Conținutul articolului
- Tipuri de panouri solare
- Celule solare din silicon
- Filme celule solare
- Tabel comparativ de panouri solare rusești, taiwaneze și chineze
Articolul va ajuta la determinarea necesității de a achiziționa surse de alimentare cu energie autonomă, acoperă pe larg subiectul alimentării autonome folosind panouri solare, avantajele și dezavantajele acestei surse de energie.
Panourile solare sunt din ce în ce mai populare datorită disponibilității crescânde atât din punct de vedere financiar, cât și pe fundalul extinderii gamei în lanțurile de retail. S-au scris multe articole care oferă studii de fezabilitate pentru introducerea centralelor solare (așa-numitele sisteme de producere a energiei solare). Este adevărat, perioada lor de rambursare ajunge la câțiva ani..
Un segment mare de consumatori trece la alimentarea autonomă a energiei nu atât din dorința de a economisi bani, cât și din cauza furnizării de energie electrică în zonele în care există întreruperi de energie sau nu există deloc.
Generarea de energie solară este utilizată pe scară largă pentru căsuțele de vară. Se caracterizează prin consum redus de energie și funcționare sezonieră a panourilor solare. Cazuri mai rare – electrificarea completă a casei cu surse alternative. Dar construcția sistemelor de producere a energiei solare pentru condiții de operare diferite este fundamental aceeași. Deci, vom lua în considerare această problemă în detaliu și în ordine..
Tipuri de panouri solare
Un alt bărbat din stradă nu știe că numărul de soiuri de panouri solare se apropie deja de zece. Pentru a structura cumva întreaga varietate de detectoare de lumină în conștiință, le vom împărți în 2 clase:
- siliciu
- film
Celule solare din silicon
Panourile monocristaline și policristaline sunt reprezentate pe scară largă pe piață. În acest grup sunt incluse și panouri de siliciu amorf și celule solide hibride. După cum sugerează și numele clasei, aceste detectoare de lumină sunt fabricate din siliciu și hidrogen de siliciu. Proliferarea modulelor solare pe bază de siliciu se datorează eficienței lor energetice specifice, dar un proces de fabricație destul de complex face ca acestea să fie scumpe..
Panouri solare monocristaline Sunt pătrate negre cu colțuri teșite. În prezent, astfel de panouri au cea mai mare eficiență – până la 22%. Toate celulele fotosensibile ale unui panou monocristalin sunt orientate în aceeași direcție, pe de o parte, acest lucru explică eficiența relativ ridicată, pe de altă parte, panoul ar trebui să fie întotdeauna orientat spre soare pentru a obține eficiență energetică maximă. În lumina difuză, de exemplu, pe vreme înnorată, la răsărit și la apus, parametrii electrici ai generarii de energie nu sunt deloc impresionanți.
Un alt tip de panouri solare: policristalin – au o eficiență mai mică în comparație cu cristalele unice (aproximativ 12-18%), dar datorită multidirecționalității cristalelor de siliciu din panou, se obține o eficiență energetică mai bună la lumina împrăștiată. Panourile policristaline pot fi recunoscute prin forma pătrată obișnuită a plăcilor albastru închis cu un model înghețat.
Panouri de silicon amorf (sau, cum sunt numite, a-Si) – cele mai scăzute performanțe în linia receptorilor solari de siliciu. Eficiența lor este de aproximativ 5-6%. Dar utilizarea lor poate fi justificată. Si de aceea:
- în primul rând, gradul de absorbție a luminii acestor panouri este de 20 de ori mai mare decât cel al altor concurenți de siliciu;
- în al doilea rând, orientarea haotică a celulelor fotosensibile crește eficiența a-Si pe vreme tulbure.
Convertoare de flux luminos hibrid Este o combinație de siliciu amorf cu microcristale. Astfel de panouri sunt similare ca proprietăți cu elementele policristaline, cu singura condiție că performanța lor în lumină difuză este mult mai mare. De asemenea, pe lângă spectrul ultraviolet, panourile hibride pot converti radiațiile infraroșii în electricitate..
