 мегаватт, поставляют электроэнергию в сеть по специальным повышенным тарифам (см. Постановление Правительства РФ от 28 мая 2013 г. №449 “О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии (

ВИЭ) на оптовом рынке электрической энергии и мощности”.. С марта 2021 года и владельцы малых солнечных и ветряных энергетических установок мощностью до 15 кВт также получают поддержку – возможно сальдирование (взаимозачет) отданной и потребленной энергии в течение месяца, а также продажа излишков электросетям по оптовому тарифу. См. наш форум для более подробной информации.

Разновидности солнечных электростанций

Для того, чтобы фотоэлектрические модули были надёжным источником электроэнергии, необходимы дополнительные элементы в системе: кабели, поддерживающая структура и, в зависимости от типа системы (соединённая с сетью, автономная или резервная), еще и электронный инвертор и контроллер заряда с аккумуляторной батареей. Такая система в целом называется солнечной фотоэлектрической системой, или солнечной станцией.

Основные типы солнечных электростанций:

1. Автономные
2. Сетевые безаккумуляторные
3. Сетевые с аккумуляторами (гибридные)
4. Портативные

 

Автономные фотоэлектрические системы

В случае если нет подключения к сети, солнечные модули генерируют электричество для целей освещения, питания телевизора, радио, насоса, холодильника или ручного инструмента и т.п. Обычно, для хранения энергии используются аккумуляторные батареи, а в качестве резервного источника энергии применяется жидко-топливный электрогенератор. Это делает систему более сложной как в установке, так и в эксплуатации.

Рис.1. Автономная солнечная энергосистема для потребителей постоянного тока. 1.солнечные панели 2.контроллер 3.АБ 4.нагрузка

Самая простая система приведена на рисунке справа. В ней нет инвертора, поэтому она используется для питания нагрузки постоянного тока напряжением 12 или 24В. Если необходимо снабжать энергией нагрузку переменного тока напряжением 220В, в систему необходимо добавить батарейный инвертор (см. рис.3 ниже).

Автономная фотоэлектрическая система полностью независима от сетей централизованного электроснабжения. За исключением некоторых специальных применений, в которых энергия от солнечных батарей напрямую используется потребителями (например, водоподъемные установки, солнечная вентиляция и т.п.), все автономные системы должны иметь в своем составе аккумуляторные батареи. Энергия от аккумуляторов используется во время недостаточного прихода солнечной радиации или когда нагрузка превышает генерацию солнечных батарей.

АФЭС часто используются для электроснабжения отдельных домов. Малые системы позволяют питать базовую нагрузку (освещение и иногда телевизор или радио). Более мощные системы могут также питать водяной насос, радиостанцию, холодильник, электроинструмент и т.п. Система состоит из солнечной панели, контроллера, аккумуляторной батареи, кабелей, электрической нагрузки и поддерживающей структуры.

Такой тип системы идеально подходит тем, кто живет вдали от линий электропередачи или у кого нет возможности к ним подключиться. Эта опция позволяет производить энергию автономно и независимо от кого бы то ни было. С автономной системой аварии в электросетях (например, после ледяного дождя или урагана) вас больше не будут волновать.

Нужно понимать, что с автономной системой вам нужно следить за балансом энергии и не потреблять больше, чем генерируют ваши солнечные батареи или/и ветроустановка. Возможно, вам понадобится отказаться от некоторых, не особо нужных, приборов.

Типичный состав солнечной автономной энергетической системы описан здесь и здесь.

Преимущества

• Может быть единственной возможностью получения электрической энергии в удаленной от ЛЭП местности
• Может быть дешевле стоимости подключения к электросетям
• Не нужно покупать электроэнергию – вы генерируете ее сами
• Автономная система может быть спроектирована для питания отдельных потребителей. Например, отдельная система для питания насоса на удаленной от дома скважине или колодце, другая система для питания потребителей в доме и т.д.

Недостатки

• Требует наличия аккумуляторов в системе, которые должны быть рассчитаны на хранение энергии в количестве, достаточном в случае нескольких пасмурных или безветренных дней. Для хранения аккумуляторов обычно требуется отдельное помещение
• Аккумуляторы в автономной системе работают от 3 до 7 лет и потом требуют замены. Стоимость аккумуляторов может превышать стоимость солнечных батарей и других элементов системы.
• Требуют квалифицированного обслуживания
• Относительно дорогие
• Много составляющих, выход одного элемента цепи электроснабжения приводит к выходу из строя всех системы
• Требует услуг специалистов-профессионалов для проектирования и установки

На нашем сайте есть простая форма, которая может быть использована для расчёта автономной фотоэлектрической системы: для подсчёта количества необходимых модулей, ёмкости батареи и т.д.

Соединенные с сетью безаккумуляторные солнечные фотоэлектрические системы

Этот относительно новый тип солнечной электростанции для загородного дома или дачи. Для работы солнечных батарей требуется соединённый с сетью инвертор. Такой тип системы становится все более популярным среди домовладельцев, так как он обеспечивает солнечной электроэнергией по минимальной цене и с максимальной надёжностью. В России особенным спросом пользуются сетевые фотоэлектрические инверторы, которые могут предотвращать отдачу излишков энергии в сеть.  При помощи такой системы можно обеспечить электроэнергией весь дом – обычно на типичный дом достаточно мощности солнечных батарей (и, соответственно, сетевых инверторов) от 2 до 5 кВт. Но сейчас все больше людей устанавливают солнечные батареи мощностью 10-15 кВт, в рамках Закона о микрогенерации.

Если объект подключен к сети централизованного электроснабжения, солнечные батареи могут использоваться для генерации собственного электричества. Избыток электрической энергии обычно отдается электросетям. Если используются специальные тарифы для солнечного электричества, то или устанавливаются 2 счетчика (один на генерацию, другой на потребление), или используется двунаправленный счетчик. Таким образом можно обеспечить не только нулевые расходы по затратам на электроэнергию в течение месяца, но и нулевое потребление электроэнергии за год (летом избыток энергии поставляется сетям, а зимой, при недостатке солнца, дом питается в основном от сетей) . К сожалению, по деньгам в РФ  вряд ли можно “выйти на ноль”, т.к. излишки за пределами расчетного периода (месяца) поставляются в сеть по оптовой цене, а потребление всегда рассчитывается по розничной цене.

Соединённые с сетью фотоэлектрические системы обычно состоят из одного или многих модулей, инвертора, кабелей, поддерживающей структуры и электрической нагрузки. Есть 2 варианта таких систем – с аккумуляторами и без.

Рис.2. Пример соединенной с сетью безаккумуляторной солнечной энергосистемы. 1.солнечные панели 2.инвертор 3.сеть 4.нагрузка

Безаккумуляторная соединенная с сетью фотоэлектрическая система является самой простой из всех систем. Она состоит из солнечных батарей (или ветроустановки, или

микроГЭС) и специального инвертора, подключенного к сети. В такой системе нет аккумуляторов, поэтому они не могут использоваться в качестве резервных систем. Когда сеть пропадает, то и выработка электроэнергии солнечными батареями также прекращается. Это может быть ограничением такой системы, но основное ее преимущество – высокая эффективность, низкая цена (за счет отсутствия аккумуляторов и менее дорогого сетевого инвертора) и высокая надежность.

Сетевой инвертор используется для соединения фотоэлектрических панелей с сетью. Существуют также так называемые AC-модули, в которых инвертор встроен на задней части модуля. Солнечные панели могут быть установлены на крыше здания под оптимальным углом наклона с помощью поддерживающей структуры или алюминиевой рамы.

В системе меньше элементов, и все они обладают большой надёжностью, что делает стоимость установки и владения такой электростанцией гораздо ниже, чем в вариантах с аккумуляторами и аккумуляторными инверторами. 

В идеальном случае можно использовать взаимозачёт потреблённой и отданной в сеть энергии. В России такой вариант возможен в 2 случаях:

1. если у вас есть старый счетчик с колесиком, который может крутиться в обратную сторону при отдаче излишков солнечной электроэнергии в сеть
2. если вы присоединили вашу солнечную батарею к электросетям в рамках закона о микрогенерации. В этом случае в течение месяца отданная и потребленная энергия взаимозачитываются (сальдируются), а если вы в расчетном месяце отдали больше энергии, чем потребили, электросети обязаны у вас ее купить по оптовому тарифу рынка.  Конечно, этот тариф намного ниже розничного, поэтому лучше максимально потреблять солнечную энергию самостоятельно, не допуская больших отдачи сетям излишков к концу расчетного месяца.

При наличии излишков энергия отдается в сеть, а при недостатке – потребляется из сети за минусом солнечной генерации в данным момент. В странах, которые поддерживают развитие экологически чистой возобновляемой энергетики (Россия, к счастью, относится к ним с 2021 года), такой механизм называется net metering. 

В случае поломки вашей солнечной электростанции, у вас есть всегда “резервный” источник – электрическая сеть.  Поэтому соединенные с сетью солнечные системы очень надежны и выгодны. За последние годы стоимость солнечных батарей снизилась в разы. Уже сейчас стоимость электроэнергии от солнечной электростанции без аккумуляторов дешевле розничных тарифов на электроэнергию от россетей.  Срок окупаемости сетевых солнечных электростанций сейчас составляет всего несколько лет!

Типичный состав системы описан здесь.

Преимущества сетевой солнечной электростанции

• Самая экономически эффективная и популярная в мире разновидность солнечной энергосистемы
• Проста в работе
• Почти не требует обслуживания
• Может быть практически любой мощности и легко масштабируется
• Работает параллельно с сетью. Если солнечной энергии не хватает, то недостающая часть берется из сети. Если есть излишки, то они могут отдаваться в сеть (при наличии “правильного” счетчика)
• Энергоснабжающие организации могут платить потребителям, если они отдают излишки в сеть –  в РФ такой порядок действует с марта 2021 года.

Недостатки

• Стоимость, по которой электросети будут покупать вашу энергию, может быть различной в зависимости от региона, а также быть меньше, чем розничная цена электроэнергии
• Соединенные с сетью системы не будут работать при авариях в электросетях. Для соображений безопасности все фотоэлектрические сетевые инверторы прекращают работать при отсутствии опорного напряжения.

Гибридные соединенные с сетью солнечные системы

В гибридных системах есть несколько источников энергии. Это может быть сеть централизованного электроснабжения и солнечные батареи, и/или ветроустановки, генератор и т.п.  В гибридных системах обычно применяются аккумуляторные батареи, потому что они могут работать и при отсутствии энергии от центральных электросетей, то есть использоваться как резервные по отношению к электросетям.

Батарейная соединенная с сетью фотоэлектрическая система похожа на автономную систему. В ней также используются аккумуляторные батареи, но такая система одновременно подключена к сетям централизованного электроснабжения. Поэтому излишки, генерируемые солнечными батареями могут направляться в нагрузку или сеть (для этого необходимы специальные инверторы, которые могут работать параллельно с сетью, их часто называют “гибридными”). Если потребление превышает генерацию электричества солнечными батареями, то недостающая энергия берется от сети. Некоторые модели таких инверторов с зарядными устройствам могут давать приоритет для заряда аккумуляторов от источника постоянного тока (например, солнечного контроллера), тем самым снижая потребление энергии от сети для заряда аккумуляторов. В таких системах должен использоваться гибридный инвертор с функцией приоритетного использования солнечной энергии 

Существует разновидность батарейной соединенной с сетью системы, в которой вместо контроллеров заряда солнечных батарей применяются сетевые фотоэлектрические инверторы, соединенных к выходу ББП. Такую возможность имеют всего несколько моделей ББП, но общая эффективность системы за счет применения сетевых фотоэлектрических инверторов может быть намного выше, чем при применении контроллеров заряда АБ, особенно если основное потребление энергии приходится на дневное время.

В гибридных системах, в отличие от автономных, можно более гибко использовать аккумуляторы в зависимости от целей. А цели могут быть или максимальное использование энергии солнца, или максимальная надёжность электроснабжения. К сожалению эти режимы зачастую требуют противоположных алгоритмов работы.  Очень часто наши клиенты хотят максимально использовать энергию солнечных батарей даже при наличии сети в ущерб сроку службы аккумуляторов. Такие режимы мы не рекомендуем, и основные причины следующие:

1. Нужно поддерживать максимальный заряд аккумуляторов по возможности всегда. Ведь вы не знаете точно, когда отключат электроэнергию. Конечно, можно предполагать, что после урагана или сильного снега или ледяного дождя вероятность отключения максимальная. Но кроме этих случаев бывают и другие. Поэтому нужно иметь на начало аварии в сетях максимально заряженные аккумуляторы.
2. Чем меньше вы разряжаете аккумуляторы, тем дольше они прослужат. Это относится к свинцово-кислотным аккумуляторам. Стоимость электроэнергии, которую вы сэкономите используя вечером запасенную в аккумуляторах солнечную электроэнергию гораздо меньше, чем стоимость цикла работы аккумулятора. В итоге вы заплатите гораздо больше при замене выработавшего свой ресурс аккумулятора, чем сэкономите на электроэнергии. В случае с литиевыми аккумуляторами этот вопрос стоит не так остро, и в некоторых случаях можно сэкономить, используя запасенную в таких аккумуляторах энергию, но даже они имеют конечный ресурс по циклам. Ну и не забывайте про п. 1.

