Какие бывают солнечные батареи: Виды солнечных батарей — какую выбрать?

Основные виды солнечных батарей: обзор достоинств

Солнечные батареи – это безопасный и перспективный источник энергии. Если вы планируете или уже решили установить солнечную электростанцию на своём доме, вам будет полезно узнать, какие типы солнечных панелей существуют.

Основные виды солнечных панелей и их характеристики

Различают моно-, поликристаллические, а также панели, созданные из аморфного кремния. Рассмотрим особенности каждого из 3 типов солнечных батарей.

Монокристаллические

Для изготовления панелей выращивается кремниевый кристалл по методу Чохральского. Далее он нарезается на тонкие пластины, которые используются для сборки панели. Монокристаллические солнечные панели имеют черный оттенок.
Учитывая, что элемент состоит из одного кристалла, электроны, создающие электрический ток, располагают большим «пространством» для маневра и перемещения и демонстрируют повышенную эффективность по сравнению с поликристаллическими панелями. Таким образом, КПД монокристаллов варьируется от 18 до 24%.

Поликристаллические

В качестве основы для изготовления панелей используется полупроводниковый элемент с поликристаллической структурой. Для производства используется сырье, которое осталось после изготовления монокристаллических батарей. Сначала кремниевое сырье расплавляют, а потом охлаждают.

Учитывая неоднородность кристаллов, не удается получить полностью однотонную поверхность. Цветовая гамма поликристаллических панелей – синяя. КПД варьируется от 12 до 18%.

Солнечные панели из аморфного кремния

Аморфный кремний представляет собой гидрогенизированную форму кремния, в состав которой входит водород, меняющий свойства материала и придающий ему свойства полупроводника. В качестве подложки для нанесения кремневодорода может быть использовано стекло, полимеры, керамика, однако наиболее распространенным материалом остается нержавеющая сталь.

Аморфному кремнию присуще оптическое поглощение, в 20 раз превышающее аналогичный показатель кристаллического кремния, вот почему достаточно толщины пленки всего 0,5-1,0 мкм. КПД панелей из аморфного кремния нового поколения постепенно повышается. Если эффективность первых модулей не превышала 5%, то сегодня производятся панели, КПД которых достигает 12%.Особенностью панелей из аморфного кремния является эффективное использование рассеянного солнечного света. Это свойство делает их оптимальным вариантом для использования в северных районах. Также стоит отметить, что их эффективность при повышении температуры воздуха не снижается. Однако стоимость такого вида солнечных батарей остается высокой.

Жесткие и гибкие солнечные панели

Традиционные моно- и поликристаллические панели имеют жесткую конструкцию. В результате готовый модуль имеет значительный вес, является совсем не эластичным и к тому же хрупким. Установить его на криволинейной поверхности нельзя.

В отличие от жестких гибкие солнечные панели, созданные на основе сверхтонких лент из стали, выглядят как пленка и отличаются эластичностью и легкостью. Гибкая стальная основа обеспечивает прочность и надежность. Такие панели можно легко устанавливать на неровных поверхностях.

Какие виды солнечных батарей выбрать для дачи?

Выбор вида солнечных батарей для дома или дачи зависит от имеющихся возможностей.

При одинаковых размерах, монокристаллические батареи способны преобразовать больше энергии, чем поликристаллические. Монокристалл окупается быстрее. При наличии финансовых возможностей можно порекомендовать монокристаллическую батарею. Кроме того, этот вариант будет единственным, если площадь поверхности, пригодной для установки панелей, не велика.

При наличии достаточного пространства можно приобрести поликристаллические панели. Их стоимость не высока, поэтому можно подобрать оптимальное количество, необходимое для получения нужного объема энергии. Кроме того, поликристалл станет хорошим решением, если вашей целью является получение энергии для питания лишь небольших приборов и устройств.

