Солнечные панели (солнечные батареи).

"Солнечные панели" (солнечные батареи) - это наборы соединенных друг с другом и заключенных в раму "солнечных ячеек". "Солнечная ячейка" (солнечный элемент) - это небольшое полупроводниковые устройство, преобразующиее энергию света в электрическую. Это явление было открыто в 1839 году французским физиком Эдмондом Беккерелем и было названо в последствии "фотовольтаическим эффектом". Исследованиями в этой области в 19м веке занимались многие ученые в разных странах. В 1888 году русский физик Александр Столетов сформулировал основные законы преобразования света в электрический ток и создал первую "солнечную ячейку". В 1954 г. были созданы первые "солнечные ячейки" на основе кристаллов кремния. В 1963 году компанией Sharp была реализована концепция солнечной панели. В 1967 солнечные панели впервые были использованы на пилотируемом космическом аппарате - "Союз-1". Фотовольтаические технологии активно исследовались в разных странах и особенно в космических державах США и СССР. Энергетичекий кризис 1970х годов подтолкнул работы в этой области, но производство солнечных панелей еще долгое время оставалось довольно дорогим.

С конца 1980х годов продолжался рост производства и продаж солнечных панелей. Из экзотической космической технологии солнечные элементы стали настолько обычными, что их стали использовать для бытовых приборов - калькуляторов, часов и т.п., а также начали строить малые и средние электростанции. В 1999 году общая мощность солнечных панелей установленных в мире достигла 1 гигаватта. За последующие десять лет последовал настоящий солнечный бум. В 2009 году общая мощность фотовольтаических электростанций мира достигла 23 гигаватт, в 2010 увеличилась всего за год почти двукратно - до 40 гигаватт. На начало 2012 года общая мощность солнечной фотовольтаической энергетики оценивается в 70 гигаватт и, как ожидается, продолжит расти.

Россия - северная страна, где возможности использования солнечной энергии естественным образом ограничены. Тем не менее стоит задуматься о том, что в соседнем Европейском Союзе в 2010 году солнечные панели обеспечили 22,5 тераватт-часов энергии, причем лидерами солнечной энергетики в ЕС являются не самые солнечные Германия, Бельгия и Чехия. Солнечные батареи можно и нужно использовать в России и особенно в южных регионах.

Главные выгоды солнечных систем

В вопросе устанавливать или не устанавливать солнечную систему решающими являются несколько факторов. Есть группы потребителей, для которых установка солнечных батарей для получения электричества оказывается особенно выгодной:

- Объекты не подключенные к общей электросети и где подключение является дорогим из-за удаленности объекта или недостатка мощности ближайших сетей. В этом случае установка автономной системы на солнечных батареях является выгодной просто в силу того, что капитальные затраты на установку будут равны или ниже стоимости подключения к общей сети

- Объекты подключенные к существующим электросетям, но оплачивающие электроэнергию по высоким тарифам. Это могут быть объекты юридических лиц или физические лица с договорами частной поставки электроэнергии для коттеджных поселков или удаленных объектов. При цене за киловатт-час свыше 3 рублей установка солнечной системы оправдывает себя за срок службы 20 лет. При более высокой цене за киловатт-час солнечная система окупится быстрее. Объекты с существующим подключением к электричеству имеют преимущество в том, что есть резервный источник энергии. В этом случае можно сократить расходы на установку солнечной системы, уменьшив ее запас мощности, ведь в случае необходимости можно использовать резервное питание.

- Объекты подключенные к существующим электросетям, но где напряжение в сетях низкое или есть проблема частых отключений и скачков напряжения. В этом случае главной выгодой будут не деньги, а качество электричества и его стабильность. Установка системы на солнечных батареях окажется довольно дорогим решением, но отсутствие необходимости оплаты растущих счетов за электричество будет постепенно компенсировать расходы на установку.

