Napájanie pomocou solárnych panelov: prehľad panelov na domácom trhu

Obsah článku

• Druhy solárnych panelov
• Kremíkové solárne články
• Filmové solárne články
• Porovnávacia tabuľka ruských, taiwanských a čínskych solárnych panelov

Tento článok pomôže určiť potrebu nákupu autonómnych zdrojov energie, široko sa zaoberá témou autonómneho napájania pomocou solárnych panelov, výhodami a nevýhodami tohto zdroja energie..

Solárne panely sa stávajú čoraz obľúbenejšími z dôvodu ich rastúcej dostupnosti z finančného hľadiska a na pozadí rozširovania sortimentu v maloobchodných sieťach. Bolo napísaných mnoho článkov, ktoré poskytujú štúdie uskutočniteľnosti pre zavedenie solárnych elektrární (takzvané systémy na výrobu slnečnej energie). Je pravda, že ich doba návratnosti trvá niekoľko rokov..

Veľký segment spotrebiteľov prechádza na autonómne zásobovanie elektrickou energiou ani z dôvodu snahy ušetriť peniaze, ale z dôvodu poskytovania energie v oblastiach, kde dochádza k výpadkom elektrickej energie alebo vôbec neexistuje..

Výroba slnečnej energie sa široko využíva v letných chatkách. Vyznačujú sa nízkou spotrebou energie a sezónnou prevádzkou solárnych panelov. Zriedkavejšie prípady – úplná elektrifikácia domu s alternatívnymi zdrojmi. Konštrukcia systémov na výrobu slnečnej energie pre rôzne prevádzkové podmienky je však v zásade rovnaká. Túto otázku preto budeme podrobne a v poriadku posudzovať..

Druhy solárnych panelov

Iný muž na ulici si neuvedomuje, že počet druhov solárnych panelov sa už blíži k desiatim. Aby sme nejako usporiadali celú škálu detektorov svetla vo vedomí, rozdelíme ich do dvoch tried:

• kremík
• film

Kremíkové solárne články

Na trhu sú široko zastúpené monokryštalické a polykryštalické panely. Do tejto skupiny patria aj amorfné kremíkové panely a hybridné solárne články. Ako už názov tejto triedy naznačuje, tieto svetelné detektory sú vyrobené z kremíka a kremíkového vodíka. Šírenie solárnych modulov na báze kremíka je dôsledkom ich vysokej špecifickej energetickej účinnosti, ale pomerne komplikovaný výrobný proces ich robí drahými..

Monokryštalické solárne panely Sú to čierne štvorce so skosenými rohmi. V súčasnosti majú tieto panely najvyššiu účinnosť – až 22%. Všetky fotocitlivé bunky monokryštalického panelu sú orientované v rovnakom smere, na jednej strane to vysvetľuje relatívne vysokú účinnosť, na druhej strane musí byť panel vždy otočený k slnku, aby sa dosiahla maximálna energetická účinnosť. Napríklad v rozptýlenom svetle, napríklad pri oblačnom počasí, pri východe a východe slnka, nie sú elektrické parametre výroby energie vôbec pôsobivé..

Ďalší typ solárnych panelov: polykryštalické – majú nižšiu účinnosť v porovnaní s monokryštálmi (asi 12 – 18%), ale vďaka viacsmernosti kremíkových kryštálov v paneli sa lepšia energetická účinnosť dosiahne v rozptýlenom svetle. Polykryštalické panely možno rozoznať podľa pravidelného štvorcového tvaru tmavo modrých dosiek s mrazivým vzorom.

Amorfné kremíkové panely (alebo, ako sa hovorí, a-Si), majú najnižšie výkony v rade kremíkových solárnych prijímačov. Ich účinnosť je okolo 5-6%. Ich použitie však môže byť opodstatnené. Preto:

• po prvé, stupeň absorpcie svetla u týchto panelov je 20-krát vyšší ako u iných konkurentov kremíka;
• po druhé, chaotická orientácia fotocitlivých buniek zvyšuje účinnosť a-Si pri oblačnom počasí.