Гибкие солнечные панели идеально подходят для установки на криволинейных поверхностях, а также на катерах, яхтах, автодомах, кемперах и автомобилях. Выбирайте оборудование брендов, которые давно работают и хорошо зарекомендовали себя на рынке. Не стоит покупать дешевые батареи изготовителей, о которых никто не слышал.

Возможности компании REENERGO

Если у вас есть желание собрать солнечную электростанцию для дома, но нет времени разбираться в особенностях устройства и принципах работы солнечных батарей, смело обращайтесь к специалистам компании REENERGO, которые расскажут о нюансах и подберут оптимальный комплект оборудования!

рейтинг по КПД для дома и дачи

Содержание

1. Новый мировой рекорд: эффективность солнечных батарей повысили до 29,15%
2. Виды солнечных батарей
3. Кремниевые
4. Монокристаллические
5. Поликристаллические
6. Различия моно- и поликристаллических панелей
7. Аморфные
8. Пленочные
9. Полимерные
10. Фотосенсибилизированные
11. Концентрационные солнечные модули
12. Сравнение: виды солнечных панелей и их КПД
13. Самые эффективные солнечные батареи
14. Видео: опыт использования и отзывы
15. Цены на солнечные батареи и где купить?

Новый мировой рекорд: эффективность солнечных батарей повысили до 29,15%

Научно-исследовательская группа Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) описала в журнале Science разработку тандемного солнечного элемента из перовскита и кремния. Его КПД составил 29,15%. На текущий момент — это новый мировой рекорд. Предыдущие показатели КПД были в районе 28%. Исследователи планируют довести эффективность тандемного солнечного элемента до 30% и даже превысить этот показатель.

Для солнечных элементов базовым материалом является кремний, а разработки с использованием перовскита (титаната кальция) ведутся параллельно. Ученые думают, что возможности перовскита еще не раскрыты и используя оба материала, они получают прирост эффективности.

Солнечные элементы, состоящие из двух полупроводников с различной шириной запрещенной зоны, способны демонстрировать высокую эффективность по сравнению с отдельными элементами, так как тандемные элементы полнее используют солнечный спектр. В частности, обычные кремниевые солнечные элементы главным образом эффективно преобразуют в электрическую энергию инфракрасную часть солнечного спектра, в то время как соединения перовскита могут эффективно преобразовывать видимую часть спектра, повышая КРД тандема.
Использование перовскита и кремния не увеличивает стоимость солнечных панелей.

Виды солнечных батарей

Современные солнечные комплексы работают на различных видах фотоэлектрических панелей, обладающих своими особенностями и параметрами. Все виды солнечных батарей создавались для достижения максимальной эффективности, производительности, получения стабильных и равномерных результатов. Несмотря на заметную разницу в показателях, все разновидности активно используются, демонстрируя свои лучшие качества в предлагаемых условиях.

Постоянные разработки новых образцов фотоэлектрических материалов привели к появлению большого количества солнечных панелей. В их число входят:

• кремниевые, в т. ч. моно- и поликристаллические, аморфные виды
• из теллурида кадмия
• полупроводниковые панели из селена, индия, галлия и меди (CIGS)
• полимерные модули

По механическим свойствам различают:

• жесткие
• гибкие (тонкопленочные)
• одно- и двухсторонние панели

Все разновидности демонстрируют высокие эксплуатационные качества — они практически не требуют обслуживания, нуждаясь только в очистке рабочей поверхности от пыли, ухудшающей прием солнечной энергии фотоэлементами.

Кремниевые

Солнечные панели из кремния являются наиболее распространенными из всех видов. Технология их производства хорошо отработана, производители сумели добиться максимальной эффективности продукции, повторяемости результата. Все виды солнечных панелей, использующиеся в солнечных комплексах, делятся на три основные группы:

• монокристаллические
• поликристаллические
• аморфные

Технология их производства заметно различается, общим признаком остается только базовый материал изготовления. Отличаются они и по эффективности, особенностям использования.