- Малые или мобильные потребители электроэнергии. Есть много случаев, когда электричество нужно для минимальных потребностей - освещения, зарядки телефона, работы телевизора, ноутбука, радио и т.п. Чаще всего это нужно на даче по выходным, на отдыхе на природе, в морской поездке или на удаленном дежурном посту. Приобретение малой солнечной системы является идеальным решением. Солнечные батареи не гудят в отличие от генераторов и не требуют топлива, а накопленное на аккумуляторе электричество доступно в любой момент и пополняется от восхода до заката.

Различные солнечные системы и цены на солнечные батареи.

 Существуют различные виды солнечных панелей и большое число производителей. Лидером мирового производства солнечных панелей сейчас является Китай, занимающий около трети мирового рынка и развивший производственные мощности главным образом за счет американских инвестиций. В итоге сейчас наиболее эффективными, качественными и доступными по цене являются монокристаллические солнечные панели из крупных заводов Китая. Срок службы таких панелей составляет обычно 40-50 лет. Производительность за каждые 20-25 лет службы постепенно снижается примерно на 20%. КПД составляет 15-17%.

Качественные солнечные панели легко выдерживают любые погодные условия, даже крупный град. Единственный требуемый уход - время от времени очищать поверхность от снега и пыли, что может значительно увеличивать производительность. Есть также системы, способные поворачивать солнечную батарею вслед за солнцем в течение дня, таким образом можно увеличить выработку энергии вплоть до 50% от выработки в стационарном положении.

Солнечные батареи легче устанавливать по сравнению с ветрогенераторами. Ведь им не требуется мачта, а вес солнечной панели не более 10-20 кг. Значит не нужно использовать кран или привозить грузовиками строительные материалы. Надо лишь правильно расположить и закрепить панели на крыше. Идеальным местом расположения для частного потребителя является крыша здания, желательно обращенная на южную сторону. Размеры стандартной панели мощностью 185 Вт составляют 1,5×0,8 м. Таким образом, на участке крыши 5×5 м можно уместить около 4 кВт солнечной мощности. Размещение на земле также возможно, но в этом случае нужна большая открытая площадка. На практике наземное размещение случается чаще в проектах промышленного получения энергии.

Каждая солнечная система автономного электроснабжения включает в себя: солнечные батареи, контроллер заряда, инвертер и аккумуляторы. Мощность каждого компонента рассчитывается в зависимости от нужд потребителя. Срок службы солнечных панелей 40-50 лет, контроллера и инвертера 15-20 лет, аккумуляторов в зависимости от типа и характера использования - 4-10 лет.

Системы и цены на поставку оборудования. Цена может изменяться и уточняется заранее. Стоимость установки рассчитывается отдельно для каждого случая.
Мини-системы солнечных батарей

Небольшие системы из одной или нескольких солнечных батарей. Предназначены главным образом для освещения, а также малопотребляющих приборов: зарядки телефонов, ноутбуков, радио и т. п.
Освещение 60 Вт - 14 тыс. руб. (без аккумулятора)
Дачный 200 Вт - 41 тыс. руб.
Дачный2 400 Вт - 78 тыс. руб.

Малые системы солнечных батарей (для дома)

Системы электроснабжения на солнечных батареях, предназначенные для нормального обеспечения электричеством отдельных объектов: жилых домов, производственных объектов и т.п. Мощность систем зависит от необходимого объема потребления электроэнергии.
2 кВт - 370 тыс. руб.
4 кВт гибридный солнечно-ветровой - 600 тыс. руб.
5 кВт - 812 тыс. руб.
7 кВт гибридный солнечно-ветровой - 914 тыс. руб.
10 кВт - 1,56 млн. руб.
20 кВт - 3,08 млн. руб.

Средние системы солнечных батарей

Системы электроснабжения на основе солнечных батарей такого размера, предназначены для групп домов, поселков или производственных зон. Мощность систем зависит от количества потребителей. Цена поставки оборудования и установки рассчитывается индивидуально. В среднем цена оборудования примерно составляет 140 тыс. руб. за 1 кВт мощности. Возможны солнечные и гибридные системы от 30 кВт до 5 мВт.