Если вы разряжаете аккумулятор до 20% от его номинальной емкости, это означает его глубокий разряд. Глубокие разряды сокращают срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов. Желательно поддерживать заряд аккумуляторов на уровне 80% и больше.  Использование гибридной системы электроснабжения позволяет добиться таких режимов работы аккумуляторов. При отсутствии солнца можно заряжать аккумуляторы от ветрогенератора или от сети.

Преимущества

• Бесперебойное электроснабжение даже во время аварий на линиях электропередач
• Излишки энергии в первую очередь сохраняются в аккумуляторах, а затем, если аккумуляторы уже не могут принять их,  передаются в сети
• Имеет преимущества как сетевой, так и автономной электростанции

Недостатки

• Стоит дороже
• Требует экспертизы при настройке и квалифицированного обслуживания и эксплуатации
• Более сложная, чем сетевая система
• Требует услуг специалистов-профессионалов для проектирования и установки

Конфигурация резервной фотоэлектрической системы

Резервные солнечные системы используются там, где есть соединение с сетью централизованного электроснабжения, но сеть ненадежна. В случае отключения сети или недостаточного качества сетевого напряжения, для покрытия нагрузки используется солнечная система. 

В этом случае обычно требуются аккумуляторы, ББП или, в случае больших мощностей, другой источник – например генератор. В последнем случае, за счет солнечной энергии существенно сокращается потребление топлива во время перерывов в электроснабжении. В то время, когда сеть есть, обычно система работает как соединенная с сетью, и уменьшает потребление энергии от сети.

Система состоит из фотоэлектрических модулей, контроллера, аккумуляторной батареи, кабелей, инвертора, нагрузки и поддерживающей структуры.

Рис. 3. Разновидности фотоэлектрических энергосистем

Портативная солнечная система электроснабжения

Это самый простой и дешевый способ приобщиться к солнечной энергетике. Использует одну или несколько солнечных панелей и электронику, которые преобразуют солнечный свет в электрическую энергию переменного тока.

В едином боксе находятся солнечный контроллер, аккумулятор и инвертор. Можно подключать ваши устройства и солнечные панели непосредственно к этому переносному боксу.

Портативные системы обычно состоят из солнечной панели мощностью от 3 до 120Вт и имеют в своем составе аккумулятор емкостью от 7 до 40А*ч. В последнее время появились системы с литиевыми аккумуляторами, они намного удобнее комплектов со свинцовыми аккумуляторами. В том же размере можно получить в 3 раза большую емкость при весе в 2-3 раза меньшем.

Такой тип системы идеален для мобильных устройств, автодач, автомобилей, лодок, яхт и т.п. Также он подходит туристам и всем, кто любит путешествовать вдали от благ цивилизации.  Они могут обеспечить вас связью, доступом в интернет, светом, радио и т.п. в любой точке мира.

В нашем ассортименте есть такие переносные станции. См. тут

Преимущества

• Можно легко переносить или перевозить
• Легкая и простая система
• Обычно очень надежная
• Может быть спроектирована для специальных нужд – от маленькой системы  для зарядки гаджетов до более большой системы, питающей целый автодом или даже дачу

Недостатки

• Ограниченная мощность. Обычно для электроснабжения загородного дома требуется большая солнечная батарея, которая устанавливается стационарно
• Требует замены аккумуляторов так же, или даже чаще, как и в автономной система электроснабжения.

В зависимости от того, сколько денег вы хотите инвестировать в вашу систему электроснабжения с солнечными батареями, а также от того, сколько энергии вам нужно и нужно ли резервировать электроснабжение на случай аварий в электросетях, вы можете выбрать различный тип солнечной энергетической установки. Если вам нужно питать весь дом и максимально использовать экологически чистую энергию от Солнца, то, естественно, ваша солнечная электростанция будет больше и дороже, чем солнечная батарея для питания нескольких лапочек или бытовых приборов. Мы проектируем и устанавливаем оба типа таких систем – от вас просто нужно сделать нам заявку на бесплатный подбор оборудования.

Хотя умелый человек может сделать большую часть работы по установке системы, электрические соединения должны быть сделаны квалифицированным персоналом.

Эта статья прочитана 8626 раз(а)!

Продолжить чтение

• 87

  Преимущества использования солнечных батарей в автономных и резервных системах электроснабжения Очень часто приходится сталкиваться с мнением, что применять солнечные батареи нецелесообразно, что они дороги и не окупаются. Многие думают, что гораздо легче поставить бензогенератор, который будет обеспечивать энергией ваш дом.…

• 85

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

• 82

  Фотоэлектрические комплекты: Состав Для того, чтобы использовать солнечную энергию для питания ваших потребителей, одной солнечной батареи недостаточно. Кроме солнечной батареи нужно еще несколько составляющих. Типичный состав автономного фотоэлектрического комплекта следующий: фотоэлектрическая батарея контроллер заряда аккумуляторной батареи аккумуляторная батарея провода, коннекторы,…

• 73

  Эффективность работы солнечных батарей и коллекторов зимой Солнечные батареи могут быть великолепной частью вашего дома. Они определённо позволяют экономить вам деньги в течение длительного срока и постоянно могут снижать ваши счета за электроэнергию. Мы все знаем, что солнечные батареи преобразуют…

• 71

  Есть ли выгода от приобретения солнечных батарей? Узнайте, когда ваши вложения окупятся и начнут приносить прибыль Автор: Каргиев В.М., к.т.н. Ссылка на источник при перепечатке обязательна. Солнечные батареи часто рекламируются как способ сэкономить электроэнергию и сократить счета на электричество. Это…

• 68

  Рассматриваются принципиальные схемы построения систем электроснабжения с солнечными батареями. Подключение солнечных батарей через сетевые инверторы к батарейным инверторам, через солнечные контроллеры заряда. Особенности различных систем и рекомендуемое оборудование.

Солнечные фотоэлектрические батареи в Киеве, цена

Солнечная энергетика — один из наиболее перспективных сегментов мировой энергетики. Солнце — это возобновляемый, практически неисчерпаемый ресурс, который позволяет генерировать экологически чистую электроэнергию без малейшего ущерба для окружающей среды. Солнечные батареи (фотоэлектрические солнечные модули и т.д.) являются важнейшим элементом любой солнечной электростанции (фотоэлектрической установки). Они выступают в качестве источника постоянного (DC) электрического тока, который вырабатывается за счет прямого преобразования энергии солнечного излучения, поступающего на их рабочую поверхность, в электроэнергию. Основные преимущества использования солнечных батарей связаны с их конструктивными особенностями: эти изделия отличаются высокой надежностью и сроком службы, стабильностью электрических параметров, а отсутствие в их составе подвижных частей делает их долговечными, минимизируя при этом расходы на сервисное обслуживание.

В компании Авенстон вы можете заказать и купить солнечные батареи любых типов. Мы с 2010 года занимаемся прямыми поставками солнечных батарей от ведущих производителей. Компания сотрудничает с тщательно отобранными заводами в Европе, Китае и США, которые постоянно входят в рейтинг Tier-1. У нас можно купить солнечные батареи по самым лучшим ценам. Мы обеспечиваем высокую эффективность вашей солнечной электростанции, даем необходимые гарантии и предлагаем лучшее качество на рынке.

Авенстон является прямым поставщиком таких брендов как Renesola, Hanwha Q-Cells, Trina Solar, JA Solar, Jinko Solar, Solitek, Onyx Solar и многих других. Мы поставляем солнечные батареи под конкретные проекты, а также стараемся поддерживать наличие самых популярных позиций на собственном складе продукции. Авенстон работает с лучшими производителями солнечных модулей и проводит собственный выходной контроль продукции перед ее упаковкой и отправкой с завода в Украину. Наши специалисты собрали большую базу данных по реальной производительности различных моделей солнечных батарей, что позволяет нам предлагать своим клиентам только лучшие и проверенные решения.

Строительство солнечных фотоэлектрических станций (СФЭС): инжиниринг и финансирование

В связи с развитием возобновляемых источников энергии (ВИЭ), растущим экологическим сознанием общества и государственной поддержкой все больше предпринимателей решают инвестировать в строительство солнечных фотоэлектрических станций.

Чтобы зарабатывать на энергии, сегодня необязательно быть нефтяным магнатом или даже добывать уголь.

Достаточно отыскать участок земли и правильно использовать солнечные лучи, которые доходят до поверхности Земли в достаточном количестве в течение года.

Правила строительства и эксплуатации солнечных электростанций, как и возможности генерации и продажи зеленой энергии, четко регулируются законодательством в каждой стране.

Однако важнейшим условием успеха любого фотоэлектрического проекта справедливо считается профессионализм подрядчика.

ESFC (Испания), будучи компанией с многолетним практическим опытом строительства солнечных электростанций по всей планете, готова предоставить свой опыт, технологии и деловые связи для вашего проекта.

Реализация фотоэлектрического проекта включает следующие шаги:

• Технико-экономическое исследование.
• Создание общей концепции будущей электростанции и подсчет затрат.
• Поиск источников финансирования СФЭС в Испании и других странах.
• Заключение договоров на проектные и строительные работы.
• Разработка и утверждение детального графика строительства.
• Согласование экологических и других условий проекта.
• Получение разрешения на строительство СФЭС.
• Подготовка документации для подключения к электросети.
• Составление подробного проекта фотоэлектрической системы.
• Выбор и закупка фотоэлектрических панелей и другого оборудования.
• Подготовка строительной площадки и доставка материалов.
• Осуществление полного цикла строительно-монтажных работ.
• Строительство электрической подстанции и линии электропередач.
• Подключение и ввод в эксплуатацию.
• Обслуживание.

В большинстве стран мира окупаемость инвестиций в солнечной энергетике остается достаточно высокой.

Более того, в связи с высокими ценами на электроэнергию и снижением цен на солнечные панели, солнечная ферма сегодня приносит прибыль значительно быстрее. Успех проекта зависит не только от цены на производимую электроэнергию, но и во многом от оптимально подобранных компонентов, продуманного метода финансирования и эффективного освоения инвестиций.

Вы инвестор и ищете надежного подрядчика?

Финансово-инжиниринговая компания ESFC разрабатывает каждый проект с учетом индивидуальных требований и потребностей заказчиков, стандартов качества и технических решений, а также с точки зрения стоимости.

Мы комплексно реализуем процесс строительства СФЭС по ЕРС-контракту (FIDIC), отвечая за каждый этап вашего проекта, от поиска финансирования до эксплуатации и обслуживания.

Фотоэлектрические станции: преимущества и недостатки

Производство электрической энергии с использованием солнечных фотоэлектрических систем имеет много преимуществ для бизнеса и общества в целом, поскольку данная энергия является возобновляемой и широкодоступной.

Строительство СФЭС рассматривается инвесторами как наиболее простая и доступная опция среди остальных существующих ВИЭ, особенно если график производства солнечной энергии совпадает с графиком потребления (например, электроснабжение предприятий, работающих преимущественно в дневную смену).

Этот источник энергии не связан с шумовым загрязнением или выбросами углекислого газа. Хотя крупномасштабные фотоэлектрические системы в местах с хрупкими экосистемами создают некоторые экологические проблемы, эта технология считается одной из наиболее безопасных для окружающей среды и здоровья человека.

Таблица: преимущества и недостатки солнечных фотоэлектрических станций.

ПРЕИМУЩЕСТВА

НЕДОСТАТКИ

Фотоэлектростанции относятся к возобновляемым источникам энергии, ресурсы которых безграничны. Производство солнечной энергии не оставляет никаких выбросов, то есть это бережное отношение к окружающей среде. Эксплуатационные расходы чрезвычайно низкие. Техническое обслуживание относительно простое и дешевое. Срок службы фотоэлектрических модулей достигает 25 лет. СФЭС можно легко интегрировать не только в новые объекты, но и в давно существующие конструкции. Фотоэлектрические модули изготавливаются любых размеров. Компоненты для строительства фотоэлектрических систем легко транспортировать и монтировать, в отличие, например, от компонентов ветроэлектростанций. Стоимость уменьшается по мере развития технологий. Фотоэлектрические панели экологические чистые и бесшумные, поэтому их можно установить в любом месте, не причиняя дискомфорта сообществу. СФЭС не потребляют большого количества воды, которое требуют тепловые электростанции. Это идеальная система производства электричества для районов, где пока нет линий электропередач.

Первоначальные инвестиции высоки, что нередко требует поиска крупных кредитов и других источников финансирования проекта. Строительство СФЭС требует крупного участка земли с высоким солнечным излучением и удаленного от населенных пунктов. Что касается новых технологий, сегодня фотоэлектрическим системам нужны более дешевые и надежные системы хранения энергии. Слабые возможности накопления и хранения энергии по сравнению с солнечными тепловыми электростанциями.

Преимущества

СФЭС имеют огромное преимущество перед традиционными электростанциями в том, что Солнце является неиссякаемым источником энергии.

Эти энергетические объекты не загрязняют атмосферу, не выделяют парниковые газы.