Однако, все разновидности кремниевых панелей лидируют среди альтернативных вариантов по производительности (моно- и поликристаллические) или стоимости (аморфные). Рассмотрим их внимательнее:

Монокристаллические

Среди всех существующих разработок наиболее эффективными являются монокристаллические кремниевые панели. Несмотря на довольно высокую цену, они востребованы и являются для пользователей наиболее предпочтительным вариантом. Особенность этих фотоэлектрических элементов в том, что они являются тонким срезом с единого кристалла кремния.

Технология выращивания состоит в опускании правильного эталонного кристалла малого размера в расплав кремния. Этот небольшой образец становится основой для роста большого кристалла, который, по достижении нужного размера, распиливают на тонкие пластинки. Форма близка к цилиндру, поэтому отдельные элементы имеют срезанные края.

По этому признаку, а также по цвету, монокристаллические панели легко отличить от любых других видов — они черные и по всей площади панели имеют металлические защитные крышки на точках соединения срезанных углов.

КПД таких модулей составляет 18-22 %, долговечность — около 25 лет (и более). Единственным недостатком считается высокая стоимость монокристаллов.

Поликристаллические

Поликристаллические элементы созданы для ускорения и удешевления производственного процесса. Выращивание монолитного кристалла — длительный и дорогостоящий процесс, что отрицательно отражается на себестоимости.

Поликристаллические панели делают из отливки, полученной после розлива расплавленного кремния в формы. Застывшую массу разрезают на тонкие пластинки, которые и становятся основой для панелей. Их КПД составляет 12-18 %, цена ниже примерно на 20 %. Внешне поликристаллические панели легко отличить по синему цвету и отсутствию каких-либо дополнительных элементов.

Дешевизна и относительно высокие технические характеристики сделали поликристаллические элементы наиболее распространенными среди всех остальных видов. Особенностью, увеличивающей возможности модулей, является способность вырабатывать электроэнергию в пасмурную погоду. Это подходит для многих северных регионов или районов с малым количеством солнечных дней.

Различия моно- и поликристаллических панелей

Основная разница между этими разновидностями состоит в ориентации микрочастиц кремния. В монокристалле они все направлены в одну сторону и способны с максимальной эффективностью получать солнечную энергию. У поликристаллов элементы расположены хаотично, что снижает общую производительность.

Этим же объясняется их способность работать в пасмурную погоду — есть примерно равное количество элементов, оптимальным образом расположенных к свету любой направленности. У монокристалла изменение положения лучей сразу снижает выработку энергии у всей панели. Поэтому для регионов с низкой инсоляцией выбор поликристаллических панелей будет более оправданным и эффективным.

Аморфные

Эти панели сочетают в себе и достоинства, и недостатки жестких кремниевых образцов. Они изготавливаются методом напыления на гибкую основу слоя кремния. Это делает панель гибкой и способной к установке на рельефную поверхность. В результате появляется возможность получать энергию в течение для в более равномерном и стабильном режиме.

Их КПД составляет всего 5-6 %, но работоспособность значительно выше — только аморфные панели начинают давать энергию в условиях слабой освещенности, когда моно- и поликристаллические элементы еще не готовы к работе.

Современные аморфные панели третьего поколения способны развивать КПД до 12 %, но их цена пока слишком велика для такой эффективности. Основная особенность этих элементов состоит в хорошей производительности при высокой температуре среды. Кроме этого, на производство уходит всего 10 % кремния, что значительно снижает себестоимость.

Пленочные

Известно, что кремний плохо поглощает солнечный свет в инфракрасном диапазоне. Это заметно снижает производительность и эффективность панелей. Пленочные типы солнечных панелей создавались для того, чтобы устранить этот недостаток. Они изготовлены из арсенида галлия, теллурида кадмия или селенидов меди, галлия, индия. Эти материалы хорошо поглощают энергию солнца во всех диапазонах, причем, толщина слоя может составлять всего несколько микрон против 100-300 мкм для кремниевых образцов.

Пленочные панели представляют собой два слоя гибкой прозрачной основы, между которыми напылены те или иные материалы. В среднем, КПД пленочных модулей не превышает 11-13 %, но в некоторых случаях отмечается 18 и даже 20 %.

