Получение энергии из возобновляемых источников становится все более прибыльным. Несомненно, это связано не только с перспективой снижения счетов, но и с возможностью использования выгоды для установки фотоэлектрической системы.
Еще один аргумент в пользу бесплатной солнечной энергии – это, конечно, так называемая экологическая осведомленность. Все большая часть общества берет на себя ответственность за среду, в которой предстоит жить следующим поколениям.
Из-за уменьшения доступности ископаемого топлива проэкологическая деятельность поддерживается почти всеми отраслями, влияющими на мировую экономику. Это оказывает конкретное влияние на усиление деятельности, связанной с продвижением экологических источников тепла. Фотоэлектрические установки особенно популярны, поскольку требуют относительно наименьшего вмешательства в существующие решения и обеспечивают значительную экономию энергии.
1. Как работают солнечные панели
Их задача – «производить» электричество, а точнее – преобразовывать природную энергию (в данном случае солнечную) в электричество. Принцип работы ячеек – поскольку они являются собственно «генерирующим» блоком – основан на фотоэлектрическом явлении. Полупроводники, из которых они сделаны, становятся электрически заряженными под воздействием солнечного излучения. Вырабатывается постоянный ток. Однако одиночный элемент имеет низкий КПД, поэтому их объединяют в фотоэлектрические модули. Также необходимо устройство, преобразующее постоянный ток в переменный, используемый нами каждый день. Это устройство – инвертор, и фактически это сердце всей системы. Набор модулей (состоящих из ячеек) с инвертором и правильно подобранной подконструкцией, на которой монтируются модули, образуют фотоэлектрическую (PV) установку.
На рынке представлены устройства различных типов и поколений, но в солнечных мини-электростанциях чаще всего используются кремниевые элементы с наилучшим соотношением цены и качества.
2. Монокристаллические или поликристаллические панели?
Многое зависит от потребностей и условий места, где будут установлены фотоэлектрические панели. Поэтому принятию решения о выборе должны предшествовать консультации со специалистами и анализ возможностей и ожиданий.
- Монокристаллические панели построены из цельного вытянутого кристалла, имеют слегка овальную форму и черный цвет. Их КПД выше, чем у поликристаллических панелей (16-20%), поэтому их можно установить на меньшей площади, но они стоят дороже. Они более устойчивы к высоким температурам, что позволяет оптимально получать энергию от солнца летом.
- Поликристаллические панели имеют форму блока многокристаллического кремния, разрезанного на пластины. Они немного менее эффективны, чем монокристаллические модули (16-18%), поэтому для получения аналогичной эффективности их в количественном отношении потребуется больше. Однако они лучше работают при рассеянном свете (облачный покров). Они также дешевле и проще в установке, потому что их не нужно резать и можно при монтаже на кровле, легко обойти уже установленные там мансардные окна.
3. Выгодна ли установка фотоэлектрических панелей?
Правильный ответ – всё зависит от обстоятельств. От типа ячеек, места и способа их сборки или эффективности установки с учетом наших потребностей и, конечно же, погодных условий.
Однако прежде, чем подробно обсудить, от чего исходит выгода, лучше определиться, когда устанавливать их точно не стоит:
- если ваши текущие счета за электроэнергию и так низкие, так как возврат вложений будет минимальным;
- когда нет возможности установить панели «в правильном направлении»;
- если в ближайшее время планируется капитальный ремонт крыши – по понятным причинам.
Об этом также нужно подумать, когда вы планируете в ближайшее время продать своё жилье. Конечно, благодаря фотогальванике стоимость недвижимости вырастет, но этого может быть недостаточно для компенсации понесенных расходов.
Здесь также стоит упомянуть один момент, который часто многие понимают неправильно. Наличие фотоэлектрической установки не защищает вас от перебоев в подаче электроэнергии, связанных с отказом электросети. В случае, причина перебоя не будет устранена, инвертор также автоматически отключается, чтобы минимизировать риск поражения электрическим током для специалистов, работающих с неисправностью.
Для большинства людей фотогальваника ассоциируется с установкой фотогальванических модулей на крышах частных домов, многоквартирных домов или компаний. Однако станции можно устанавливать в любом месте участка. Также стоит обратить внимание на тот факт, что фотоэлектрическая энергия имеет ряд других применений, в которых невозможно использовать сетевое питание, например, автономное освещение или энергетические парковки.
4. Что определяет рентабельность фотоэлектрических систем?
Чтобы вложение было прибыльным, оно должно быть хорошо спланировано. Начать стоит с оценки текущей ситуации:
- сколько электроэнергии мы используем сейчас и планируем ли в ближайшее время увеличить нагрузку (установка кондиционеров, тепловых насосов, электромобилей и т. д.);
- возможность установки на крышу панели соответствующей мощности – форма (угол наклона), ее поверхность и ориентация по отношению к направлениям света;
- окружение здания и возможное затенение – если что-то поблизости блокирует доступ солнечного света к панелям (деревья, дымоходы, более высокие здания).
Следующим шагом будет определение необходимой мощности установки, потому что и заниженная, и завышенная будут невыгодны.
5. Какой должна быть мощность панелей в частном доме?
В первую очередь, её корректируют под реальную потребляемую мощность, либо с небольшим уклоном, если в ближайшее время планируется установка дополнительных энергоемких устройств.
Нет смысла устанавливать более дорогую установку с мощностью, намного превышающей потребность, потому что она не окупится. С другой стороны, если мощность ячеек недостаточна, нам придется потреблять больше энергии из сети, что увеличит эксплуатационные расходы и продлит период, в течение которого инвестиции начнут окупаться.
Предполагается, что на каждые 1000 кВт*ч энергии, потребляемой ежегодно, должно приходиться 1,25 кВт мощности фотоэлектрической установки. Таким образом, установки мощностью 5-6 кВт достаточно для энергоснабжения одноквартирного дома со стандартным потреблением. Грамотно рассчитанная домашняя солнечная электростанция позволит вам сократить годовой счет за электроэнергию до суммы текущей ежемесячной платы.
6. Где лучше всего установить фотоэлектрические панели
Во время их установки необходимо обеспечить оптимальное использование солнечного света, поэтому они должны быть установлены в правильном направлении и под прямым углом. Модули, направленные на юг, получают наибольшее количество света, но будьте осторожны – эффективность инвертора при сильном воздействии высоких температур может упасть. С северной стороны устанавливать их нет смысла, так как света будет недостаточно.
Что касается угла наклона, то для стационарных панелей он должен составлять 30-35. При другом уклоне крыши потребуются соответствующие кронштейны, что может повлиять на стоимость установки.
Важно обеспечить доступ света к максимально большой поверхности панелей. Затеняющие элементы, такие как дымоходы, антенны, высокие деревья или другие здания, могут значительно снизить предполагаемую эффективность установки.