Солнечные панели, электростанции, инверторы и модули
24.10.2011 17:56
Услуги компании по установке и монтажу солнечных электростанций можно посмотреть здесь.
Солнечные электростанции в Украине. Перспективы развития.
Источником солнечной энергии являются ядерные преобразования водорода в гелий в центре Солнца, где температура превышает 10 млн. градусов. Земля, которая находится на расстоянии 149 млн. км. от Солнца, получает около 2*1017 Вт солнечной энергии. Исходя из расчетов ученых, использование всего лиш 0,125% энергии, которая излучается солнцем, могло бы обеспечить сегодняшние потребности в энергии всей планеты, а 0,5% – полностью покрыть все нужды с учетом далекой перспективы. В то же время солнечная енергетика до сих пор находится на начальной стадии развития. Её вклад в общее мировое энергопотребление не превышает 0,1%, а среди возобновляемых источников энергии ей принадлежит около 1%. Украина, в свою очередь, имеет хорошее географическое расположение. В Крыму получаемая от солнца энергия составляет 1,5 тыс. кВт/ч. на 1 кв.м. Если же брать всю территорию Украины, её потенциал составляет от 1070 до 1500 кВт/ч. на кв.м.
С помощью наиболее распространённых солнечных батарей сегодня можно преобразовать эту энергию в электричество с эффективностью до 24 %. Конечно, этого не достаточно для отказа от традиционных источников энергии, однако использование солнечных электростанций в теплое время года уже сегодня может существенно сократить зависимость от ископаемых источников энергии, а в некоторых случаях, например в сельской местности, где нет газа, энергия солнца может стать лучшим решением энергетического вопроса именно за счет солнечных электростанций.
Преобразование энергии солнца в электрическую энергию
Преобразование солнечной энергии в электрическую происходит при помощи солнечных панелей. Солнечный модуль или фотоэлектрическая панель - это электрическое устройство, которое преобразует часть солнечного электромагнитного излучения в постоянный электрический ток. Является наиболее эффективным, с энергетической точки зрения, устройством для превращения солнечной энергии в электрическую энергию.
Солнечная панель или модуль состоит из нескольких полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) и представляет собой прямой, одноступенчатый переход энергии. Этот метод преобразования носит название метод фотовольтаики. Батареи обычно производят из полупроводникового кремния, который легирован некоторым количеством мышьяка и бора. В данный момент на рынке преобладают три основных вида солнечных панелей: монокристаллические, тонкопленочные и поликристаллические солнечные панели. Монокристаллические панели имеют наивысшую эффективность преобразования энергии. Основной материал конструкции – чистый кремний. Кремний получается путем выращивания в лаборатории. Кремниевый монокристалл растет на семени, которое медленно вытягивается из кремниевого расплава. Стержни, полученные таким путем, режутся на части толщиной от 0,2 до 0,4 мкм. Полученные элементы подвергаются обтачиванию, шлифовке и очистке. Затем на них накладывается защитное покрытие, кристалл проходит процесс металлизации, а также покрывается антирефлексионным защитным слоем.
Солнечный модуль на основе монокристаллического кремния обладает самым большим КПД, который составляет 17-18%. На конечной стадии изготовления кристаллы соединяются, образовывая ячейки. Оптимальное количество ячеек в монокристаллических батареях – 36. Полученную пластину как правило обрамляют в алюминиевую раму, облегчающую крепление к несущей (опорной) конструкции Это позитивно сказывается на выработке электрической энергии. Цвет монокристаллических фотоэлементов – темно-синий или черный. Мощность модулей солнечной батареи может достигать 10-260Вт. Данный вид солнечных батарей достигает максимальной мощности при ясном небе, средней температуре воздуха 25°С и направлении панелей прямо на солнце. В то же время, даже небольшая облачность сильно снижает мощность установки (на 70%), а сильная облачность практически блокирует ее работу (на 90%). Диапазон рабочих температур для получения оптимальной мощности колеблется от 15 до 25°С Альтернативой монокристаллическим панелям являются поликристаллические солнечные панели. Для этого вида солнечных панелей применяется более дешевый поликристаллический кремний ярко-синего цвета. Поликристаллический кремний развивается, когда кремниевый расплав медленно охлаждается, а сам процесс находится под полным контролем.
При производстве поликристаллических солнечных панелей операция вытягивания не осуществляется, благодаря чему, производство становится менее энергоемким и обходится намного дешевле. Однако внутри кристалла поликристаллического кремния образуются области, отделенные зернистыми границами, вызывающие меньшую эффективность элементов. КПД солнечной панели на основе поликристаллического кремния составляет 10-12%.
Тонкопленочные панели – наиболее дешевый вариант из всех видов солнечных панелей. Тонкопленочные панели не требуют прямых солнечных лучей, работают при рассеянном излучении, благодаря чему суммарная вырабатываемая за год мощность на 10-15% превышает показатели традиционных кристаллических солнечных панелей. Тонкая пленка является намного более рентабельным способом производства энергии и может переиграть монокристаллы в областях с туманным, пасмурным климатом или в тех отраслях промышленности, которым свойственна запыленность воздуха. Однако в 95 % случаев такие панели используются для систем, генерирующих электроэнергию непосредственно в сеть. Для этих панелей необходимо использовать высоковольтные контроллеры и инверторы, не стыкующиеся с маломощными бытовыми системами. Из-за меньшего КПД тонкопленочные панели эффективно использовать в системах мощностью от 10 кВт. А для построения небольших автономных или резервных систем электроснабжения используются монокристаллические и поликристаллические панели. Также тонкопленочные панели требуют большей площади для установки, зачастую в 2,5 раза больше, чем для монокристаллических батарей. Сегодня тонкопленочные солнечные элементы занимают около 15% рынка, а панели на основе кристаллического кремния - 85% рынка. Для построения полноценной солнечной батареи к солнечным панелям подключаются регуляторы отбора мощности панелей, аккумуляторы, регуляторы зарядки и разрядки аккумуляторов и инверторы. Все это оборудование, точнее электростанция на солнечных батареях помогает собирать и преобразовывать солнечную электроэнергию
Купить солнечную электростанцию в Украине
С принятием в Украине закона «Про электроэнергетику» и утверждении «зеленого тарифа» реализация проектов по строительству солнечных электростанций стало реальностью. Доказательством этому служат 5 солнечных электростанций, в том числе и самая большая в СНГ. Кроме того, крупнейшие иностранные игроки рынка солнечной электроэнергии проявляют немалую заинтересованность в выходе на отечественный рынок.
В то же время рассчитывать на государственную помощь сегодня могут только юридические лица. Использование солнечных батарей для частных нужд законодательно не регулируется. Соответственно никакой помощи со стороны чиновников пока ждать не приходится.
На сегодняшний день приобретение солнечных панелей для частных нужд выгодно в нескольких случаях: во-первых, если для этого есть острая необходимость, т.к. объект удален от централизованной линии электропередач, и проложить кабель будет неоправданно дорого или для этого нет физической возможности. Во-вторых, если есть желание получить определенную независимость, т.е. получать «бесплатную» и чистую энергию от собственной автономной электростанции и при этом не зависеть от государства.
Услуги компании по установке и монтажу солнечных электростанций можно посмотреть здесь.