Hybridné prevodníky svetelného toku Je kombináciou amorfného kremíka a mikrokryštálov. Takéto panely majú podobné vlastnosti ako polykryštalické prvky, s jedinou výhradou, že ich výkon v rozptýlenom svetle je omnoho vyšší. Okrem ultrafialového spektra môžu hybridné panely prevádzať infračervené žiarenie na elektrickú energiu..

Filmové solárne články

Pomerne nový vývoj v oblasti detektorov slnečného svetla. Musím povedať, že v súčasnosti je ťažké nájsť filmové moduly na ruskom trhu z dôvodu ich vysokých nákladov. Preto sa obmedzujeme na vymenovanie ich typov.

Filmové prvky zahŕňajú prvky na báze teluridu kadmia (CdTe), diselenidu meďnatého (CIS), diselenidu meďnatého a gália (CIGS) a polymérnych prvkov. Polymérne panely sú najsľubnejším smerom pri vývoji filmových technológií, pretože výrobcovia sľubujú svoje nízke náklady, hoci účinnosť je iba 6%..

Pred ponorením do popisu solárnych panelov, pár slov o jeho parametroch. Na nasledujúcom obrázku je charakteristika prúdu a napätia solárneho panela (červená) a výkonová krivka (modrá). Graf ukazuje body, ktoré sa nachádzajú v technických charakteristikách solárnych panelov.

Takže skratový prúd je prúd, ktorý sa vyskytuje, keď je okruh solárnej batérie uzavretý (napätie batérie je nulové). Naopak, napätie otvoreného obvodu je parametrom otvoreného obvodu (prúd je nula). Tieto dva režimy nie sú funkčné. Nominálne prevádzkové podmienky sú označené žltou bodkou na priesečníku bodkovaných čiar. V tomto bode je maximálny prevádzkový prúd a napätie. V tomto prevádzkovom bode je najúčinnejšie využitie solárneho článku..

Na ruskom trhu sú väčšinou monokryštalické a polykryštalické panely vo veľkom sortimente. Ako sa dalo očakávať, väčšina z nich sa vyrába v Číne. To však nie je prekvapujúce: Čína je lídrom vo výrobe a predaji systémov na výrobu slnečnej energie. Okrem toho existujú na trhu nemecké (Calixo, SCHOTT) a japonské (SHARP) solárne panely..

Ruskí „výrobcovia“ solárnych panelov sú firmy, ktoré väčšinou predávajú čínske výrobky a odovzdávajú ich ako svoje vlastné. Značne sa rozvíja aj segment výrobcov zaoberajúcich sa montážou panelov z čínskych komponentov. Ale nie všetko je také beznádejné. Rusko sa tiež môže pochváliť svojimi výrobcami solárnych panelov. Závod Hevel sa nachádza v Novocheboksarsku, ktorý sa špecializuje na výrobu tenkovrstvových hybridných panelov. V Krasnodare sa v závode Saturn vyrábajú solárne články na báze arzenidu gália, pričom tieto výrobky sa zameriavajú hlavne na vesmírny priemysel. Dva závody, ktoré sa najviac zameriavajú na výrobu domácich modulov, sa nachádzajú v Zelenograde (Telecom-STV) a Ryazane (závod na výrobu kovových keramických zariadení Ryazan, RZMKP)..

Ponuka solárnych panelov Ryazan je obmedzená na dva hlavné typy:

• RZMP-130-T – má výstupné napätie 15,9 – 17,5 V, rozsah výkonu 105 – 145 W;
• RZMP-220-Т – má výstupné napätie 27,7 – 29,1 V, rozsah výkonu 200 – 240 W.

