2.ФотоЭлектрические

Поиск по сайту

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), ещё 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 для отдельных домов *Системы, соединённые с сетью *Резервные системы Автономные фотоэлектрические системы (АФС) Автономные фотоэлектрические системы используются там, где нет сетей централизованного электроснабжения. Для обеспечения энергией в тёмное время суток или в периоды без яркого солнечного света, необходима аккумуляторная батарея (АБ). 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. Солнечные ФС, соединённые с сетью Когда есть сеть централизованного электроснабжения, но есть желание иметь электроэнергию от чистого источника (солнца), солнечные панели могут быть соединены с этой сетью. При условии подключения достаточного количества фотоэлектрических модулей, определённая часть нагрузки в доме может питаться от солнечного электричества. Соединённые с сетью фотоэлектрические системы, обычно, состоят из одного или многих модулей, инвертора, кабелей, поддерживающей структуры и электрической нагрузки. 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. Простые системы с AC-модулями и заводскими поддерживающими структурами выпускаются всё в более крупных масштабах. Резервные системы Резервные солнечные системы используются там, где есть соединение с сетью централизованного электроснабжения, но сеть — ненадёжна. 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. Система состоит из фотоэлектрических модулей, контроллера, аккумуляторной батареи, кабелей, инвертора, нагрузки и поддерживающей структуры. На сегодняшний день существует множество различных видов солнечных батарей, преобразующих солнечную энергию в электрическую, и классифицировать их можно по-разному. В первую очередь рекомендую обратить внимание на технологию изготовления фотоэлектрических преобразователей, из которых они собираются. Перспективы солнечной энергетики в Украине Наиболее широко распространены кристаллические фотоэлектрические преобразователи, изготовленные из моно- или мультикремния, а также тонкопленочные солнечные элементы на основе таких материалов, как аморфный кремний, теллурид кадмия, арсенид галлия, фосфид индия и некоторых других соединений. По последним оценкам рыночная доля кристаллических солнечных элементов составляет около 93%, а тонкопленочных – около 7%, соответственно. Также существуют такие более экзотические направления как концентраторные и электрохимические солнечные элементы, но их доли еще очень малы. Такие разработки относятся больше к сфере научных исследований, чем к производству в промышленных масштабах. Кроме того, солнечные батареи можно классифицировать по сфере их применения – наземного или космического назначения. Самым массовым сегментом являются, конечно же, кристаллические кремниевые солнечные батареи наземного назначения. В первом приближении, конструкция таких батарей представляет собой «многослойный пирог» из защитного стекла, спаянных между собой солнечных элементов, нескольких слоев клеющих и защитных материалов. Все это герметично собрано и упаковано в алюминиевую раму, снабжено небольшой распределительной коробкой и выводами для подключения к нагрузке. Важно помнить: Стекло на лицевой стороне модуля выполняет защитную функцию, пропуская при этом излучение до рабочих фотоэлементов. При эксплуатации рабочую поверхность батарей необходимо держать открытой и чистой, иначе их эффективность резко падает. Часто потребители спрашивают, что будет, если на поверхность батареи, например, попадут листья или ляжет снег. Ни в том, ни в другом случае ничего страшного не произойдет. Просто временно снизится эффективность выработки электроэнергии, т.е. упадет мощность системы. Но солнечные батареи монтируются под некоторым углом к горизонту, поэтому любым загрязнениям не просто удержаться на их поверхности. Но техническое обслуживание в виде периодической очистки поверхности, безусловно, необходимо. Если говорить о сроке эксплуатации современных солнечных батарей, то он приближается к отметке 30 лет. Гарантийный же срок зависит от производителя, обычно это 1 год или 2 года. Плюсы и минусы использования солнечных систем Среди преимуществ «солнечной» электроэнергии в первую очередь можно выделить тот факт, что такие системы на протяжении всего срока эксплуатации генерируют значительно больше энергии, чем было затрачено при их производстве. Например, кремниевые солнечные батареи, работающие в таких солнечных странах как Испания, возвращают энергию, потраченную на их производство, в течение первых 2-х лет, а служат - не менее 20 лет. Следующим преимуществом является постоянное снижение стоимости солнечной электроэнергии, которая по прогнозам аналитиков сравняется со стоимостью традиционной не позднее 2015 года. Кроме того, массовая выработка «солнечной» электроэнергии не требует использования полезных и зачастую дорогих земель, так как батареи могут монтироваться на крышах или фасадах существующих зданий и сооружений, защитных заграждениях автобанов и т.п. С технической точки зрения преимущества солнечных систем заключаются в отсутствии необходимости использовать любые виды топлива, а также в отсутствии движущихся частей, которые шумят и изнашиваются. Нет необходимости в проведении трудоемкого технического обслуживания инсталлированных систем для поддержки их в работоспособном состоянии. Что касается недостатков, то главное – это неспособность в настоящее время конкурировать по стоимости с традиционными видами электроэнергии. Без государственной поддержки использовать солнечные системы в местах, где есть нормальный доступ к сети, сегодня нецелесообразно. И это мы хорошо видим в Украине, где стоимость инсталляции простой системы для загородного дома достигает нескольких десятков тысяч евро с соответствующими немалыми сроками окупаемости вложений. Сделано в Украине В нашей стране традиционно производились и, надеюсь, все еще производятся солнечные панели для космоса (например, блок фотоэлектрических модулей для египетского спутника). Но это традиционно были небольшие проекты, направленные в первую очередь на поддержку отечественного научно-технического потенциала. А массовые солнечные батареи для наземного использования производит только одна компания – ОАО «Квазар». Все другие изредка появляющиеся анонсы о запуске других производств пока оказывались не более чем декларациями. Также в Украине производятся слитки и пластины кремния (компании «Пиллар» и «Пролог-Семикор»). Другой активности в сфере производства материалов и компонентов для солнечной энергетики пока не наблюдается. «Квазар» я знаю очень хорошо, т.к. около 8 лет назад принимал участие в НИОКР и организации производства солнечных элементов и солнечных модулей для этой компании. Проработав там почти 6 лет, могу с уверенностью сказать, что конкурентное преимущество продукции предприятия – это высокое качество европейского уровня при более низких ценах, сравнимых с ценами от китайских или индийских производителей. Хоть используемые технологии и базируется на общеизвестных принципах, но большое количество собственных наработок и «ноу-хау» позволяют заводу достойно конкурировать на мировом рынке.