Кроме того, они не производят шумового загрязнения, так как фотоэлектрические панели бесшумны.

Фотоэлектрические системы стоят достаточно дорого, однако строительство солнечных тепловых электростанций с теплоаккумулирующими установками обходится инвесторам значительно дороже по сравнению с простыми панелями.

Еще одним преимуществом СФЭС является их широкая доступность, поскольку даже в отдаленных местах, где может быть затруднен доступ для получения энергии из других источников, всегда можно получить солнечную энергию.

Эти объекты могут быть компактными или большими, предназначенными для удовлетворения бытовых нужд изолированного дома или для крупных потребителей.

Недостатки

Несмотря на очевидные преимущества, солнечные фотоэлектрические станции имеют некоторые недостатки.

Главным минусом технологии являются существенные колебания генерации из-за неравномерного солнечного излучения днем и ночью, а также в течение года.

Неравномерность солнечного излучения требует от инжиниринговых компаний внедрения оригинальных решений, включая гибридизацию СФЭС с тепловыми электростанциями или использование дорогостоящих технологий хранения энергии.

Эффективность фотоэлектрических систем в значительной мере зависит от географического положения объекта и климатических условий. Так, угол падения солнечных лучей зависит от географической широты. Толщина атмосферных слоев на экваторе и на полюсах также отличается, как и в областях с высоким или низким рельефом.

Считается, что районы, наиболее подходящие для использования солнечной энергии — это жаркие пустыни в межтропических районах, которые имеют чистое небо и довольно низкую влажность воздуха. Это может означать экологическую проблему, поскольку солнечные фотоэлектрические станции занимают огромные площади и действуют на экологические системы нетронутых человеком пустынных районов планеты.

Все эти факторы, влияют на возможности коммерческого использования энергии Солнца, требуя проведения глубоких исследований на этапе инженерного проектирования СФЭС.

Использование солнечной энергии также создает определенные косвенные проблемы, такие как образование отходов фотоэлектрических панелей, которые являются токсичными.

Наконец, важно учитывать, что пустыни — это крайне малонаселенные места, удаленные от районов с высоким потреблением энергии. Последнее может быть проблемой, которая влечет за собой неудобство передачи энергии на большие расстояния.

Международная компания ESFC имеет обширный опыт реализации индивидуальных энергетических проектов во многих странах мира. Мы поможем оценить вашу идею и подскажем наиболее выгодные решения для производства электроэнергии.

Инженерное проектирование солнечных фотоэлектрических систем

Современная фотоэлектрическая система состоит из множества фотоэлектрических модулей, а также элементов, которые адаптируют генерируемый постоянный ток к потребностям потребителя (трансформаторные подстанции).

Если система предназначается для подачи электроэнергии в ночное время, инжиниринговая команда должна разработать соответствующую систему хранения энергии (батареи).

Компоненты фотоэлектрических систем включают:

• Солнечные элементы и панели.
• Опорные конструкции.
• Контроллеры напряжения.
• Инверторы тока.
• Системы защиты.
• Аккумуляторы.

Чтобы получить более четкое понимание инженерного проектирования солнечных фотоэлектрических станций, предлагаем ознакомиться с указанными компонентами.

Солнечные элементы и панели

Основной электронный прибор, используемый для преобразования солнечной энергии в электричество с помощью фотоэлектрического эффекта, называется фотоэлементом или солнечным элементом.

Он выполнен из полупроводникового материала, в котором в результате поглощения излучения на выводах создается напряжение.

Наиболее распространенным материалом, используемым при производстве фотоэлементов, сегодня является кремний. Наивысшая эффективность достигается в элементах из арсенида галлия (GaAs), но эти химические вещества являются очень дорогими и поэтому используются в основном в космических проектах.

Типичный солнечный элемент представляет собой полупроводниковую пластину из кристаллического либо же поликристаллического кремния с барьером, например, в виде pn-перехода. Толщина пластин элемента составляет 200-400 мкм.

На передней и задней стороне пластины установлены металлические соединения, которые являются контактами и позволяют пластине действовать как фотоэлектрический элемент.

Монокристаллические солнечные элементы показывают самую высокую эффективность преобразования среди всех кремниевых элементов, но также являются самыми дорогими в производстве. Элементы из поликристаллического кремния состоят из кубических кремниевых блоков, производимых по особой технологии. Эти блоки разрезаются на прямоугольные плитки, в которых также образуется потенциальный барьер.

Поликристаллические кремниевые элементы несколько менее эффективны, чем монокристаллические.

В настоящее время фотоэлектрическая промышленность основана на монокристаллическом и поликристаллическом кремнии (в 1997 году эти материалы составляли около 80% мирового производства).

Основными преимуществами этой технологии являются возможность использования опыта развитой полупроводниковой промышленности (микроэлектроника), относительно высокая эффективность, простота и очень высокая стабильность эксплуатации.

В последнее время получили распространение так называемые «тонкопленочные» технологии.

Используя тонкие слои (толщиной в 1 микрометр) дорогого полупроводникового материала на дешевых подложках с большой площадью поверхности, производители смогли значительно снизить стоимость фотоэлектрического элемента.

Преимуществами ячеек из аморфного кремния являются низкая стоимость материала, низкое энергопотребление при производстве модуля (из-за низкой температуры процесса), возможность нанесения на гибкие подложки, интегрированные соединения ячеек и практическая простота получения очень больших поверхностей.

Другими материалами, используемыми для изготовления тонкопленочных элементов, являются теллурид кадмия (CdTe) и диселенид меди-индия (CIS). Возможности для их крупномасштабного производства уже были продемонстрированы.

Элементы объединяются в крупные модули, которые инкапсулированы для защиты от коррозии, влаги, загрязнения и атмосферных воздействий. Корпуса должны быть прочными, так как ожидаемый срок службы фотоэлектрических модулей составляет порядка 20-30 лет.

На мировом рынке предлагается широкий спектр модулей различных размеров, которые удовлетворяют спрос на растущее количество фотоэлектрических устройств. Выпускаются специальные модули, которые интегрируются в крыши или же фасады зданий. Также производятся модули, которые особенно устойчивы к коррозии, вызываемой соленой морской водой.

Последним достижением в этой области стало производство светопрозрачного модуля для использования в виде окон зданий.

Аккумуляторы для солнечных систем

Самый простой способ хранить энергию, производимую в фотоэлектрических системах — использовать аккумуляторные батареи, особенно потому, что фотоэлектрические элементы вырабатывают постоянный ток, подходящий для зарядки таких батарей.

Заряженный аккумулятор гарантирует электроснабжение при отсутствии или недостаточном солнечном излучении. По сравнению со спросом на прочие батареи, рынок аккумуляторных батарей для фотоэлектрических систем сегодня очень мал, а их разработке в мире традиционно уделялось гораздо меньше внимания.

Большинство батарей, используемых в фотоэлектрических системах — это недорогие свинцово-кислотные устройства.

В регионах с экстремальным климатом, где требуется высокая надежность, используются никель-кадмиевые батареи.

Сегодня инвесторы могут ожидать, что качественные аккумуляторы этого типа проработают 7-8 лет при правильном обращении и использовании соответствующего контроллера заряда.

Сегодня это направление активно развивается при участии таких производителей аккумуляторных батарей, как Tesla. Одновременно разрабатываются нестандартные технологии, такие как криогенное хранение энергии.

Контроллеры заряда

Срок службы батареи в значительной мере зависит от того, как контролируется процесс зарядки и разрядки, особенно для свинцово-кислотных батарей.

Качественный контроллер заряда аккумулятора ограничит глубину и скорость разряда в зависимости от температуры аккумулятора, чтобы свести к минимуму испарение электролита.

Пределы напряжения зарядки и разрядки должны быть установлены в соответствии с конкретным типом батареи и рабочей температурой. Эти настройки могут существенно повлиять на максимальное время автономной работы.

Высокая температура аккумулятора может сократить срок его службы, поскольку ускоряет коррозию и саморазряд. Высокие температуры также могут увеличить выброс газов в ходе зарядки, чего следует избегать, в том числе путем принудительной вентиляции.

Фотоэлектрические модули, используемые для зарядки аккумуляторов, обычно работают при постоянном напряжении. Некоторые контроллеры в фотоэлектрических системах используют систему отслеживания пиковой точки, обеспечивая максимальную выходную мощность.

Преимущества использования MPPT зависят от конкретного применения оборудования, поэтому использование данной технологии необходимо сопоставить с дополнительными инвестиционными затратами и риском снижения надежности системы.

Список производителей контроллеров заряда для солнечных электростанций (Atess Power Technology, BR Solar и другие) чрезвычайно широк, но лишь небольшое количество фирм предлагает действительно оригинальные решения.

При поставке оборудования для солнечных фотоэлектрических станций учитываются требуемые параметры каждого компонента и те финансовые ресурсы, которые инвестор готов выделить для реализации того или иного проекта.

Фотоэлектрические инверторы

Основными функциями инвертора является преобразование постоянного тока в переменный и формирование волны выходного переменного напряжения.

Эти устройства предназначены для непрерывной работы вблизи точки максимальной мощности.

В настоящее время рынок предлагает широкий выбор инверторов для солнечных электростанций от таких производителей, как Huawei, SMA, Sungrow Power Supply или Power Electronics. Мы поможем заказчику определиться с выбором благодаря глубокому пониманию технологических особенностей и параметров оборудования.

Наиболее важными характеристиками инвертора в фотоэлектрических системах являются надежность и эффективность.

Эффективность инвертора обычно указывается компаниями для определенной расчетной рабочей мощности, но, как правило, инверторы в фотоэлектрических системах работают при частичной нагрузке.

Инверторы обычно имеют КПД при полной нагрузке от 95% до 98%, а при нагрузке 10% данный показатель колеблется от 85% до 95%. Инверторы демонстрируют непрерывное снижение эффективности по мере уменьшения выходной и входной мощности.

Высокая эффективность при частичной нагрузке особенно важна для инверторов, работающих в умеренном климате Европы, где среднегодовая выходная мощность фотоэлемента может составлять всего 12-15% от пиковой мощности.

К сожалению, не существует единого универсального решения, которое идеально подходит для каждой фотоэлектрической системы.

Команда ESFC индивидуально подходит к выбору оборудования, учитывая потребности вашего бизнеса.

Поставка фотоэлектрических панелей для солнечной электростанции

Успех фотоэлектрического проекта складывается из ряда факторов, таких как устойчивость фотоэлементов к затенению, механическим повреждениям или повышенным температурам.

Всегда следует выбирать панели от известных производителей и при их установке пользоваться услугами опытных установщиков.

В настоящее время лидерами рынка фотоэлектрических панелей являются такие компании, как JinkoSolar, JA Solar Holdings, Trina Solar, Canadian Solar и LONGi Solar. Большая часть из крупнейших мировых производителей солнечных элементов находятся в Азии.

ESFC тесно сотрудничает с ведущими производителями и поставщиками оборудования для солнечных электростанций из Китая, Европы и США.

Мы готовы предложить выгодное решение для любого проекта, используя свой опыт и деловые контакты.

Поставка оборудования для солнечных фотоэлектрических станций требует глубокого понимания технических характеристик оборудования и условия его эксплуатации.

Для такого важного решения, как выбор фотоэлектрических панелей, важно привлечь профессионалов на ранних этапах инженерного проектирования вашего объекта.

Выбирая фотоэлектрические панели для крупного проекта, важно тщательно взвешивать их параметры. Стоит помнить, что мощность панелей — важный параметр, но не единственный, который необходимо учитывать. Ниже мы кратко перечислим, какие технические характеристики учитывать при выборе фотоэлектрических панелей.

Тип фотоэлектрического модуля

Солнечные панели для строительства электростанций изготавливаются из кремниевых элементов.

Их структура может быть монокристаллической или поликристаллической.

Интересно, что элементы с поликристаллической структурой получают больше энергии от рассеянного излучения, поэтому их практическое использование обычно оказывается более выгодным. Элементы из аморфного кремния являются наименее эффективными и дешевыми. У них высокий начальный КПД, который, однако, быстро падает в рабочих условиях.

Мощность панелей в MPP

Мощность в точке MPP (Maximum Power Point) — это мощность в точке максимальной (пиковой) мощности, которая достигается фотоэлектрическими панелями в оптимальных условиях.

Это ориентир при планировании фотоэлектрического генератора.

Поскольку солнечные панели работают в различных условиях инсоляции, количество поступающей солнечной энергии варьируется и зависит, например, от облачности, времени года и угла падения солнечных лучей.

Поэтому технические характеристики панелей указываются для стандартных тестовых условий (STC). Их получают в лабораторных условиях при температуре элемента 25⁰C и инсоляции 1000Вт / м².

В реальности условия эксплуатации существенно отличаются от лабораторных, поэтому инжиниринговая команда учитывает дополнительные параметры для выбора оптимальных фотоэлектрических панелей в том или ином случае.

Мощность панелей в NMOT / NOCT

Мощность в точке MPP в NMOT / NOCT означает фактическую мощность солнечной панели в точке максимальной мощности при условиях, приближенных к реальным.