Filme celule solare
O dezvoltare destul de nouă în domeniul detectoarelor de lumină solară. Trebuie să spun că, în acest moment, este dificil să găsești module de film pe piața rusă, din cauza costurilor mari. Prin urmare, ne restrângem la enumerarea tipurilor lor.
Elementele de film includ elemente bazate pe telurură de cadmiu (CdTe), diselenidă de cupru-indiu (CSI), diselenură de cupru-indiu-galiu (CIGS) și altele polimerice. Panourile polimerice sunt cea mai promițătoare direcție în dezvoltarea tehnologiilor de film, deoarece producătorii promit costul lor scăzut, deși eficiența este de doar 6%.
Înainte de a intra în descrierea panourilor solare, câteva cuvinte despre parametrii săi. Figura de mai jos prezintă caracteristica de tensiune curentă a panoului solar (în roșu) și curba de putere (în albastru). Graficul arată punctele care se regăsesc în caracteristicile tehnice ale panourilor solare.
Deci, curentul de scurtcircuit este curentul care apare atunci când circuitul bateriei solare este închis (tensiunea bateriei este zero). Tensiunea circuitului deschis, dimpotrivă, este un parametru de circuit deschis (curentul este zero). Aceste două moduri nu sunt operaționale. Condițiile nominale de funcționare sunt indicate printr-un punct galben la intersecția liniilor punctate. În acest moment, curentul maxim de funcționare și tensiunea. Cea mai eficientă utilizare a unei celule solare este în acest punct de operare..
Pe piața rusă există mai ales panouri monocristaline într-o gamă largă. După cum vă așteptați, majoritatea sunt fabricate în China. Dar acest lucru nu este surprinzător: China este lider în producția și vânzarea sistemelor de producere a energiei solare. În plus, există pe piață panouri solare germane (Calixo, SCHOTT) și japoneze (SHARP)..
„Producătorii” ruși de panouri solare sunt firme care vând în mare parte produse chinezești, trecându-le ca fiind proprii. Segmentul producătorilor angajați în asamblarea panourilor din componente chinezești este de asemenea dezvoltat pe scară largă. Dar nu totul este atât de lipsit de speranță. Rusia se poate „lăuda” și cu producătorii săi de panouri solare. Uzina Hevel este situată în Novocheboksarsk, specializată în producerea de panouri hibride cu film subțire. În Krasnodar, la fabrica Saturn, sunt fabricate celule solare pe bază de arsenidă de galiu; produsele sunt orientate în principal către industria spațială. Două fabrici care se concentrează cel mai mult pe producția de module casnice sunt localizate în Zelenograd (Telecom-STV) și Ryazan (Ryazan Metal Ceramic Devices Plant, RZMKP).
Gama de panouri solare Ryazan este limitată la două tipuri principale:
- RZMP-130-T – are o tensiune de ieșire de 15,9-17,5 V, o autonomie de 105-145 W;
- RZMP-220-Т – are o tensiune de ieșire de 27,7-29,1 V, o autonomie de 200-240 W.
Telecom-STV oferă un număr mult mai mare de articole ale produselor sale: module monocristaline, module monocristaline cu eficiență crescută, baterii solare flexibile și specializate. Tensiunea de ieșire a modulelor este adaptată atât pentru sisteme de joasă tensiune (17-18,5 V), cât și pentru înaltă tensiune (34-38 V). Mai mult decât atât, prețul acestor panouri solare este de o dată și jumătate mai mic decât cele Ryazan. De exemplu, Ryazan RZMP-130-T cu o putere de 120 W va costa cumpărătorului 16100 de ruble, iar Zelenograd TSM-120A cu o putere de 123 W poate fi achiziționată pentru 9.658 de ruble. În același timp, greutatea și dimensiunile panourilor Zelenograd sunt mai mici decât cele ale lui Ryazan. Singurul lucru care vorbește în favoarea panourilor solare Ryazan este informațiile detaliate despre produs..