Производство пока находится в начальной стадии. Виной этого является недостаток индия, сложности работы с галлием и другие технологические проблемы.

Полимерные

Дороговизна и прочие недостатки кремниевых солнечных панелей вызвали рост разработок, призванных решить существующие проблемы, снизить цены и улучшить качество модулей. Одним из наиболее перспективных направлений считаются полимерные солнечные батареи.

Они состоят из слоя специального полимера, нанесенного на гибкую основу, и алюминиевых токопроводящих дорожек. Эти панели обладают заметными преимуществами:

• компактность
• малый вес и размер
• гибкая структура позволяет монтировать на рельефные поверхности
• сравнительно низкая себестоимость

Основным недостатком полимерных панелей долгое время считалась низкая эффективность. Однако, в последнее время состоялся ряд открытий, сделанных учеными из разных стран. В результате удалось повысить показатели модулей до вполне конкуреноспособных значений.

Сегодня полимерные типы солнечных батарей демонстрируют КПД 6,5 % при относительно низкой освещенности поверхности.

Лидерами в производстве этих фотоэлектрических элементов являются датские производители. В целом, промышленное производство пока находится в зачаточном состоянии, но, с увеличением качества и эффективности, количество изготовителей резко возрастет.

Фотосенсибилизированные

В настоящее время эти изделия являются лишь опытными образцами, прототипами промышленных панелей. Основным элементом является т. н. ячейка Гретцеля, которая представляет собой стеклянную проводящую колбу, заполненную красителем.

Он нужен для более активного поглощения света и является непосредственной средой выработки энергии. При поглощении солнечных лучей происходит возбуждение одного из электронов молекулы красителя. Он проходит через несколько стадий и попадает на второй электрод, образуя электрический ток. Одновременно происходит процесс восстановления молекулы и новый цикл перехода электронов.

Считается, что панели этого типа в недалеком будущем смогут заменить кремниевые образцы. Пока они находятся в стадии отработки технологии и совершенствования конструкции, но работы ведутся весьма активно и успешно.

Концентрационные солнечные модули

Эти системы не вырабатывают ток, производя лишь тепловую энергию. Они используются для нагрева теплоносителя и подачи его в отопительный контур. Существует несколько разновидностей, но принцип действия всегда один — нагрев черной емкости с водой.

Для защиты от внешней температуры используется прозрачная защитная крышка. Есть вакуумные системы, представляющие собой двойные колбы, между которыми откачан воздух. Они способны греть воду даже при отрицательных наружных температурах, но очень хрупкие и не подлежат восстановлению.

Есть модули, в которых солнечный свет концентрируется параболическим зеркалом. В его фокус помещается резервуар с теплоносителем. Который нагревается в проточном режиме. Этот способ эффективен, но требует большого пространства и дорогостоящего зеркала.

Сравнение: виды солнечных панелей и их КПД

Сравним показатели панелей разных видов:

• кремниевые — 6-8 % (аморфные), 12-18 % (поликристаллические), 18-22 % (монокристаллические)
• аморфные — 8-12 %
• пленочные — 11-13 % (отдельные панели показывают КПД 15 %)
• полимерные — 6-8 %
• фотосенсибилизированные — до 10 % (расчетные значения — 33 %)

Необходимо учитывать, что появление более эффективных образцов — вопрос совсем небольшого времени. Уже сегодня есть разработки, достигающие 44 %, хотя их стоимость пока слишком велика. Производители и ученые постоянно работают над увеличением выработки энергии панелями разных видов.

Самые эффективные солнечные батареи

Самыми эффективными признают монокристаллические панели, которые могут демонстрировать КПД до 22 %. Это промышленные образцы, которые есть в продаже.

Опытные экземпляры значительно эффективнее. Но их пока нельзя приобрести. Поэтому рассматривать возможности солнечных батарей следует только у доступных разновидностей. На втором месте находятся поликристаллические панели и некоторые модели пленочных модулей. Остальные виды пока отстают, но процесс доводки их возможностей ведется непрерывно.