Например, NOCT расшифровывается как Normal Operating Cell Temperature — температура элемента при нормальных рабочих условиях. Речь идет о температуре 25⁰C, инсоляции 800 Вт / м² и средней скорости ветра 1 м / с.

Эффективность фотоэлектрического модуля

Еще один критерий, который следует учитывать при выборе подходящей модели — это эффективность фотоэлектрического модуля.

Данный параметр важен, когда у инициатора проекта ограниченная площадь для фотоэлектрических установок.

Эффективность модуля равна отношению мощности солнечной батареи к интенсивности солнечного излучения. Более низкий КПД связан с большей площадью поверхности, необходимой для достижения той же мощности.

Температура при номинальных условиях (NMOT / NOCT)

Параметр, который стоит проанализировать при выборе подходящих фотоэлектрических панелей — это температура элемента при номинальных условиях работы (NMOT / NOCT).

Чем ниже значение NOCT, тем предпочтительнее. Фотоэлектрическая панель хорошего качества должна иметь значение NOCT, равное или менее 50⁰C.

Температурный коэффициент

Температурный коэффициент мощности в MPP определяет мощность, достигаемую фотоэлектрической панелью при определенной температуре.

Этот параметр показывает, на сколько процентов снижается мощность панели при повышении температуры на 1°C выше тестовой температуры 25°C. Параметр должен быть как можно ближе к нулю.

Годовое падение мощности

В первый год эксплуатации фотоэлектрические панели могут терять 2-3% эффективности.

В последующие годы ежегодное падение мощности меньше и составляет в среднем около 0,5% в год. Эффективность панели составляет в среднем 80% через 25 лет, а модели с очень низким уровнем деградации сохраняют эффективность 85% через 30 лет.

При выборе фотоэлектрических панелей ESFC отдает предпочтение проверенным техническим решениям от ведущих мировых производителей. Наш подход гарантирует заказчику оптимальное соотношение цены, качества и долговечности.

Надежный подрядчик — самое главное! Залогом успеха фотоэлектрического проекта является проявление должной осмотрительности при выборе компании, предлагающей поставку и монтаж оборудования.

Сегодня невозможно однозначно сказать, какая из имеющихся на рынке фотоэлектрических технологий наиболее выгодна.

Все зависит от индивидуальных требований заказчиков, расположения электростанции, а также параметров отдельного оборудования.

Надежность инжиниринговой компании, занимающейся поставкой и монтажом панелей, кажется более важной, чем используемая солнечная технология.

При выборе фотоэлектрической системы стоит учитывать суточный профиль потребления электроэнергии и характеристики вашего объекта.

Простого знания номинальной мощности фотоэлектрических модулей недостаточно для определения реальных возможностей получения энергии. Чтобы иметь возможность выбрать самые лучшие панели для вашего бизнеса и получить максимальную эффективность, необходимо получить экспертное заключение на этапе планирования.

Вас интересует фотовольтаика?
У вас есть вопросы?

Свяжитесь с официальными представителями компании ESFC, чтобы узнать больше о наших услугах.

Наши услуги:

• Подготовка ТЭО проекта.
• Создание и управление SPV.
• Финансирование проектов / инвестиционное кредитование.
• Финансовый консалтинг / моделирование.
• Кредитные гарантии.
• Привлечение финансирования.
• Инженерное проектирование.
• Промышленный инжиниринг.
• Энергетический инжиниринг.
• Cтроительство и модернизация.
• Эксплуатация и безопасность объектов.

Солнечные фотоэлектрические установки: повторится ли «рывок-2020» в этом году? — Энергетика и промышленность России — № 17-18 (421-422) сентябрь 2021 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 17-18 (421-422) сентябрь 2021 года

В 2020 году 20 государств добавили не менее 1 тыс. МВт новых PV-мощностей по сравнению с 18 странами в 2019 году, и все континенты внесли значительный вклад в глобальный рост. К концу 2020 года по меньшей мере 42 страны имели совокупную установленную PV-мощность 1 тыс. МВт или более.

Лидирует по установленной мощности Китай (36%). В Китае установлено почти 254 тыс. МВт, что намного выше официального целевого показателя 13-го пятилетнего плана (2016–2020 гг.).

Кроме Китая, США и Германии, в 2020 году значительные объемы PV-мощностей введены в эксплуатацию в Японии, Индии, Австралии, Вьетнаме, Южной Корее, Бразилии и Нидерландах.

Годовой объем производства электроэнергии PV-установками в 2019 году превысил 679 млрд кВт•ч (из них более 225 млрд кВт•ч в Китае). К концу 2020 года не менее 15 стран обеспечили более 5% потребления электроэнергии с помощью солнечных фотоэлектрических систем. На PV-системы приходилось около 11,2% годовой выработки электроэнергии в Гондурасе, а также заметные доли в Германии (10,5%), Греции (10,4%), Австралии (9,9%), Чили (9,8%), Италии (9,4%), Японии (8,5%), Нидерландах (6,6%), Испании (6,1%).

Около 92% всех изготавливаемых PV-модулей в настоящее время производится в странах Азии (в 2010 году доля Азии была 82%).

По объемам изготовления модулей лидирует монокристаллическая технология (120,6 тыс. МВт в 2020 году), опережая поликристаллические (23,3 тыс. МВт) и тонкопленочные системы (7,7 тыс. МВт).

Эффективность наилучших образцов PV-модулей составляет 24–26% у монокристаллических систем, 20–24% — у поликристаллических и 19–23% — у тонкопленочных.

Общие затраты на установку PV-систем снижались в последнее десятилетие в среднем на 16% ежегодно.

Во всем мире благоприятные экономические условия повышают интерес к локальным PV-системам, устанавливаемым на крышах. Доля таких установок на рынке увеличилась (по сравнению с крупными проектами энергокомпаний) с примерно 35% в 2019 году до 40% в 2020 году. Это произошло преимущественно благодаря заметному росту во Вьетнаме, а также в Австралии, Германии и США.

Относительно малый рынок плавучих (floating) солнечных PV-систем также продолжает заметно расширяться, что обусловлено ограниченной доступностью и высокой стоимостью земли во многих регионах, а также конструктивными инновациями, которые помогают снизить затраты. Проекты с плавучими установками сопряжены с новыми рисками и, как правило, более высокими затратами, чем наземные сооружения. При этом такие системы обеспечивают определенные выгоды (например, сокращение землепользования, уменьшение испарения воды), особенно в тех местах, где они могут быть объединены с объектами гидроэнергетики. Согласно оценкам, более 60 стран имеют такие проекты в стадии строительства или эксплуатации, а их общая мощность достигла 2,6 тыс. МВт в 2020 году. Судя по всему пандемия не только не остановила развитие солнечной энергетики, но и немало поспособствовала ей.

По материалам Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE), The International Renewable Energy Agency (IRENA) и REN21

Фотоэлектрические системы — Полезная информация — ВАРМА

Для того, чтобы фотоэлектрические модули были надежным источником электроэнергии, необходимы дополнительные элементы в системе: кабели, поддерживающая структура и, в зависимости от типа системы (соединенная с сетью, автономная или резервная), еще и электронный инвертор и контроллер заряда с аккумуляторной батареей. Такая система в целом называется солнечной фотоэлектрической системой, или солнечной станцией.

Есть три основных типа солнечных фотоэлектрических систем:

• Автономные системы, обычно применяемые для электроснабжения отдельных домов
• Соединенные с сетью системы
• Резервные системы

Автономные фотоэлектрические системы

Автономные фотоэлектрические системы используются там, где нет сетей централизованного электроснабжения. Для обепечения энергией в темное время суток или в периоды без яркого солнечного света необходима аккумуляторная батарея. АФС часто используются для электроснабжения отдельных домов. Малые системы позволяют питать базовую нагрузку (освещение и иногда телевизор или радио). Более мощные системы могут также питать водяной насос, радиостанцию, холодильник, электроинструмент и т.п. Система состоит из солнечной панели, контроллера, аккумуляторной батареи, кабелей, электрической нагрузки и поддерживающей структуры.

1.солнечные панели 3.АБ 2.контроллер 4.нагрузка

Конфигурация автономной фотоэлектрической системы

На нашем сайте есть простая форма, которая может быть использована для расчета автономной фотоэлектрической системы: для подсчета количества необходимых модулей, емкости батареи и т.д.
Хотя умелый человек может сделать большую часть работы по установке системы, электрические соединения должны быть сделаны квалифицированным персоналом.

Соединенные с сетью солнечные фотоэлектрические системы

Когда есть сеть централизованного электроснабжения, но есть желание иметь электроэнергию от чистого источника (солнца), солнечные панели могут быть соединены с сетью. При условии подключения достаточного количества фотоэлектрических модулей, определенная часть нагрузки в доме может питаться от солнечного электричества. Соединенные с сетью фотоэлектрические системы обычно состоят из одного или многих модулей, инвертора, кабелей, поддерживающей структуры и электрической нагрузки.

Конфигурация соединенной с сетью фотоэлектрической системы

Инвертор используется для соединения фотоэлектрических панелей с сетью. Существуют также так называемые AC-модули, в которых инвертор встроен на задней части модуля. Солнечные панели могут быть установлены на крыше здания под оптимальным углом наглона с помощью поддерживающей структуры или алюминиевой рамы. Простые системы с AC-модулями и заводскими поддерживающими структурами выпускаются все в более крупных масштабах.

Пример соединенной с сетью системы:

1.солнечные панели 3.сеть 2.инвертор 4.нагрузка

Резервные системы

Резервные солнечные системы используются там, где есть соединение с сетью централизованного электроснабжения, но сеть ненадежна. Резервные системы могут использоваться для электроснабжения в периоды, когда нет напряжения в сети. Малые резервные солнечные системы электроснабжения наиболее важной нагрузки — освещение, компьютер и средства связи (телефон, радио, факс и т.п.). Более крупные системы могут также снабжать энергией и холодильник во время отключения сети. Чем больше мощность необходимая для питания ответственной нагрузки, и чем дольше периоды отключения сети, тем большая мощность фотоэлектрической системы необходима.
Хотя умелый человек может сделать большую часть работы по установке системы, электрические соединения должны быть сделаны квалифицированным персоналом.

Конфигурация резервной фотоэлектрической системы

1.солнечные панели 4.сеть 2.инвертор 5.нагрузка 3.батарея

Система состоит из фотоэлектрических модулей, контроллера, аккумуляторной батареи, кабелей, инвертора, нагрузки и поддерживающей структуры.

Фотоэлектрические модули на крыше дома

Фотоэлектрическая система на доме

 

 

 

Виды солнечных электростанций. Виды СЭС. Фотоэлектрические и термодинамические солнечные электростанции



Виды СЭС

Солнечные электростанции преобразуют энергию солнечной радиации в электроэнергию. СЭС бывают двух видов:

1. фотоэлектрические СЭС — непосредственно преобразуют солнечную энергию в электроэнергию при помощи фотоэлектрического генератора.

2. термодинамические СЭС — преобразуют солнечную энергию в тепловую, а потом в электрическую; мощность термодинамических солнечных электростанций выше, чем мощность фотоэлектрических станций.

Фотоэлектрические солнечные электростанции

Главным элементом фотоэлектрических солнечных станций являются солнечные батареи. Они состоят из тонких пленок кремния или других полупроводниковых материалов и могут преобразовывать солнечную энергию в постоянный электрический ток.

Фотоэлектрические преобразователи отличаются надежностью, стабильностью, а срок их службы практически не ограничен. Они могут преобразовывать как прямой, так и рассеянный солнечный свет. Небольшая масса, простота обслуживания, модульный тип конструкции позволяет создавать установки любой мощности. К недостаткам солнечных батарей можно отнести высокую стоимость и низкий КПД.

Солнечные батареи используют для энергоснабжения автономных потребителей малой мощности, питания радионавигационной и маломощной радиоэлектронной аппаратуры, привода экспериментальных электромобилей и самолётов. Есть надежда, что в будущем им найдут применение в отоплении и электроснабжении жилых домов.

Термодинамические солнечные электростанции

В устройстве термодинамических солнечных электростанций используют теплообменные элементы с селективным светопоглощающим покрытием. Они способны поглощать до 97% попадающего на них солнечного света. Эти элементы даже за счет обычного солнечного освещения могут нагреваться до 200°С и более. С помощью них воду превращают в пар в обычных паровых котлах, что позволяет получить эффективный термодинамический цикл в паровой турбине. КПД солнечной паротурбинной установки может достигать 20%.

На основе этого эффекта была разработана конструкция аэростатной солнечной электростанции. Источником энергии в ней является баллон аэростата, заполненный водяным паром. Внешняя часть баллона пропускает солнечные лучи, а внутренняя покрыта селективным светопоглощающим покрытием, и позволяет нагревать содержимое баллона до 150-180°С. Полученный внутри пар будет иметь температуру 130-150°С, а давление такое же как атмосферное. Распыляя воду внутри баллона с перегретым паром, получают генерацию пара.

Пар из баллона отводится в паровую турбину посредством гибкого паропровода, а на выходе из турбины превращается в конденсаторе в воду. Из него воду с помощью насоса подают обратно в баллон. За счет пара накопленного за день, такая электростанция может работать и ночью. В течение суток мощность турбогенератора можно регулировать в соответствии с потребностями.

