Солнечные панели в Украине: главные особенности, виды оборудования и сроки окупаемости

Солнечные батареи имеют вид кремниевых солнечных пластин, которые за счет своих качеств и конструкции выполняют преобразование солнечного света в электрическую энергию. Их применение обосновано во многих областях промышленности, а теперь стало актуальным и для использования в жилых домах.

Комментарии

Всего за такой короткий промежуток времени как десять лет, солнечные панели на частных домах прошли путь от чего-то сверхъестественного до обычного явления. Такое развитие событий стало возможно благодаря иссекаемости традиционных видов энергии и их дороговизне. В Украине вопрос энергетической независимости поднят на государственный уровень, поэтому есть предпосылки, что в ближайшем будущем мы увидим существенный толчок в развитии солнечной электроэнергетики.

История развития солнечных батарей

История появления солнечных панелей начинается с 19 века, ее технология претерпевала стремительных изменений. Этому поспособствовали постоянные исследования ученых того времени. Антуан Беккерель – первый ученый, который предоставил общественности прототип химической батареи, вырабатывающей электричество под воздействием солнечных лучей. Этот прототип обладал коэффициентом полезного действия равным всего 1%.

Через полвека Уиллоуби Смит открывает чувствительность селена к свету, а немного позже Чарльз Фриттс изготавливает солнечную панель с применением селена. Несмотря на то, что КПД этого прототипа был так же всего 1%, сама технология была революционной. С того момента ученые всерьез начали рассматривать возможность в перспективе заменить природный газ, мазут и уголь на солнечную энергию.

Только в середине 20 века технология солнечных батарей получила толчок к дальнейшему развитию, произошло это благодаря открытиям в области транзисторов и диодов. В 1954 году К. Фуллер, Д. Чаплин и Г. Пирсон изготовили солнечную батарею с КПД 4%, который в дальнейшем удалось увеличить до 15%. Это позволило использовать солнечную энергетику в отдалённых сельских районах в качестве источника питания для телефонных сетей. После этого на солнечные панели обратили внимание военные и космические отрасли, в которых они начали применяться и совершенствоваться.

фото солнечных панелей на крыше сдания

Плюсы и минусы солнечных панелей

Давайте рассмотрим, какими достоинствами обладают солнечные батареи:

  1. Возобновляемость. В отличие от ископаемых источников топлива, таких как уголь, газ, торф и нефть, солнечная энергия будет самовозобновляемой на протяжении всего времени существования нашей солнечной системы.
  2. Интенсивность солнечной энергии. Обильность такого вида энергии ошеломляет – вся поверхность нашей планеты облучается 120 000 тераваттами солнечного света. Этот показатель превышает общемировую потребность человечества в 20 раз.
  3. Доступность. Солнечная энергия доступна в любой точке мира, даже в северных широтах.
  4. Экологическая чистота. В последнее время наблюдается тенденция сохранения экологии и защиты климата нашей планеты от глобального потепления и его последствий. По сравнению с работой обычных теплоэлектростанций, у солнечных панелей полностью отсутствуют вредные выбросы в окружающую среду.
  5. Бесшумное функционирование. Выработка электрической энергии происходит полностью бесшумно.
  6. Экономическая выгода. Собственники частных домов, установившие солнечные батареи, уже давно ощутили на себе выгоду солнечной энергетики. Они не прихотливы в обслуживании – достаточно несколько раз в год очищать поверхность панелей. Срок использования такого оборудования не менее 25 лет.
  7. Постоянное развитие технологии. За счет этого процесса улучшается КПД установок, а также уменьшается их стоимость.
  8. Возможность продавать электроэнергию. Для того чтобы поддержать развитие солнечных электростанций правительство Украины решило простимулировать их установку. Все владельцы солнечных панелей могут продавать выработанное электричество государству по специальному тарифу.

К недостаткам солнечных батарей можно отнести:

  1. Высокие капиталовложения. Для приобретения необходимого оборудования требуется большой стартовый капитал, который не всем по карману. ЕБРР и правительство Украины пытаются всячески простимулировать экономически активные слои населения специальными кредитами, но, к сожалению, на всех их не хватает.
  2. Непостоянная мощность установок. Из-за того что в течении дня объем выработанной электроэнергии непостоянный, солнечные установки рекомендуется использовать как вспомогательные источники питания.
  3. Дорогие аккумуляторы для солнечных панелей. Для того чтобы сглаживать неравномерное потребление электрической энергии устанавливаются аккумуляторы. Они обладают высокой стоимостью и непродолжительным сроком службы – не более 3 лет.
  4. Большая площадь станции. Из-за малой плотности мощности (170 Вт/м2) требуются большие плоскости солнечных панелей. Это влияет на размеры станции и затраты на панели.

Устройство и принцип действия солнечной батареи

Солнечная панель состоит из двух кремниевых пластин, которые сложены вместе. На одну из них нанесен бор, а на вторую фосфор. Под влиянием солнечных лучей происходит реакция, и электроны начинают двигаться. Чтобы выполнить их отвод к пластинам припаиваются медные проводки.

Коэффициент полезного действия современных солнечных батарей составляет до 25%. Но в последнее время стали внедрятся механизмы позволяющие подстраивать панели под оптимальный угол приема солнечных лучей, их КПД находится в пределах 40-50%. Очень многое зависит от материалов, применяемых для изготовления солнечных батарей.