Видео: опыт использования и отзывы

Цены на солнечные батареи и где купить?

 

 

Как вам статья?

Что такое солнечная панель? Определение панели солнечных батарей, Значение панели солнечных батарей

Что такое панель солнечных батарей? Определение солнечной панели, значение солнечной панели — The Economic Times Рост

Доходность за 5 лет

11,45 %

Инвестировать сейчас

ИЗБРАННЫЕ ФОНДЫ

★★★★★

Canara Robeco Emerging Fund Fund Fund Rirect-Rescer . .

5y return

11.07 %

Инвестиции сейчас

Поиск

+

Business News ›Определения› Космическая технология ›Солнечная панель

Предложите новое определение

Предлагаемые определения будут рассмотрены для включения в Economictimes.com

Космические технологии

• ПРЕДЫДУЩЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

• СЛЕДУЮЩЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Определение: Солнечные панели – это устройства, которые используются для поглощения солнечных лучей и преобразования их в электричество или тепло.

Описание: Солнечная панель на самом деле представляет собой набор солнечных (или фотогальванических) элементов, которые можно использовать для выработки электроэнергии за счет фотогальванического эффекта. Эти ячейки расположены в виде сетки на поверхности солнечных панелей.

Таким образом, его также можно описать как набор фотоэлектрических модулей, установленных на несущей конструкции. Фотоэлектрический (PV) модуль представляет собой упакованную и соединенную сборку из 6×10 солнечных элементов.

Когда дело доходит до износа, эти панели очень прочны. Солнечные батареи изнашиваются крайне медленно. За год их эффективность снижается примерно на один-два процента (иногда и меньше).

Большинство солнечных панелей состоят из солнечных элементов из кристаллического кремния.

Установка солнечных панелей в домах помогает бороться с вредными выбросами парниковых газов и, таким образом, способствует уменьшению глобального потепления. Солнечные панели не загрязняют окружающую среду и являются чистыми. Они также уменьшают нашу зависимость от ископаемого топлива (которое ограничено) и традиционных источников энергии.

В наши дни солнечные панели используются в различных электронных устройствах, таких как калькуляторы, которые работают до тех пор, пока есть солнечный свет.

Однако единственным существенным недостатком солнечных батарей является их довольно высокая стоимость. Кроме того, солнечные панели устанавливаются на открытом воздухе, так как им нужен солнечный свет для зарядки.

Подробнее Новости на

• СОЛНЕЧНАЯ ПАНЕЛЬЭЛЕКТРИЧЕСТВОТЕПЛОСОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
• ФОТОВЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫСОЛНЕЧНЫЕ ЛУЧИ