Главной проблемой является способ размещения солнечных аэростатных электростанций. Такие электростанции можно размещать над землей, над морем или в горах. В каждом случае есть свои плюсы и минусы. Здесь необходимо все учитывать и длину паропровода, и место размещения турбогенератора, и то, чтобы баллоны не мешали движению самолетов.

Существуют и другие способы получения энергии от солнца, и если удастся решить все проблемы, то спрос на такую продукцию может быть практически неограничен. С помощью новых разработок можно будет решить проблемы энергоснабжения отсталых труднодоступных районов, сократить потребление топливных ресурсов в больших мегаполисах, защитить окружающую среду от излишнего загрязнения выбросами вредных веществ.



Как работают солнечные фотоэлектрические панели? — ООО «АБСЕЛ»

Любите вы их или нет, фотоэлектрические панели — чудо техники. Но как они работают?

Солнечные фотоэлектрические панели стали сегодня обычным явлением. Многие крыши по всему миру покрыты ими. Но как они на самом деле работают? Давайте выясним.

Как работают солнечные батареи шаг за шагом

В двух словах, солнечные фотоэлектрические панели преобразуют свет от солнца в электричество. Для этого требуется несколько шагов, как вы можете себе представить. Первым шагом во всем цикле является генерация света. Наше Солнце, G2V (жёлтый карлик, вторая самая горячая звезда G-класса) и звезда третьего поколения, является гигантским реактором ядерного синтеза. Поскольку под огромным давлением и температурой оно объединяет атомы в своем ядре, одним побочным продуктом этого процесса, помимо огромного количества тепла (около 15 миллионов градусов по Цельсию), является обильное количество света.

Этот свет путешествует от места атомного синтеза к поверхности Солнца, иногда на это уходят сотни тысяч лет. Как только он достигает поверхности Солнца, свет рассеивается в пространстве вокруг него. Свет, как мы все знаем, состоит из крошечных масс, или квантов, называемых фотонами. Эти фотоны путешествуют в пустоте космоса во всех направлениях, причем очень небольшое их количество достигает Земли. Чтобы преодолеть 93 миллиона миль между нами и Солнцем, со скоростью света требуется около 8,5 минут. Каждый час бесчисленное количество фотонов освещает нашу Землю, предлагая огромное количество энергии для жизни. Подсчитано что, если бы человечество могло использовать подавляющее большинство этой энергии, этого должно быть достаточно для удовлетворения глобальных энергетических потребностей в течение всего года.

Но для этого нам нужна какая-то технология. Одним из наших основных решений была разработка фотоэлектрической батареи. Эта технология использует полупроводники, обычно кремний, для захвата и преобразования этих фотонов в электрический ток. Полупроводники — это материалы, которые в определенных условиях действуют как электрические проводники, так и изоляторы. Когда солнечные фотоны, возраст которых составляет несколько сотен тысяч лет, попадают на солнечный элемент, они выбивают электроны из атомов полупроводника.

Чтобы быть полезными для нас, эти электроны должны быть собраны где-нибудь, чтобы произвести электрический ток. Чтобы достичь этого, в фотоэлементе необходим электрический дисбаланс. Вы можете сравнить это с уклоном, по которому электроны могут течь в одном направлении. Фотоэлектрические панели обычно состоят из двух слоев полупроводника. 

Чтобы достичь этого, фотоэлектрические панели состоят из нескольких полупроводниковых слоев, расположенных между собой. Каждый полупроводниковый слой «легирован» каким-либо другим материалом, чтобы сделать их либо положительно, либо отрицательно заряженными.

Фосфор обычно является «легирующим» агентом, выбранным для верхнего слоя, чтобы придать ему отрицательный заряд, он же кремний n-типа. Бор обычно используется для нижнего положительно заряженного слоя, иначе кремний р-типа. Эта установка запускает ячейку для создания электрической цепи, когда электроны высвобождаются. Но некоторые другие компоненты необходимы для сбора и превращения этих электронов в полезную энергию. «Металлические проводящие пластины по бокам ячейки собирают электроны и переносят их на провода. В этот момент электроны могут течь, как и любой другой источник электричества». — livescience.com.

Поскольку все больше и больше из них протекают по цепи, генерируется электричество постоянного тока, которое можно использовать для полезной работы. Но сначала необходимо преобразовать постоянный ток (DC) в переменный ток (AC) для использования в большинстве электроприборов в вашем доме.

Для этого постоянный ток передается в устройство, называемое солнечным инвертором. Они не только генерируют переменный ток, но и обеспечивают защиту от замыканий на землю для панели. Оказавшись в форме переменного тока, электрический ток можно использовать для питания множества электрических устройств в вашем доме. Или, в качестве альтернативы, его можно отправить в национальную сеть — обычно с привлечением какой-либо формы оплаты.

Каждая солнечная панель состоит из нескольких таких фотоэлементов, а фотоэлектрические установки обычно состоят из нескольких панелей, образующих фотоэлектрическую матрицу. Чем больше фотоэлектрических панелей, тем больше массив и тем больше электрическое производство.

Заканчиваются ли электроны у солнечных батарей?

Нет, это невозможно. Это связано с тем, что фотоэлектрические панели работают за счет высвобождения электронов из «легированных» полупроводниковых материалов внутри ячейки, которые образуют цепь и затем возвращаются к полупроводникам внутри панели. То же самое верно для любой электрической цепи. Здесь электроны протекают как электрический ток через замкнутый контур. «Цепи не создают, не разрушают, не используют и не теряют электроны. Они просто проводят электроны по кругу». — wtamu.edu. Все устройство при воздействии солнечного света генерирует электрическую цепь, которая течет в одном направлении через фотоэлектрическое устройство и его вспомогательные компоненты.

«Электроны в передней части ячейки собираются с помощью сверхтонких линий сетки, которые печатаются на передней поверхности ячейки. Они втекают в более толстые шины (металлические полосы или прутки, используемые для распределения электроэнергии), как отдельные автомобили на жилых улицах, вылетая на автостраду — за исключением того, что все они движутся со скоростью, близкой к скорости света! 

Затем электрический ток протекает в цепь, где он отдает свой потенциал напряжения в виде электрической энергии. Истощенные электроны затем продолжают течь по электрической цепи, пока не вернутся обратно в заднюю часть солнечного элемента, где они рекомбинируют с отверстиями, которые они изначально оставили позади». — interplaylearning.com.

По этой причине в ячейках никогда не кончатся электроны. Они всегда текут по кругу созданной цепи внутри фотоэлемента. Потенциал напряжения создается солнечными фотонами, которые отдают часть своей энергии в нагрузке цепи.   Затем он снова возвращается в солнечный элемент, и процесс повторяется снова и снова — до тех пор, пока, конечно, есть солнечный свет.

Как работают портативные солнечные панели?

Портативные солнечные панели, как следует из названия, представляют собой фотоэлектрические панели, которые можно перевозить и использовать в мобильных целях. Они отличаются от более традиционных фотоэлектрических панелей, которые являются тяжелыми и громоздкими и, как правило, используются в статической или фиксированной установке. 

Их основная функция в основном такая же, как у больших коммерческих и домашних массивов. Портативные фотоэлектрические матрицы имеют тенденцию быть более компактными и намного меньше по размеру. Они также могут поставляться с дополнительными функциями, такими как складной дизайн или подставка, и их общий эстетический вид будет широко варьироваться. Они, как правило, имеют меньшую мощность выработки электроэнергии, чем большие фотоэлектрические системы, и специально предназначены для использования в кемпингах или поездках на транспортных средствах. Типичные жилищные фотоэлектрические системы могут генерировать около 30 кВтч электроэнергии в день. Портативные, с другой стороны, обычно способны генерировать от 5 до 10% от этой суммы. Но поскольку у вас должно быть немного электроприборов, если вам конечно не нравится таскать с собой 40-дюймовый телевизор и Playstation 4, этого должно быть более чем достаточно.

 

 

Солнечные фотоэлектрические технологии

Солнечные фотоэлектрические технологии Солнечные фотоэлектрические технологии промышленного масштаба преобразуют энергию солнечного света непосредственно в электричество с использованием больших массивов солнечных панелей. Солнечные фотоэлектрические технологии преобразуют солнечную энергию в полезные формы энергии путем прямого поглощения солнечных фотонов — частиц света, которые действуют как отдельные единицы энергии — и либо преобразования части энергии в электричество (как в фотоэлектрических элементах), либо сохранение части энергии в химической реакции (например, при превращении воды в водород и кислород). Солнечные батареи Солнечные элементы — это устройства, которые преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество. Солнечные элементы состоят из слоев полупроводниковых материалов, подобных тем, которые используются в компьютерных микросхемах. Когда солнечный свет поглощается этими материалами, солнечная энергия выбивает электроны из их атомов, позволяя электронам проходить через материал для производства электричества. Дополнительная базовая информация о солнечных фотоэлектрических технологиях доступна на веб-сайте Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США. Солнечный элемент, модуль и массив. Нажмите для увеличения Солнечные батареи Солнечные элементы, как правило, очень маленькие, и каждый из них может генерировать лишь несколько ватт электроэнергии. Обычно они объединяются в модули примерно по 40 ячеек; модули, в свою очередь, собираются в массивы PV со стороной до нескольких метров. Эти плоские фотоэлектрические массивы могут быть установлены под фиксированным углом, обращенным на юг, или они могут быть установлены на устройстве слежения, которое следует за солнцем, что позволяет им улавливать больше солнечного света.Для приложений по производству электроэнергии в масштабах коммунального предприятия сотни массивов соединяются между собой, образуя единую большую систему. Солнечные батареи. Нажмите для увеличения Щелкните фото ниже, чтобы просмотреть интерактивные панорамы фотоэлектрических сооружений. Фотоэлектрическая установка — Интерактивная панорама. Источник: Аргоннская национальная лаборатория. Подстанция на фотоэлектрической установке — интерактивная панорама. Источник: Аргоннская национальная лаборатория Концентрированные фотоэлектрические системы (CPV) Концентрированные фотоэлектрические системы (CPV) Системы концентрируют солнечный свет на солнечных элементах, значительно повышая их эффективность.Фотоэлементы в системе CPV встроены в концентрирующие коллекторы, которые используют линзу или зеркала для фокусировки солнечного света на ячейки. Системы CPV должны отслеживать солнце, чтобы свет фокусировался на фотоэлементах. Основными преимуществами систем CPV являются высокая эффективность, низкая стоимость системы и низкие капитальные вложения для облегчения быстрого масштабирования; в системах используется менее дорогой полупроводниковый фотоэлектрический материал для достижения заданной электрической мощности. Однако надежность — важная техническая проблема для этого нового технологического подхода; системы обычно требуют очень сложных устройств слежения. Коллектор CPV Увеличить Технологии концентрирования солнечной энергии (CSP) The Solar Energy Development PEIS также рассмотрит воздействие на окружающую среду, связанное с концентрацией технологий солнечной энергии (CSP); см. страницу Технологии концентрирующей солнечной энергии (CSP), чтобы узнать больше. Дополнительные ресурсы Следующие документы представляют собой технические резюме фотоэлектрических технологий, подготовленные Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии.

Исследователи считают, что преимущества солнечной фотоэлектрической энергии перевешивают затраты | MIT News

За последнее десятилетие стоимость солнечных фотоэлектрических (ФЭ) массивов быстро упала. Но в то же время стоимость фотоэлектрической энергии снизилась в регионах, где установлены значительные фотоэлектрические генерирующие мощности. Операторы фотоэлектрических систем коммунального масштаба наблюдают падение цен на электроэнергию по мере того, как все больше фотоэлектрических генераторов подключаются к сети. За тот же период на многих угольных электростанциях потребовалось установить системы контроля выбросов, что привело к снижению загрязнения воздуха на национальном и региональном уровнях.Результатом стало улучшение здоровья населения, но также и снижение потенциальных преимуществ для здоровья от компенсации угольной генерации солнечной генерацией.

Принимая во внимание эти конкурирующие тенденции, перевешивают ли преимущества фотоэлектрической генерации затраты? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо уравновесить первоначальные капитальные затраты и преимущества в течение всего срока службы фотоэлектрической системы. Определить первое довольно просто. Но оценить последнее сложно, потому что преимущества различаются в зависимости от времени и места.«Различия возникают не только из-за разницы в количестве солнечного света, получаемого данным местом в течение года», — говорит Патрик Р. Браун, доктор философии ’16, постдок MIT Energy Initiative. «Они также связаны с изменчивостью цен на электроэнергию и выбросами загрязняющих веществ».

Падение цены за фотоэлектрическую энергию в коммунальном масштабе частично связано с тем, как электроэнергия продается и покупается на оптовых рынках электроэнергии. На рынке «на сутки вперед» производители и клиенты подают заявки, в которых указывается, сколько они продадут или купят по разным уровням цен в определенный час на следующий день.Сначала выбираются самые дешевые генераторы. Поскольку переменные эксплуатационные расходы фотоэлектрических систем близки к нулю, они почти всегда выбираются вместо самого дорогого генератора в линейке. Цена, уплачиваемая за каждый выбранный генератор, устанавливается оператором системы с самыми высокими затратами, поэтому по мере того, как появляется больше фотоэлектрической энергии, появляется больше дорогостоящих генераторов, а цена падает для всех. В результате в середине дня, когда солнечная энергия вырабатывает больше всего, цены, выплачиваемые производителям электроэнергии, являются самыми низкими.