Виды солнечных модулей-панелей

Теперь давайте рассмотрим основные виды солнечных батарей доступных для приобретения в Украине. Это:

  1. Солнечные панели из монокристаллического кремния. Имеют сложную технологию изготовления, но при этом они долговечны и просты в установке. Обладают высокой эффективностью и стоимостью. КПД такого вида батарей находится в интервале от 14-18%. Чаще всего изготовляются многоугольной формы.
  2. Панели из мультикристаллического кремния. Процесс их производства более простой, поэтому это отразилось на их цене. Срок эксплуатации не менее 25 лет при КПД до 15%.
  3. Батареи из поликристаллического кремния. По сравнению с предыдущими видами, обладают более низкой себестоимостью.
  4. Тонкопленочные солнечные панели. Технология их производства обладает дешевой себестоимостью, что позволяет из них сооружать целые солнечные станции. Устанавливаются они, как на крыши зданий, так и на их стены. Их особенность в том, что для их функционирования могут использоваться рассеянные солнечные лучи, что позволяет увеличить мощность таких батарей на 10 – 15% по сравнению с традиционными видами. Но есть и недостаток, по сравнению с поли- и монокристаллическими панелями тонкопленочные батареи нуждаются в большей площади (примерно в 2,5 раза).
  5. Панели из аморфного кремния. Обладают одним из самых низких КПД – 6-8%, но, несмотря на это, себестоимость электричества в них самая приемлемая.
  6. Панели на основе теллуида кадмия. Коэффициент полезного действия таких батарей около 11%, но если сравнивать с кремниевыми аналогами, 1 ватт мощности будет обходиться владельцу немного дешевле.
  7. Солнечные панели на основе CIGS. Являются полупроводниками, состоящими из: селена, галлия, индия и меди. Производство таких батарей ведется по пленочной технологии, а их КПД не более 15%.

фото наземной солнечной электростанции

Сферы использования солнечных батарей

Современные солнечные панели стали востребованными во многих отраслях. Давайте разберем, где именно они применяются.

  • В космонавтике. Во многом благодаря этой сфере солнечные панели так стремительно развивались. Они послужили автономными источниками электрической энергии на космических станциях, где отвечали за бесперебойное снабжение аппаратуры.
  • В самолетостроении. В гражданской авиации они в дневное время заряжают аккумуляторы, от которых затем будет работать освещение. Если говорить о военной сфере, то они применяются для беспилотных самолетов, позволяя значительно увеличивать их дальность полетов.
  • В энергообеспечении зданий. Могут задействоваться в качестве аварийных или вспомогательных источников питания. С помощью них можно значительно сэкономить потребление электроэнергии централизованного снабжения.
  • В автомобилестроении. В автомобилях солнечные панели применяются для подзарядки аккумуляторных батарей, а также для работы электрических приборов, например, магнитолы. Применение солнечных батарей в электромобилях в дальнейшем выглядит довольно перспективно.

Солнечные батареи отечественного производства и их цена

Потенциал солнечной электроэнергетики привел к тому, что в Украине начали изготовляться солнечные батареи. Из отечественных производителей можно выделить:

  • ПАО «Квазар». Компания обладает колоссальным опытом в производстве солнечных панелей. Ее продукция успешно реализуется в Канаде, Швейцарии, Германии и других странах. Отличается большим ассортиментом и высоким качеством. Цена солнечных батарей у этого производителя от 40 до 350 долларов в зависимости от вида.
  • Ray Trade. Этот производитель присутствует на рынке солнечного оборудования не долго, но за время своей работы сумел доказать что заслуживает внимания. Солнечные панели этой торговой марки в своем большинстве реализуются на внутриукраинском рынке. Стоимость солнечных батарей Ray Trade от 35 до 300 долларов.

Есть и другие украинские компании, специализирующиеся на импорте и производстве солнечных панелей, но в одной статье всех не упомянуть.

Почему украинцы выбирают национального производителя панелей? Дело в том, что для изготовления батарей применяется качественное сырье, а стоимость по сравнению с зарубежными аналогами на порядок ниже. К тому же доставка необходимого оборудования происходит довольно быстро.

фото внешнего вида частного дома с солнечными батареями

Солнечные панели: срок окупаемости и отзывы

Специалисты по альтернативной энергетике подсчитали, что наземные солнечные панели имеют срок окупаемости от 8,5 лет, а установленные на крыше - не менее 5 лет. Капиталовложения в строительство электростанций различные от их масштабов, но это удовольствие не из дешевых. У Украины есть большой потенциал для развития солнечной энергетики, но, к сожалению, он не возможен без государственного стимулирования и кредитов. На своем примере Германия показала, что альтернативные источники энергии заслуживают внимания, там их доля составляет 40% от общего числа вырабатываемой электроэнергии. При этом за последние 5 лет наблюдается значительное увеличение выработки альтернативной электроэнергии.

Что касается отзывов об солнечных батареях, то в большинстве случаев они положительные. Но есть и негативные от людей, которые решили сэкономить и купить низкокачественные китайские аналоги. Если у вас есть опыт установки солнечных панелей для личного использования, поделитесь им в комментариях.

5,01
КОММЕНТАРИИ:
Чтобы написать отзыв и комментировать зарегистрируйтесь или войдите.
На данный момент отзывы о «Солнечные панели в Украине: главные особенности, виды оборудования и сроки окупаемости» отсутствуют.