• ПРЕД. ОПРЕДЕЛЕНИЕ

• СЛЕДУЮЩЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Связанные новости

• Luminous построит первый в Индии завод по производству экологически чистых солнечных панелей в УттаракхандеLuminous Power Technologies в пятницу объявила о своих планах по строительству первого в стране завода по производству солнечных панелей на основе экологически чистой энергии в Утаракханде. Ожидается, что новое производственное предприятие, расположенное в Рудрапуре, будет полностью введено в эксплуатацию к концу этого года, говорится в заявлении компании.
• Индия планирует классифицировать экологически чистые виды деятельности и технологии в рамках новой политики: ИсточникиМинистерство возобновляемых источников энергии и министерство финансов работают над проектом политики. Ни одно из министерств не ответило на запросы Reuters.
• LegalPay приобретает стратегический пакет акций NBFC Padmalaya Finserve в Гуджарате«Это стратегическое приобретение акций в Падмалая поможет нам значительно увеличить наше присутствие в юридическом и финансовом пространстве», — сказал Кундан Шахи, исполнительный директор LegalPay, в интервью. релиз. «Это поможет нам предлагать более инновационные продукты для рынка юридических услуг».
• GM, Ford и Google продвигают «виртуальные» электростанцииНекоммерческая организация RMI по переходу к энергетике проведет инициативу Virtual Power Plant Partnership (VP3), которая также будет направлена ​​на формирование политики продвижения использования систем, заявили компании.
• 20 лет и счет: как Амбани стал Alibaba и Alphabet of IndiaЗа 2 десятилетия, когда Мукеш Амбани был председателем правления, капитализация RIL выросла на 20,6% в год, а прибыль — на 16,4% в годовом исчислении. верните моджо на акции, поскольку сравнения с Гаутамом Адани еще больше усиливаются.
• 20 лет и больше: как Амбани стал Alibaba и Alphabet of IndiaЗа 2 десятилетия с Мукешем Амбани в качестве председателя капитализация RIL выросла на 20,6% в год, а прибыль в годовом исчислении составляет 16,4%. верните моджо на акции, поскольку сравнения с Гаутамом Адани еще больше усиливаются.
• CBI дает чистую метку Уммену Чанди в деле о сексуальной эксплуатацииЦентральное бюро расследований (CBI) представило отчет в Главный судебный магистратский суд здесь, предоставляя чистую метку бывшему главному министру Кералы Уммену Чанди в обвинении в сексуальной эксплуатации, выдвинутом премьер-министром. обвиняют женщину в нашумевшей солнечной афере.
• CapitaLans India Trust инвестирует 1940 крор рупий в течение 4-5 лет в центре обработки данных в ЧеннаиCapitaLand India Trust Management Pte. Ltd., доверительный управляющий CapitaLand India Trust (CLINT), планирует инвестировать около 19 рупий. 40 крор (примерно 328,8 млн долларов) в течение следующих четырех-пяти лет на приобретение и развитие центра обработки данных мощностью 55 мегаватт в Амбаттуре, Ченнаи.
• Правительство продлевает программу Rooftop Solar до марта 2026 г. Программа продлена до 31 марта 2026 г., поэтому субсидия в рамках программы будет доступна до тех пор, пока не будет достигнута цель программы, говорится в заявлении Министерства новых и возобновляемых источников энергии (MNRE). .
• Не слишком большой потенциал роста в следующие 2 квартала, но в 2023-2024 годах GHCL ожидает увеличения маржи: MD «В среднесрочной и долгосрочной перспективе спрос на кальцинированную соду будет устойчивым, и цены, вероятно, также будут устойчивыми. Небольшой спад, произошедший в этом квартале, может продолжиться еще в одном квартале. Мы взяли ценовую коррекцию примерно от 2,5% до 3%. Я не вижу никакого серьезного падения вперед отсюда. На мой взгляд, в будущем цены останутся твердыми или сбалансированными».

Загрузить еще

Trending Definitions Долговые фонды Ставка репоВзаимный фондВаловой внутренний продуктСбор данныхРекламаПродуктМонополияКриптографияАмортизация

Что такое солнечная энергия и как работают солнечные батареи?

Перейти к разделу «Как работают солнечные батареи»

Что такое солнечная энергия?

Проще говоря, солнечная энергия является самым распространенным источником энергии на Земле. Около 173 000 тераватт солнечной энергии попадают на Землю в любой момент времени, что более чем в 10 000 раз превышает общую потребность мира в энергии.

Использование солнечной энергии с помощью солнечной системы для бизнеса или дома, которая вырабатывает чистую электроэнергию, является ключевым решением в борьбе с текущим климатическим кризисом и уменьшении нашей зависимости от ископаемого топлива.

Как работает солнечная энергия?

Наше Солнце — природный ядерный реактор. Он испускает крошечные пакеты энергии, называемые фотонами, которые преодолевают расстояние в 93 миллиона миль от Солнца до Земли примерно за 8,5 минут. Каждый час на нашу планету воздействует достаточное количество фотонов, чтобы генерировать достаточно солнечной энергии, чтобы теоретически удовлетворить глобальные потребности в энергии на целый год.