Браун отмечает, что некоторые производители могут даже предлагать отрицательные цены. «Они фактически платят потребителям за то, чтобы они использовали их энергию, чтобы гарантировать отправку», — объясняет он. Например, негибкие угольные и атомные электростанции могут предлагать отрицательные цены, чтобы избежать частых остановок и запусков, которые могут привести к дополнительным расходам на топливо и техническое обслуживание. Производители возобновляемых источников энергии также могут предлагать отрицательные цены, чтобы получить более крупные субсидии, которые вознаграждаются в зависимости от производства.

Польза для здоровья также меняется в зависимости от времени и места.Последствия для здоровья от использования фотоэлектрической энергии больше в густонаселенном районе, который полагается на угольную энергию, чем в менее густонаселенном регионе, который имеет доступ к большому количеству чистой гидроэнергии или ветра. Польза фотоэлектрической энергии для здоровья местного населения может быть выше, когда на линиях электропередачи возникает перегрузка, из-за которой регион остается без каких-либо источников с высоким уровнем загрязнения, доступных поблизости. Социальные издержки загрязнения воздуха в значительной степени «экстернализированы», то есть они в основном не учитываются на рынках электроэнергии.Но их можно количественно оценить с помощью статистических методов, поэтому выгоды для здоровья в результате сокращения выбросов могут быть учтены при оценке экономической конкурентоспособности производства фотоэлектрической энергии.

Вклад генераторов, работающих на ископаемом топливе, в изменение климата — еще один внешний эффект, который не учитывается большинством рынков электроэнергии. Некоторые рынки США, особенно в Калифорнии и Северо-Востоке, внедрили программы ограничения и торговли квотами, но цены на углекислый газ (CO ₂ ) на этих рынках намного ниже, чем оценки социальных издержек CO ₂ , и другие рынки вообще не устанавливают цены на углерод.Таким образом, полный учет преимуществ фотоэлектрической энергии требует определения выбросов CO ₂ , вытесняемых фотоэлектрической генерацией, а затем умножения этого значения на единообразную цену углерода, представляющую ущерб, который эти выбросы могли бы причинить.

Расчет затрат и выгод от фотоэлектрических модулей

Для изучения меняющейся ценности солнечной энергии Браун и его коллега Фрэнсис М. О’Салливан, старший вице-президент по стратегии в Ørsted Onshore North America и старший преподаватель Школы менеджмента Sloan при Массачусетском технологическом институте, разработали методологию оценки затраты и выгоды от фотоэлектрической энергетики в США.Электросеть С. ежегодно с 2010 по 2017 год.

Исследователи сосредоточили свое внимание на шести «независимых системных операторах» (ISO) в Калифорнии, Техасе, Среднем Западе, Средней Атлантике, Нью-Йорке и Новой Англии. Каждая ISO устанавливает цены на электроэнергию в сотнях «узлов ценообразования» в сети передачи в своем регионе. Исследователи провели анализ более чем 10 000 узлов ценообразования.

Для каждого узла они смоделировали работу фотоэлектрической матрицы коммунального масштаба, которая наклоняется, чтобы следовать за солнцем в течение дня.Они подсчитали, сколько электроэнергии он будет вырабатывать и какие выгоды принесет каждый киловатт, с учетом доходов от энергии и «мощности», а также избежав затрат на здоровье и изменение климата, связанных с вытеснением выбросов ископаемого топлива. (Доходы от производственных мощностей выплачиваются производителям за то, что они могут поставлять электроэнергию в периоды пикового спроса.) Они сосредоточились на выбросах CO ₂ , который способствует изменению климата, и оксидов азота (NO _x ), диоксида серы ( SO ₂ ) и твердые частицы, называемые PM _2.5 — мелкие частицы, которые могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем и могут выбрасываться или образовываться в атмосфере из NO _x и SO ₂ .

Результаты анализа показали, что оптовая стоимость энергии фотоэлектрической генерации значительно варьировалась от места к месту, даже в пределах региона данного ISO. Например, в Нью-Йорке и Лонг-Айленде, где плотность населения высока и сложно добавить линии электропередачи, рыночная стоимость солнечной энергии была в разы на 50 процентов выше, чем по штату в целом.

Польза для общественного здравоохранения, связанная с SO ₂ , NO _x и PM _{2,5 Сокращение выбросов} снизилось за период исследования, но все еще оставалось значительным в 2017 году. Монетизация пользы для здоровья от фотоэлектрической генерации в 2017 году добавит почти 75 процентов доходов от энергии на Среднем Западе и Нью-Йорке и полностью на 100 процентов в Средней Атлантике благодаря большому объему выработки угля на Среднем Западе и Средней Атлантике и высокой плотности населения на Восточном побережье.

На основе расчетных доходов от энергии и мощности, а также выгод для здоровья и климата на 2017 год, исследователи задали вопрос: Учитывая такое сочетание частных и общественных выгод, какие предварительные затраты на фотоэлектрическую систему потребуются, чтобы сделать фотоэлектрическую установку «безубыточной» в течение ее срока службы. , если предположить, что состояние сети в этом году сохраняется в течение всего срока службы установки? Другими словами, говорит Браун, «при каких капитальных затратах инвестиции в фотоэлектрическую систему окупятся в виде выгоды в течение всего срока службы массива?»

Если исходить из значений только доходов рынка энергии и мощности за 2017 год, несубсидированные инвестиции в фотоэлектрическую энергию по затратам 2017 года не окупятся.Добавьте сюда пользу для здоровья, и PV снизится даже на 30% смоделированных узлов ценообразования. Если предположить, что цена на углерод составляет 50 долларов за тонну, инвестиции окупятся примерно на 70 процентах узлов, а при цене на углерод в 100 долларов за тонну (что все еще меньше, чем цена, необходимая, по оценкам, для ограничения глобального повышения температуры до уровня ниже 2). градусов Цельсия), PV разрывается на всех смоделированных узлах.

Всего двумя годами ранее этого не было: при затратах на фотоэлектрическую энергию в 2015 году она достигла бы рентабельности только в 2017 году примерно на 65 процентах узлов, с учетом рыночной выручки, пользы для здоровья и цены на углерод в 100 долларов за тонну.«С 2010 года солнечная энергия превратилась из одного из самых дорогих источников электроэнергии в один из самых дешевых, и теперь она окупается даже на большей части территории США, если рассматривать весь спектр предлагаемых ею ценностей», — говорит Браун.

Основываясь на своих выводах, исследователи приходят к выводу, что снижение стоимости фотоэлектрических систем за исследуемый период опередило снижение стоимости, так что в 2017 году выгоды для рынка, здоровья и климата перевесили стоимость фотоэлектрических систем в большинстве смоделированных мест.«Таким образом, количество конкурентоспособной солнечной энергии по-прежнему увеличивается с каждым годом», — говорит Браун.

Результаты подчеркивают важность учета преимуществ для здоровья и климата, а также доходов рынка. «Если вы собираетесь добавить еще один мегаватт фотоэлектрической энергии, лучше всего разместить его там, где это будет иметь наибольшее значение не только с точки зрения доходов, но и здоровья и CO ₂ », — говорит Браун.

К сожалению, сегодняшняя политика не поощряет такое поведение. Некоторые штаты действительно предоставляют субсидии на возобновляемые источники энергии для инвестиций в солнечную энергетику, но они одинаково вознаграждают генерацию повсюду.Однако в таких штатах, как Нью-Йорк, польза для общественного здравоохранения в одних узлах была бы намного выше, чем в других. Механизмы вознаграждения на уровне штата или региона могут быть адаптированы для отражения таких различий в преимуществах фотоэлектрической генерации от узла к узлу, обеспечивая стимулы для установки фотоэлектрических систем там, где они будут наиболее ценными. Предоставление изменяющихся во времени ценовых сигналов (включая стоимость выбросов) не только для генераторов коммунального хозяйства, но также для бытовых и коммерческих производителей электроэнергии и потребителей, аналогичным образом направит инвестиции в фотоэлектрические системы в те области, где они приносят наибольшую выгоду.

Выход фотоэлектрических модулей со сдвигом во времени для максимизации доходов

Анализ дает некоторые рекомендации, которые могут помочь потенциальным установщикам фотоэлектрических систем максимизировать свои доходы. Например, он определяет определенные «горячие точки», где производство фотоэлектрических систем особенно ценно. Например, в некоторых узлах с высоким спросом на электроэнергию на Восточном побережье постоянная перегрузка сети означала, что прогнозируемый доход фотоэлектрического генератора был высоким уже более десяти лет. Анализ также показывает, что самый солнечный сайт не всегда может быть самым выгодным выбором.Фотоэлектрическая система в Техасе будет генерировать примерно на 20 процентов больше электроэнергии, чем система на северо-востоке, однако в некоторые из проанализированных лет доходы от энергии были больше в узлах на северо-востоке, чем в Техасе.

Чтобы помочь потенциальным владельцам фотоэлектрических модулей максимизировать свои будущие доходы, Браун и О’Салливан выполнили последующее исследование, посвященное способам изменения выпуска фотоэлектрических массивов, чтобы они соответствовали временам повышения цен на оптовом рынке. Для этого анализа они рассмотрели стоимость солнечной энергии на рынке на сутки вперед, а также на «рынке реального времени», который направляет генераторы для корректировки несоответствий между спросом и предложением.Они изучили три варианта формирования выпуска фотоэлектрических генераторов, уделяя особое внимание калифорнийскому рынку реального времени в 2017 году, когда высокий уровень проникновения фотоэлектрических модулей привел к значительному снижению дневных цен по сравнению с утренними и вечерними ценами.

• Сокращение производства при отрицательных ценах: в часы с отрицательными ценами фотоэлектрический оператор может просто отключить генерацию. В Калифорнии в 2017 году сокращение продаж увеличило бы выручку на 9% на рынке реального времени по сравнению с «обязательной» операцией.
• Изменение ориентации «фиксированных» (стационарных) солнечных панелей: Общее практическое правило в Северном полушарии — ориентировать солнечные панели на юг, увеличивая производство в течение года. Но пик производства приходится на полдень, когда цены на электроэнергию на рынках с высокой степенью проникновения солнечной энергии самые низкие. Если направить панели на запад, поколение переместится в полдень. На калифорнийском рынке реального времени в 2017 году оптимизация ориентации увеличила бы выручку на 13 процентов, или на 20 процентов в сочетании с сокращением продаж.
• Использование 1-осевого слежения: для крупных коммунальных предприятий солнечные панели часто устанавливаются на автоматические солнечные трекеры, вращающиеся в течение дня с востока утром на запад вечером. Использование такого одноосевого отслеживания в системе Калифорнии в 2017 году увеличило бы выручку на 32 процента по сравнению с установкой с фиксированным наклоном, а использование отслеживания плюс урезание увеличило бы выручку на 42 процента.

Исследователи были удивлены, увидев, насколько оптимальная ориентация изменилась в Калифорнии за период их исследования.«В 2010 году лучшая ориентация для фиксированной антенны была примерно в 10 градусах к западу от юга», — говорит Браун. «В 2017 году это примерно 55 градусов к западу от юга». Эта корректировка связана с изменениями рыночных цен, которые сопровождают значительный рост солнечной генерации — изменениями, которые произойдут в других регионах, когда они начнут наращивать производство солнечной энергии.

Исследователи подчеркивают, что условия на электрических сетях и на рынках электроэнергии постоянно меняются. Имея это в виду, они сделали свою базу данных и компьютерный код общедоступными, чтобы другие могли легко использовать их для расчета обновленных оценок чистой выгоды от фотоэлектрической энергии и других распределенных энергетических ресурсов.

Они также подчеркивают важность получения меняющихся во времени цен для всех участников рынка и адаптации стратегий установки и диспетчеризации к изменяющимся условиям энергосистемы. Закон, который вступит в силу в Калифорнии в 2020 году, потребует, чтобы все новые дома были оснащены солнечными батареями. Установка обычных панелей, выходящих на юг, с неизвлекаемой мощностью может еще больше привести к насыщению рынка электроэнергии временами, когда другие фотоэлектрические установки уже вырабатывают.

«Если в новых массивах крыш вместо этого будут использоваться панели, обращенные на запад, которые можно отключать в периоды отрицательных цен, это лучше для всей системы», — говорит Браун.«Вместо того, чтобы просто добавлять больше солнечной энергии время от времени, когда цена и так уже низкая, а электроэнергия уже чистая, новые фотоэлектрические установки вытеснят дорогие и грязные газовые генераторы в вечернее время. Обеспечение такого результата — это победа во всех отношениях ».

Patrick Brown и это исследование было поддержано Постдокторской премией Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии (EERE) Министерства энергетики США через Управление технологий солнечной энергии EERE. Репозитории компьютерного кода и данных доступны здесь и здесь.