Telecom-STV ponúka oveľa väčší počet výrobkov svojich výrobkov: monokryštalické a polykryštalické moduly, monokryštalické moduly so zvýšenou účinnosťou, flexibilné a špecializované solárne batérie. Výstupné napätie modulov je prispôsobené pre nízkonapäťové systémy (17-18,5 V) aj pre vysoké napätie (34-38 V). Cena týchto solárnych panelov je navyše jedenkrát a pol krát nižšia ako cena v prípade ryazánov. Napríklad, Ryazan RZMP-130-T s výkonom 120 W bude stáť kupujúceho 16 100 rubľov, a Zelenograd TSM-120A s výkonom 123 W sa dá kúpiť za 9 658 rubľov. Hmotnosť a rozmery panelov Zelenograd sú zároveň menšie ako pri paneloch Ryazan. Jediné, čo hovorí v prospech solárnych panelov Ryazan, sú podrobné informácie o produkte..

Povedzme pár slov o závode Hevel v Novocheboksarsku. Jediná továreň v Rusku, ktorá začala vyrábať panely založené na amorfnom kremíku rozptýlenom s mikrokryštálmi pomocou mikromorfnej technológie. Vzhľadom na to, že vo veľkej časti Ruska je veľké percento zamračených dní v roku, panely Hevel majú veľký potenciál v boji o trh s mono- a polykryštálmi. V maloobchode ešte nie sú panely Hevel, ale podľa veľkoobchodných cien musí spotrebiteľ zaplatiť za panel s výkonom 125 W približne 10 000 rubľov. Priamym konkurentom spoločnosti Hevel sú tenkovrstvové hybridné panely taiwanského výrobcu Green Energy Technology. Taiwanské panely si už môžete kúpiť za 7 000 rubľov.

Porovnávacia tabuľka ruských, taiwanských a čínskych solárnych panelov

Výrobca	názov	Výrobná technológia	Špičkové napätie, V	Špičkový prúd, A	Špičkový výkon, W	Rozmery, mm	Odhadovaná cena na ruskom trhu, rub.
Telecom-STV, Zelenograd	TSM-100A	Polycrystal	17	5.6	96	1050x665x43	8429
RZMP, Ryazan	RZMP-130-T	Polycrystal	15.9	6,65	105	1490x670x36	14600
„Hevel“, Novocheboksarsk	HEVEL P7	micromorphic	56.6	2.21	125	1300x1100x24	10000
Green Energy Technology, Taiwan	GET-115AT2	amorfný kremík	93.9	1.22	115	1300 x 1100 x 20 *	7000
Chinaland Solar Energy, Čína	CNH100-36M	monokryštál	19.3	5.18	sto	1200x540x30	6350

* – bez hliníkového rámu

V konečnom dôsledku je na spotrebiteľovi, aby rozhodol, ktoré panely si vyberie. Ako odporúčanie by som rád poznamenal, že polykryštalické modely solárnych panelov možno odporučiť na autonómne napájanie doma. Áno, monokryštalické panely sú účinnejšie, ale nezabudnite, že je to skôr svojvoľné..

Maximálny výkon monokryštalických prvkov sa dosiahne iba za slnečného dňa pomocou systémov na otáčanie fotocitlivých prvkov. Tieto panely sú preto vhodnejšie pre obyvateľov južného pásu Ruska, kde je maximálny počet slnečných dní. Vo zvyšku regiónov je pri navrhovaní autonómnych systémov napájania zmysluplné obrátiť vašu pozornosť na relatívne nové panely vyrobené pomocou mikromorfnej technológie, ktoré dokážu premieňať nielen solárne ultrafialové svetlo, ale aj infračervené žiarenie na elektrickú energiu. Táto výhoda môže viac ako pokryť nedostatok nízkej účinnosti..

Na záver poznamenávam, že som osobne uprednostnil polykryštalický panel, pretože je určený na dočasné napájanie vidieckeho domu v lete. Z toho vyplýva, že plánované zaťaženie je malé, denné hodiny sú dlhé a slnečné. Preto je polykryštalická solárna batéria v mojom prípade najoptimálnejšia.