В настоящее время на фотоэлектрическую энергию приходится только пять десятых процента энергии, потребляемой в Соединенных Штатах. Но солнечные технологии совершенствуются, а стоимость использования солнечной энергии быстро снижается, поэтому наша способность использовать изобилие солнечной энергии растет.

В 2017 году Международное энергетическое агентство показало, что солнечная энергия стала самым быстрорастущим источником энергии в мире — впервые рост солнечной энергии превысил рост всех других видов топлива. С тех пор солнечная энергия продолжает расти и бить рекорды по всему миру.

Как погода влияет на солнечную энергию?

Погодные условия могут влиять на количество электроэнергии, вырабатываемой солнечной системой, но не совсем так, как вы думаете.

Идеальные условия для производства солнечной энергии, конечно же, включают ясный солнечный день. Но, как и большинство электроники, солнечные панели на самом деле более эффективны в холодную погоду, чем в теплую. Это позволяет панели производить больше электроэнергии за то же время. При повышении температуры панель генерирует меньше напряжения и производит меньше электроэнергии.

Но хотя солнечные батареи более эффективны в холодную погоду, зимой они не обязательно производят больше электроэнергии, чем летом. Более солнечная погода часто бывает в теплые летние месяцы. Помимо меньшего количества облаков, солнце обычно светит большую часть дня. Таким образом, даже если ваши панели могут быть менее эффективными в теплую погоду, они, скорее всего, будут производить больше электроэнергии летом, чем зимой.

Получают ли некоторые штаты больше солнечной энергии, чем другие?

Очевидно, что в одних штатах больше солнца, чем в других. Таким образом, реальный вопрос заключается в следующем: если погода может влиять на производство солнечной энергии, являются ли некоторые штаты лучшими кандидатами на солнечную энергию, чем другие? Короткий ответ — да, но не обязательно из-за погоды.

Возьмем, к примеру, облака. Любой, кто загорал в пасмурный день, знает, что солнечное излучение проникает сквозь облака. По той же причине солнечные панели могут производить электричество даже в пасмурные дни. Но в зависимости от облачного покрова и качества солнечных панелей эффективность производства электроэнергии солнечными панелями обычно падает с 10 до 25 и более процентов по сравнению с солнечным днем.

Другими словами, солнечная энергия может хорошо работать в типично пасмурных и холодных местах. Нью-Йорк, Сан-Франциско, Милуоки, Бостон, Сиэтл — во всех этих городах бывает ненастная погода, от дождя и тумана до метели, но это также города, где люди получают огромную экономию за счет использования солнечной энергии.

Где бы вы ни жили, солнечная энергия может стать отличной инвестицией и отличным способом борьбы с изменением климата. Сколько вы сэкономите — и как быстро вы увидите возврат своих инвестиций в конкретном штате — зависит от многих факторов, таких как стоимость электроэнергии, доступные солнечные стимулы, чистые измерения и качество ваших солнечных панелей.

Как работают солнечные панели?

Когда фотоны попадают в солнечный элемент, они выбивают электроны из атомов. Если к положительной и отрицательной сторонам ячейки присоединены проводники, она образует электрическую цепь. Когда электроны проходят через такую ​​цепь, они генерируют электричество. Несколько ячеек составляют солнечную панель, и несколько панелей (модулей) могут быть соединены вместе, чтобы сформировать солнечную батарею. Чем больше панелей вы можете развернуть, тем больше энергии вы можете ожидать.

Из чего сделаны солнечные панели?

Фотоэлектрические (PV) солнечные панели состоят из множества солнечных элементов. Солнечные элементы сделаны из кремния, как полупроводники. Они состоят из положительного и отрицательного слоев, которые вместе создают электрическое поле, как в батарее.

Как солнечные панели вырабатывают электричество?

Фотоэлектрические солнечные панели генерируют электричество постоянного тока. При электричестве постоянного тока электроны движутся в одном направлении по цепи. В этом примере показана батарея, питающая лампочку. Электроны движутся от отрицательной стороны батареи через лампу и возвращаются к положительной стороне батареи.