Эта статья опубликована в весеннем выпуске 2020 года журнала Energy Futures, журнала MIT Energy Initiative.

Установщики фотоэлектрических солнечных батарей: зарплата, карьера, перспективы работы, образование и многое другое

Специалисты по установке солнечных фотоэлектрических (PV), также известные как PV , собирают, устанавливают и обслуживают системы солнечных панелей на крышах или других конструкциях.

Чем занимаются установщики фотоэлектрических солнечных батарей?

Установщики фотоэлектрических систем обычно делают следующее:

• Планируют конфигурации фотоэлектрических систем в соответствии с потребностями клиентов и условиями объекта
• Измерьте, вырежьте и соберите опорную конструкцию для солнечных фотоэлектрических панелей
• Установите солнечные модули, панели и опорные конструкции в соответствии со строительными нормами и стандартами
• Подключение фотоэлектрических панелей к электросети
• Нанесите атмосферный герметик на устанавливаемое оборудование
• Активировать и тестировать фотоэлектрические системы
• Выполнение планового технического обслуживания фотоэлектрической системы

Солнечные фотоэлектрические панели преобразуют солнечный свет в электричество, и установщики фотоэлектрических систем устанавливают эти системы.Установщики фотоэлектрических систем используют различные ручные и электрические инструменты для установки фотоэлектрических панелей. Они часто используют дрели, гаечные ключи, пилы и отвертки для соединения панелей с рамами, проводами и опорными конструкциями.

Многие новые установщики фотоэлектрических систем начинают с выполнения основных задач, таких как установка опорных конструкций и установка фотоэлектрических панелей или черепицы на них. После установки панелей более опытные установщики обычно выполняют более сложные обязанности, такие как подключение электрических компонентов.

В зависимости от должности и законов штата, установщики фотоэлектрических систем могут подключать солнечные панели к электросети, хотя электрики иногда выполняют эту обязанность.После установки панелей рабочие проверяют электрические системы на предмет правильности проводки, полярности и заземления, а также при необходимости проводят техническое обслуживание.

Карьера для установщиков солнечных фотоэлектрических установок

• Установщики фотоэлектрических систем
• Установщики фотоэлектрических панелей
• Специалисты по установке фотоэлектрических систем
• Установщики солнечных фотоэлектрических систем
• Установщики солнечных панелей

Подобные вакансии

Как фотоэлектрическая система производит электроэнергию?

Как специалист в области солнечной энергетики, важно уметь объяснить процесс, как солнечная фотоэлектрическая система производит электричество.Многим этот процесс кажется загадочным, и среди тех, кто не знаком с солнечной энергией, существует множество заблуждений. В этой статье мы вернемся к основам с обзором того, как солнечные установки обеспечивают электроэнергией и как этот процесс работает для клиента.

Давайте начнем с основ того, как производится солнечная энергия, а затем перейдем к специфике фотоэлектрических систем.

Основы солнечной фотоэлектрической системы

Солнечные фотоэлектрические системы

— это, по сути, любая комбинация солнечных панелей, оборудования, необходимого для обеспечения прохождения энергии через панели, и инверторов.

В зависимости от типа системы они могут использовать струнные инверторы, микроинверторы или оптимизаторы мощности для преобразования энергии, но основная структура большинства фотоэлектрических систем одинакова.

Как солнечная энергия работает в фотоэлектрической системе?

Солнечные панели преобразуют энергию фотонов (частиц света) в электричество (как мы обсуждаем в «Руководстве по солнечной энергии для новичков»). Этот процесс называется фотоэлектрическим эффектом.

Когда фотон попадает в фотоэлектрическое (ФЭ) устройство, его энергия передается от фотона к локальным электронам в материале.Эти возбужденные электроны начинают течь, производя электрический ток.

Солнечные элементы (внутри солнечных панелей) вырабатывают электричество постоянного тока (DC), которое обычно преобразуется в электричество переменного тока (AC) с помощью инвертора. Это позволяет отправлять его обратно в электрическую сеть, которая работает с электричеством переменного тока, а также использовать для питания приборов в доме клиента (или в коммерческом здании в случае коммерческих солнечных установок).

Вот подробное объяснение.Таким образом, процесс работы солнечных панелей включает три основных этапа:

1. Солнечные элементы внутри солнечных панелей поглощают солнечный свет, в результате чего начинает течь электрический ток.
2. Инвертор преобразует электричество постоянного тока в электричество переменного тока.
3. Это электричество используется для удовлетворения текущих потребностей в энергии в здании клиента, а избыточная электроэнергия, превышающая то, что покупатель может использовать, экспортируется в сеть.

Что происходит с энергией, производимой фотоэлектрической системой?

Большинство потребителей солнечной энергии в США.S. имеют подключенные к сети солнечные установки. Их дом подключен к электросети, что позволяет им использовать энергию, поставляемую их электросетью, когда им нужно больше, чем производит их солнечная установка (например, в дождливый день или ночью).

Это также означает, что всякий раз, когда их фотоэлектрическая система производит больше, чем им нужно, эта избыточная энергия может быть отправлена ​​в сеть для использования другими.

Чистый счетчик

Политика, называемая чистым измерением, распространена во всей стране.S., компенсирует потребителям солнечной энергии эту избыточную энергию, чтобы они могли компенсировать стоимость будущей электроэнергии, которую они будут использовать из сети.

Чистые измерения сыграли значительную роль в обеспечении рентабельности солнечной энергии. Однако по всей стране мы начинаем видеть некоторые изменения в том, как коммунальные компании реализуют чистые измерения, многие из которых снижают ценность, которую потребители солнечной энергии получают от своих солнечных установок.

Льготные тарифы

Зеленые тарифы — это еще один способ компенсации потребителям солнечной энергии за электроэнергию, которую они отправляют в сеть в некоторых областях.

Какие части фотоэлектрической системы?

Простая фотоэлектрическая система содержит два основных типа компонентов:

Схема простой фотоэлектрической системы. Источник: Aurora Solar.

Компоненты BOS

Обычно все компоненты фотоэлектрической системы, кроме модулей, называются компонентами баланса системы (BOS). Примеры компонентов BOS включают инверторы, разъединители, стеллажи и проводку.

Конечно, это всего лишь общий обзор частей солнечной установки и того, как они сочетаются друг с другом.Изучите некоторые из наших статей по теме, чтобы более глубоко погрузиться в способы соединения солнечных панелей и инверторов вместе (связывание) и некоторые альтернативы традиционным инверторам, известным как силовая электроника на уровне модулей (MLPE).

Какие факторы влияют на эффективность солнечной фотоэлектрической системы

Важно отметить, что процесс производства электроэнергии из солнечной энергии не эффективен на 100%. Факторы окружающей среды, такие как температура, загрязнение и затенение, а также потери в электрических компонентах, могут повлиять на эффективность фотоэлектрической системы.Типичные категории потерь включают:

• Температура: Эффективность солнечной панели зависит от температуры. Высокие температуры отрицательно сказываются на производительности.
• Загрязнение: Материал, который накапливается на поверхности фотоэлектрических панелей, может блокировать попадание света на солнечные элементы, тем самым снижая генерируемую мощность. Потери мощности из-за загрязнения сильно различаются в зависимости от типа загрязнения (например, пыль или снег) и от того, как часто очищается панель.

Загрязнение фотоэлектрических модулей, например пыль, снижает выходную мощность.

• Затенение: Затенение — это препятствие освещению из-за деревьев, зданий, ландшафта и других объектов в окружающей среде. Влияние затенения на выходную мощность солнечной установки сильно различается. (Чтобы узнать больше о причинах и последствиях затенения, эта статья и этот раздел нашей серии статей о потерях фотоэлектрической системы — отличные ресурсы.)
• Электропроводка и соединения: Сопротивление в электрических соединениях солнечной установки обычно приводит к потерям энергии в несколько процентов.
• Несоответствие: из-за производственных различий модули одного типа могут иметь немного разные электрические характеристики. Это несоответствие между модулями может привести к потере производительности.
КПД инвертора
• : преобразование постоянного тока в переменный через инвертор обычно дает КПД около 96-97%. Инверторы обычно имеют более высокий КПД при высокой входной мощности постоянного тока. Эффективность преобразования сильно падает, когда входная мощность намного меньше номинальной мощности инвертора.
• Возраст: солнечные панели производят меньше энергии, чем старше они становятся. Обычно предполагается, что снижение производительности составляет около 0,5% в год.

Для более подробного изучения этих потерь см. Нашу серию потерь фотоэлектрической системы.

Срок	Типичное значение
Температура	-0,5% / ° C выше 25 ° C
КПД инвертора	96,5%
Несоответствие	98%
Электромонтаж / соединения	98%
Загрязнение	95% (сильно варьируется)
Возраст	-0.5% / год
Оттенок	В высокой степени зависит от окружающей среды

Типичные значения солнечной эффективности для различных типов потерь фотоэлектрической системы.

Коэффициент снижения мощности системы

Вышеуказанные факторы объединены в коэффициент, называемый коэффициентом снижения мощности системы, чтобы представить общие потери солнечной установки. Например, PVWatts, калькулятор производства энергии фотоэлектрической системой, поддерживаемый NREL, использует коэффициент снижения номинальной мощности системы по умолчанию, равный 86%.

Однако, в зависимости от конструкции системы или условий окружающей среды, это значение может быть больше или меньше. Усовершенствованное программное обеспечение для проектирования солнечных батарей, такое как Aurora, может гарантировать, что вы точно определите потери в фотоэлектрической системе и сколько энергии будет производить ваша фотоэлектрическая система.

Эффективность солнечной панели (модуля) показывает, какую часть излучения модуль преобразует в электричество при стандартных условиях испытаний (STC; освещенность 1000 Вт / м2, температура окружающей среды 25 ° C). Как правило, вы можете оценить эффективность фотоэлектрической системы по преобразованию энергетической освещенности (в соответствии с STC), используя следующую формулу:

$$ \ text {Общая эффективность системы} = \ text {Эффективность модуля} \ times \ text {Коэффициент снижения мощности} $$

---

Важно отметить, что это всего лишь предварительные вычисления.Чтобы получить всесторонний анализ производства энергии, вам потребуется программное приложение, такое как Aurora, которое включает в себя все экологические, механические и электрические характеристики фотоэлектрической системы.

---

О солнечных батареях Образование 101

Как фотоэлектрическая система производит электроэнергию является частью серии из шести статей Solar PV Education 101 , которая служит вводным курсом по основам солнечной фотоэлектрической системы для начинающих.

Статья 1: Руководство для новичков по солнечной энергии
Статья 2: Как фотоэлектрическая система производит электроэнергию
Статья 3: Чтение вашего счета за электроэнергию: руководство для начинающих
Статья 4: Как определить размер фотоэлектрической системы на основе счета за электричество
Статья 5: Потери тени для фотоэлектрических систем и методы их уменьшения
Статья 6: Основные принципы, определяющие стоимость фотоэлектрических систем

Солнечная фотоэлектрическая энергия: за и против

Солнечная фотоэлектрическая система — это, пожалуй, то, о чем большинство людей думают в первую очередь, когда думают о возобновляемых источниках энергии (хотя на самом деле мы используем больше биомассы).Солнечные фотоэлектрические системы можно использовать везде, где светит солнце, при условии наличия свободного места. За один час на Землю падает достаточно солнечного света, чтобы удовлетворить мировые потребности в энергии в течение года, если бы его можно было собрать. Он в высшей степени масштабируем с установками мощностью от нескольких киловатт до солнечной фермы Copper Mountain мощностью 48 мегаватт в Неваде. Мощность солнечной энергии для коммунальных предприятий довольно мала по сравнению с большими мальчиками, такими как атомная электростанция Кашивадзаки-Карива мощностью 8200 МВт в Японии или угольная электростанция Тайчжун мощностью 5780 МВт в Китае.

Solar в настоящее время составляет очень небольшую долю нашего энергетического пирога, около 1 процента, но она продолжает расти двузначными темпами и, по прогнозам, утроится с 2010 по 2015 год после почти десятикратного роста с 2003 по 2010 год.

Это также является предметом большого количества исследований, поэтому мы должны ожидать ряда прорывов, в том числе таких вещей, как наностолбы для снижения стоимости, концентраторы для уменьшения требуемой площади и более эффективные и мощные элементы, чтобы уменьшить оба.Большинство солнечных фотоэлектрических систем сегодня изготавливаются либо из традиционных кремниевых солнечных элементов, либо из новой тонкопленочной технологии.

Солнечные фотоэлектрические системы вырабатывают постоянный ток, который может использоваться с приборами постоянного тока или преобразовываться в переменный ток с помощью инвертора. Все больше и больше современной электроники работают на постоянном токе, для чего требуются те маленькие блоки питания, которые подключаются к стене и преобразуют переменный ток в постоянный. В будущем это может быть возможностью для питания этих устройств напрямую от солнечных фотоэлектрических систем, что устранит потери эффективности, которые возникают при преобразовании из постоянного тока в переменный, а затем обратно.

Давайте посмотрим на плюсы и минусы солнечных батарей.

Плюсы

• Чистая энергия. Нет горения. Отсутствие выбросов парниковых газов при использовании.