Să spunem câteva cuvinte despre fabrica Hevel din Novocheboksarsk. Singura fabrică din Rusia care a început să producă panouri pe bază de siliciu amorf intersectate cu microcristale folosind tehnologia micromorfă. Având în vedere că într-o parte semnificativă a Rusiei există un procent mare de zile înnorate pe an, panourile Hevel au un potențial mare în lupta pentru piață cu monocristale și policristale. Nu există încă panouri Hevel în vânzarea cu amănuntul, dar, în funcție de prețurile en-gros, consumatorul va trebui să plătească aproximativ 10.000 de ruble pentru un panou de 125 de wați. Concurentul direct al Hevel este panourile hibride cu film subțire ale producătorului taiwanez Green Energy Technology. Panourile taiwaneze pot fi deja achiziționate pentru 7.000 de ruble.
Tabel comparativ de panouri solare rusești, taiwaneze și chineze
Producător Nume Tehnologie de producție Tensiunea maximă, V Curentul maxim, A Puterea maximă, W Dimensiuni, mm Preț estimat pe piața rusă. Telecom-STV, Zelenograd TSM-100A policristalină 17 5.6 96 1050x665x43 8429 RZMP, Ryazan RZMP-130-T policristalină 15.9 6.65 105 1490x670x36 14600 „Hevel”, Novocheboksarsk HEVEL P7 micromorphic 56.6 2.21 125 1300x1100x24 10000 Green Energy Technology, Taiwan GET-115AT2 siliciu amorf 93.9 1.22 115 1300x1100x20 * 7000 Energie solară Chinaland, China CNH100-36M un singur cristal 19.3 5,18 o sută 1200x540x30 6350 * – fără cadru din aluminiu
În cele din urmă, consumatorul decide pentru el ce panouri să aleagă. Ca recomandare, aș dori să notez că modele policristaline de panouri solare pot fi recomandate pentru alimentarea autonomă la domiciliu. Da, panourile monocristaline sunt mai eficiente, dar nu uitați că acest lucru este destul de arbitrar..
Puterea maximă a elementelor monocristaline va fi obținută numai într-o zi însorită folosind sisteme pentru rotirea elementelor fotosensibile. Prin urmare, aceste panouri sunt mai potrivite pentru locuitorii din banda de sud a Rusiei, unde numărul de zile însorite este maxim. În alte regiuni, atunci când proiectați sisteme de alimentare cu energie autonomă, este logic să vă îndreptați atenția către panouri relativ noi fabricate folosind tehnologia micromorfă, care sunt capabile să transforme nu numai lumina ultravioletă solară în energie electrică, ci și radiații infraroșii. Acest avantaj al acestora poate depăși mai mult lipsa de eficiență scăzută..
În sfârșit, observ că personal am acordat preferință unui panou policristalin, deoarece este destinat alimentării temporare a unei case de țară în timpul verii. Rezultă că sarcina planificată este mică, orele de zi sunt lungi și însorite. Prin urmare, o baterie solară policristalină în cazul meu este cea mai optimă.
Cum pot beneficia și eu de avantajele alimentării cu panouri solare pe piața internă?
Pentru a beneficia de avantajele alimentării cu panouri solare pe piața internă, poți începe prin a investi într-un sistem solar fotovoltaic pentru locuința ta. Aceasta îți va permite să produci energia electrică necesară utilizării interne, reducând astfel factura lunară la energie electrică. În plus, panourile solare sunt o soluție durabilă și eficientă energetic, contribuind la protejarea mediului și reducerea emisiilor de carbon. De asemenea, pe piața internă există posibilitatea de a vinde surplusul de energie electrică produsă către rețea, obținând un venit suplimentar. Prin alimentarea cu energie solară, vei deveni independent energetic și vei beneficia de un sistem durabil în timp, având posibilitatea de a economisi și a proteja mediul înconjurător.