В электричестве переменного тока электроны толкаются и притягиваются, периодически меняя направление, подобно цилиндру автомобильного двигателя. Генераторы создают электричество переменного тока, когда катушка провода вращается рядом с магнитом. Многие различные источники энергии могут «крутить ручку» этого генератора, например, газ или дизельное топливо, гидроэлектроэнергия, атомная энергия, уголь, ветер или солнечная энергия.

Электричество переменного тока было выбрано для энергосистемы США прежде всего потому, что его передача на большие расстояния дешевле. Однако солнечные панели создают электричество постоянного тока. Как мы получаем электричество постоянного тока в сеть переменного тока? Мы используем инвертор.

Что делает солнечный инвертор?

Солнечный инвертор получает электричество постоянного тока от солнечной батареи и использует его для создания электричества переменного тока. Инверторы похожи на мозг системы. Наряду с преобразованием постоянного тока в переменный, они также обеспечивают защиту от замыканий на землю и статистику системы, включая напряжение и ток в цепях переменного и постоянного тока, выработку энергии и отслеживание точки максимальной мощности.

Центральные инверторы с самого начала доминировали в солнечной промышленности. Внедрение микроинверторов является одним из крупнейших технологических сдвигов в фотоэлектрической отрасли. Микроинверторы оптимизируют работу каждой отдельной солнечной панели, а не всей солнечной системы, как это делают центральные инверторы.

Это позволяет каждой солнечной панели работать с максимальным потенциалом. Когда используется центральный инвертор, проблема с одной солнечной панелью (возможно, она находится в тени или загрязнилась) может снизить производительность всей солнечной батареи. Микроинверторы, такие как те, что используются в домашней солнечной системе SunPower Equinox, решают эту проблему. Если у одной солнечной панели есть проблема, остальная солнечная батарея по-прежнему работает эффективно.

 

Как работает система солнечных батарей?

Вот пример того, как работает домашняя солнечная энергетическая установка. Сначала солнечный свет падает на солнечную панель на крыше. Панели преобразуют энергию в постоянный ток, который поступает на инвертор. Инвертор преобразует электричество из постоянного тока в переменный, который затем можно использовать для питания вашего дома. Он невероятно прост и чист, и с каждым годом становится все более эффективным и доступным.

Однако, что произойдет, если вы не будете дома, чтобы использовать электричество, которое ваши солнечные панели вырабатывают каждый солнечный день? А что происходит ночью, когда ваша солнечная система не вырабатывает электроэнергию в режиме реального времени? Не беспокойтесь, вы по-прежнему можете получать выгоду от системы, называемой «нетто-измерение».*

Типичная фотоэлектрическая система, подключенная к сети, в часы пик дневного света часто производит больше энергии, чем нужно одному потребителю, поэтому избыточная энергия возвращается в сеть для использования в другом месте.

Потребитель, имеющий право на чистое измерение, может получить кредиты за произведенную избыточную энергию и может использовать эти кредиты для получения электроэнергии из сети ночью или в пасмурные дни. Чистый счетчик регистрирует отправленную энергию по сравнению с энергией, полученной из сети. Прочтите нашу статью о чистом счетчике и о том, как он работает.

Добавление хранилища к солнечной системе еще больше увеличивает эти преимущества. С помощью системы накопления солнечной энергии клиенты могут хранить свою собственную энергию на месте, что еще больше снижает их зависимость от электроэнергии из сети и сохраняет возможность обеспечивать электроэнергией свои дома в случае отключения электроэнергии. Если система хранения включает программное обеспечение для мониторинга, это программное обеспечение отслеживает выработку солнечной энергии, потребление энергии в домашних условиях* и тарифы на коммунальные услуги, чтобы определить, какой источник энергии использовать в течение дня, чтобы максимально использовать солнечную энергию, предоставляя клиенту возможность снизить расходы в часы пик.