• Неиссякаемое и обильное «топливо»


• Доступен почти везде


• Хорошо подходит для поколения распределительных устройств


• Технологии существуют сегодня и быстро улучшаются


• Вырабатывает электричество непосредственно за счет солнечного света


• Движущиеся части не требуются


• Электроэнергетика бесшумна.Никакого шума или загрязнения.


• Передача небольшая или не требуется


• Хорошо сочетается с потребностями в кондиционировании воздуха


• Требуется минимальное обслуживание


• Иногда доступны гранты и льготы


• Избыточное тепло можно использовать для когенерации

Минусы

• Прерывистый источник. Недоступно ночью или под облаками.


• Относительно высокая стоимость, особенно с хранилищем


• Требуется инвертор для выработки переменного тока


• Требуется хранилище или подключение к сети для непрерывного круглосуточного использования


• Меньше потребности в тепле (время суток и сезон)


• Экзотические материалы, необходимые во многих тонкопленочных системах


• Требуется относительно большое количество открытого пространства


• Относительно низкий КПД (около 17-40 процентов)


• Относительно низкая энергоемкость (~ 8-12 м ^2/ кВт)


• Хрупкие материалы


• Возможные эстетические проблемы


• Технологический риск: в следующем году может выйти гораздо лучшая система

Помимо относительно очевидных плюсов и минусов солнечных фотоэлектрических систем, переход от централизованного к распределенному производству электроэнергии имеет также преобразующие социально-экономические последствия.Совершенно очевидно, что существует техническое преимущество, поскольку устраняются потери эффективности, связанные с передачей на большие расстояния, как и, возможно, сотни миль линий электропередач, которые теперь пересекают ландшафт. Будет потеряна определенная экономия на масштабе и централизованный контроль. Распределенная электроэнергетика более устойчива к крупномасштабным отключениям электроэнергии, а также к террористическим актам, хотя это может означать изменение бизнес-моделей для сегодняшних коммунальных предприятий. Эту тенденцию предсказал Джереми Рифкин в его Третьей промышленной революции.В конце концов, кому не нужен дом, который производит свою собственную энергию, а не дом, который является просто домом?
***
Подведем итог:
***

А как насчет других источников энергии?

[Изображение предоставлено: eastpole: Flickr Creative Commons]

Р.П. Сигель, ЧП, является президентом Rain Mountain LLC. Он также является соавтором эко-триллера Vapor Trails, первого в серии, посвященной человеческой стороне различных проблем устойчивости, включая энергию, еду и воду. Теперь доступно на Kindle.

Следуйте за Р.П. Сигелем на Twitter.

Солнечные фотоэлектрические панели | Центр устойчивой энергетики

Солнце является богатым источником чистой возобновляемой энергии. Его можно преобразовать в электричество с помощью солнечных фотоэлектрических панелей, обычно называемых «солнечными фотоэлектрическими панелями».

Электроэнергия, вырабатываемая бытовой солнечной фотоэлектрической системой, может использоваться для питания вашего дома, что позволяет сэкономить на счетах за электроэнергию.

Как это работает?

Солнечные фотоэлектрические системы превращают солнечный свет в электричество через содержащиеся в них «солнечные элементы».Эти элементы сделаны из тонких слоев «полупроводникового» материала (традиционно кремния) между слоями стекла. Электричество покидает панель в виде постоянного тока (DC) и проходит через инвертор, который преобразует его в переменный ток 240 В (AC), чтобы его можно было использовать в вашем доме. Затем это электричество может питать любые включенные приборы — стиральную машину, телевизор и т. Д. — в то время как излишки (если они есть) экспортируются в электрическую сеть или хранятся в батарее, если она у вас есть.

Солнечные панели бывают трех основных типов, которые различаются по эффективности, внешнему виду и стоимости:
1) Монокристаллический : изготовлены из тонких пластинок кремния, вырезанных из монокристалла
2) Поликристаллические : изготовлены из тонких пластинок кремний, вырезанный из блока кристаллов
3) Hybrid : сочетание кристаллических ячеек с тонким слоем кремния на стеклянной или металлической основе. Они, как правило, наиболее эффективны.

Общие сведения о мощности и кВтч

Солнечные фотоэлектрические системы оцениваются в пиковых киловаттах (кВт).Это максимальная скорость производства электроэнергии при максимальной производительности (например, полдень в солнечный день с панелью, обращенной прямо на юг). Но панель мощностью 1 кВт редко (если вообще когда-либо) генерирует мощность 1 кВт, в большинстве случаев выходная мощность будет ниже. Мощность солнечной батареи зависит от размера, типа и количества панелей, но обычно используется батарея на 3 или 4 кВт.

Электрическая энергия, вырабатываемая солнечными панелями, измеряется в киловатт-часах (кВтч) — той же единице, которая указана в счете за электроэнергию в вашем доме.

Количество электроэнергии, производимой ежегодно, определяется ориентацией системы (то есть, в какую сторону обращены панели), если есть какое-либо затенение, насколько солнечно это место и размером системы в кВт. Вы можете рассчитывать на ежегодную выработку от 700 до 900 кВтч на установленный кВтч, но мощность сильно варьируется от сезона к сезону. В среднем домохозяйство потребляет около 3000 кВтч в год, но только часть из них будет заменена выработанной электроэнергией, если вы не позаботитесь о том, чтобы максимально использовать ее.

Подходит ли вам солнечная энергия?

Прежде чем инвестировать в солнечную фотоэлектрическую систему, вы должны проверить следующее:

• Ваша крыша ориентирована примерно на юг? Солнечные панели нуждаются в максимальном воздействии солнца, что достигается за счет ориентации панелей в направлении между юго-востоком и юго-западом.
• Будут ли деревья или здания отбрасывать тени на солнечные батареи? Если даже часть панели находится в тени, количество вырабатываемой электроэнергии значительно снизится.
• Насколько надежна ваша крыша? Потребуется дополнительный вес солнечных панелей и крепежных рам.

Чтобы максимально использовать вырабатываемую электроэнергию, попробуйте запускать часто используемые бытовые приборы, такие как стиральные и посудомоечные машины, в течение дня (когда светит солнце), хотя лучше всего распределять их использование поочередно, чтобы они не работали одновременно. Это может сэкономить вам около 240 фунтов стерлингов в год на ваших счетах по сравнению со 100 фунтами стерлингов для семей, которые находятся вне дома весь день.

Если вы отсутствуете в течение дня, вам могут пригодиться таймеры отсрочки пуска для бытовой техники.

Ваша фотоэлектрическая система должна включать дисплей, который показывает, сколько электроэнергии вырабатывается в настоящее время, чтобы вы могли судить, какие приборы можно использовать бесплатно в это время.Покупка энергоэффективных приборов, которые потребляют меньше электроэнергии, также помогает снизить общую потребность в энергии в вашем доме. Солнечные фотоэлектрические системы можно комбинировать с аккумуляторными батареями, что позволяет хранить излишки энергии, генерируемые панелями, и использовать ее, когда она вам нужна (например, вечером). Хотя бытовые аккумуляторы в настоящее время довольно дороги, технология быстро развивается, а затраты снижаются. Если у вас есть электромобиль, избыток электроэнергии также можно использовать для его зарядки.

Стоимость

Стоимость солнечной фотоэлектрической системы зависит от размера массива, типа используемых солнечных элементов и простоты установки в конкретном месте.Типичные затраты составляют 1700 фунтов стерлингов за кВт, поэтому массив мощностью 3,5 кВт (около 25 м2), вероятно, будет стоить около 6000 фунтов стерлингов. Инвертор может потребоваться заменить примерно через 10 лет по цене около 500–1000 фунтов стерлингов. Фотоэлектрические системы особенно экономичны, если вы ремонтируете крышу или строите новый дом (когда строительные леса уже могут быть установлены), и вы даже можете купить кровельную черепицу со встроенными фотоэлементами. Домохозяйства, которые целый день находятся дома, могут рассчитывать, что затраты на установку окупятся примерно за 25 лет.

Большинство систем практически не требуют обслуживания, и панели должны прослужить десятилетия, хотя стоит каждый год проверять, не слишком ли они загрязнены, поскольку это может снизить производительность.

Что дальше после льготного тарифа?

Правительственная схема льготных тарифов, которая помогла субсидировать затраты (оплата домохозяйств за производство и экспорт электроэнергии в сеть), завершилась в апреле 2019 года.
Их новая Smart Export Guarantee (SEG) должна предоставить аналогичные преимущества. Через SEG любая энергия Компания, имеющая более 150 000 клиентов, обязана предоставить хотя бы один экспортный тариф к январю 2020 года, а более мелкие компании могут предложить это добровольно.

Разработка экспортных тарифов — цена за киловатт-час на экспортируемую электроэнергию и продолжительность контракта — оставлена ​​на усмотрение энергетических компаний.Это не субсидия, поэтому правительство не установило минимальную цену (хотя несколько доступных в настоящее время тарифов примерно отражают тарифную ставку за последний квартал для FiT, которая составляла 5,38 пенсов за кВтч).

Система разработана так, чтобы быть гибкой, при этом домовладельцам выплачивается рыночная ставка за производимую ими электроэнергию, аналогично мелким коммерческим возобновляемым генераторам. Тарифы, вероятно, будут становиться все более динамичными в зависимости от спроса в разное время дня.

Это потенциально означает, что только домохозяйства с интеллектуальным счетчиком будут иметь право на участие в SEG, потому что весь экспорт должен будет измеряться, сообщая об экспорте каждые полчаса.
Даже без этих платежей фотоэлектрические системы будут дешевле, долговечнее и эффективнее, чем когда-либо прежде, и обеспечат долгосрочную экономию углерода и финансов, особенно если цена на электроэнергию будет продолжать расти.

Установка

• Получите 2-3 предложения с запросом технического обследования, а не посещения продавца.
• Выберите установщика, зарегистрированного в схеме сертификации Microgeneration, тем более что это, вероятно, будет требованием Smart Export Guarantee (www.mcscertified.com).
• Убедитесь, что выбранный вами установщик подписал Кодекс потребителей возобновляемых источников энергии (www.recc.org.uk).
• Солнечные батареи классифицируются как разрешенные разработки, то есть им не требуется разрешение на строительство, если они выступают на 200 мм или меньше от вашего здания и соответствуют другим основным требованиям. Тем не менее, все же стоит проконсультироваться с вашим местным отделом планирования, особенно если вы живете в здании, внесенном в список памятников архитектуры, в заповедной зоне, на территории выдающейся природной красоты или в объекте всемирного наследия.

---

Еще в 2011 году мы сделали это видео, знакомящее с солнечными технологиями. Он также охватывает солнечную горячую воду …

Солнечная энергия — Колледж Санта-Моники

О программе солнечной энергии

С карьерой в солнечной энергетике за вами светлое будущее

Программа солнечной фотоэлектрической (PV) солнечной энергии в колледже Санта-Моники предназначена для вы обладаете навыками, необходимыми для размещения и продвижения в отрасли солнечной энергетики.В всего за 16 недель, получите практическое образование и обучение в ускоренных лабораторных условиях которые помогут подготовить вас к работе в этой динамичной области. Выполняйте рабочие роли, такие как установщик, руководитель бригады или фото-дизайнер. Альтернативные направления карьеры включают продажи солнечной энергии и маркетинг, и даже владение бизнесом.

В ходе программы установки солнечных батарей вы научитесь ценить и культивировать целостный взгляд на сложную роль, которую солнечная энергия играет в нашем все более глобальная экономика и климат.Вы изучите теоретические и технические размеры фотоэлектрических систем, включая передовые принципы энергетики и электричества, теплопередача, световые измерения, фотоэлектрические компоненты и оборудование, а также размеры и дизайн.

Решайте проблемы установки и проектирования вместе с коллегами, применяя альтернативу энергетические решения реальных проблем в соответствии с энергетическими нормами и стандартами.Узнайте, как описать экологические, экономические и социальные преимущества солнечной фотоэлектрической энергии. систем, и понимать нюансы политической и регулирующей инфраструктуры влияющие на установку солнечной фотоэлектрической системы.

Заработайте аттестат факультета или продлите свою учебную работу, чтобы получить одобренный государством сертификат солнечной энергии. сертификат фотоэлектрической установки с квалификацией, необходимой для сдачи Североамериканский совет сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP) Установщик фотоэлектрических систем Вступительный экзамен.

Степени и сертификаты

SMC и ресурсы отдела

Возможные варианты карьеры

Щелкните любое название должности, чтобы узнать больше.

Научный сотрудник — Солнечная фотоэлектрическая энергия и энергоэффективность 18 единиц + общеобразовательные требования Сертификат достижения — Солнечная фотоэлектрическая установка 14 шт. Сертификат отдела — Базовая солнечная фотоэлектрическая установка 8 шт. Сертификат солнечной фотоэлектрической установки предназначен для предоставления студентам навыки, необходимые для размещения и продвижения в отрасли солнечной энергетики.Он также разработан чтобы предоставить студентам целостный взгляд на роль солнечной энергии в меняющемся глобальная экономика и климат. Просмотреть требования Просмотреть требования Просмотреть требования