Як вибрати сонячні батареї? Поради експерта

Комплект панелей – найдорожча частина сонячних установок. Тому до їх вибору варто підійти уважно. Сьогодні я хочу поділитися з вами знаннями, заснованими на моєму багаторічному досвіді, і розповісти, який тип панелей вибрати, якому бренду віддати свою перевагу і як попередньо перевірити комплектуючі, що вас зацікавили.

Вибір технології: монокристал або полікристал

Сонячні панелі можуть бути трьох видів:

• монокристалічні;
• полікристалічні;
• плівкові.

Як компонент сонячних установок використовують перший і другий види. Слід відразу вирішити, який тип панелей вам більше підходить: монокристал або полікристал.

У першому пластини (модулі) для панелей вирощують як чистий монокристал кремнію.
У другому пластини виробляють шляхом простого лиття з кремнієвого розплаву.
Ця різниця в структурі і визначає їх показники в подальшому. І ось чому:

• пластини з монокристалом мають найвищий ККД, вони можуть зібрати до 21-23% енергії падаючого на них світла. Однак, повний ККД модулів у них буває тільки за прямих сонячних променів. Слабке і розсіяне світло помітно знижує їх віддачу;
• полікристалічні пластини мають менший ККД, до 17-18%, і трохи краще ловлять розсіяне світло. До того ж, їх ціновий клас дешевше в порівнянні з монокристалічними панелями тієї ж потужності.

Роблячи вибір, варто також враховувати розташування, орієнтацію і освітленість ділянки. В цілому, монокристал буде працювати ефективніше практично в будь-якому з варіантів.
Якщо ж бюджет обмежений, але площі достатньо, орієнтованим на Схід чи Захід поверхням підійде і полікристал. При орієнтації на Північ розміщення СЕС не доцільне.

Зверніть увагу: рішення потрібно приймати з урахуванням не тільки параметрів самої панелі. Необхідно зробити розрахунок загальної віддачі всіх полів установки, а після порівняти видачу енергії з різних типів панелей. Результат може бути несподіваним, особливо якщо порівнювати річні обсяги. Але про це розповім трохи пізніше.

У модулях плівкових панелей на спеціальну підкладку наноситься тонка плівка з аморфного кремнію. Основна їх відмінність – низька вартість, а також невеликі розміри. Але дуже мала продуктивність і занадто короткий термін служби (2-3 роки) поки не дають можливості застосовувати цей клас панелей в «зеленій енергетиці». Причому, їх і без того малий ККД починає знижуватися практично відразу ж через вигоряння плівки батарей.

Вибір виробника: ціна, якість, гарантія та надійність

При порівнянні виробників сонячних панелей, в першу чергу, варто враховувати наступне:

1. Позицію компанії за рейтингом Bloomberg. Це агентство ввело градацію фірм даної сфери, умовно розділивши їх на три групи:
   • tier1 – компанії рівня «преміум», які володіють власними потужностями з розробки модулів і окремими дослідницькими лабораторіями, а виробництво здійснюють на кращому обладнанні з жорстким контролем якості.
   • tier2 – компанії цієї групи майже не відрізняються від tier1, але в більшості своїй це нові на ринку фірми, які ще не мають сильного авторитету в бізнесі. Вони використовують не свої, а вже готові розробки інших компаній. Інвестиції в розвиток виробництва у них скромніші, але і вартість таких панелей менша.
   • tier3 – в основному, це майданчики збірки панелей з вже готових комплектуючих матеріалів.
2. Наявність гарантії. Більшість виробників надають гарантію на те, що після 25 років рівень деградації панелей не перевищить 20%. Але важливо пам’ятати, що вона зверігається, поки компанія існує. Тут також найкраща перспектива у фірм з груп tier1 і tier2. Крім того, не зайвим буде переконатися, чи розташовується в Україні сервісний центр обраної компанії.
3. Співвідношення ціни/потужності. Вартість панелі поділимо на потужність і визначимо вартість вата для кожного з розглянутих виробників. З цього співвідношення можна порівняти реальну ціну потенційно виробленої енергії від кожної панелі і вибрати оптимальний для вас варіант.

Вибір моделі для конкретного об’єкта

Оптимальний варіант – відкрите, добре освітлене місце. Але не варто забувати, що в дуже спекотні дні температура може впливати на ККД панелей. У такій ситуації важливо звернути увагу на температурний коефіцієнт і віддати перевагу моделі з його меншим показником. Полікристалічні панелі в такій ситуації будуть більш прийнятні. Для ділянок в прохолодних місцях цей момент можна не враховувати.

З іншого боку, при розташуванні вашої станції в районі з більш похмурою погодою, її потужність також може знижуватися. Щоб запобігти появі ситуацій, коли СЕС не генерує планований обсяг, можна додати в установку додаткову кількість панелей спеціально для забезпечення потрібних обсягів видобутку в несезон.

Вартість одного «сонячного» вата в Україні

(дані актуальні на листопад 2019 року)

Якщо орієнтуватися на вартість сонячних панелей в Україні, то в середньому можна вивести таку ціну на 1 «сонячний ват»:

Бюджетний варіант (наприклад, полікристалічна фотопанель Risen 280) = бл. $100 за панель, => вартість вата становить 100/280 = $0,35.

Середній варіант (наприклад, монокристалічна фотопанель Risen 320) = бл. $130 за панель, => вартість вата становить 130/320 = $0,4.

Оптимум варіант (наприклад, монокристалічна фотопанель Risen 380) = бл. $150 за панель, => вартість вата становить 150/380 = $0,39.

Основні технічні параметри панелей

В процесі вибору зверніть увагу на технічні характеристики панелей. Перш за все, це:

Потужність Pmax: номінальна максимальна потужність панелі у ВАТ. Вона може змінюватися в залежності від сили струму, що віддається в навантаження. Це одна з основних характеристик панелі.

Напруга холостого ходу Voc: напруга в вольтах на виході без навантаження. Може бути корисним при контролі працездатності окремих панелей.

Номінальна напруга Vmp: напруга в момент віддачі максимальної потужності в навантаження. Використовується при виборі інверторів (за значимістю другий після панелі елемент в складі вашої установки).

Номінальний струм Imp: струм в момент віддачі максимальної потужності в навантаження. Він теж використовується в основному при виборі інверторів.

Струм короткого замикання Isc: струм, який протікає в панелі при замиканні вихідних клем. Необхідний при підборі інших компонентів установки, а також може бути показником працездатності панелі.

Ккд панелі FF (%): реальна продуктивність панелі, розраховується за спеціальними формулами на основі результатів її виробничих випробувань. Про значення цього параметра було вже сказано в підрозділі про вибір панелей за технологічними особливостями.

Орієнтовний розрахунок установки з попередньо вибраними панелями

Розрахунок знадобиться, щоб порівняти енергію, вироблену вашою установкою, з електроенергією, необхідною для споживання протягом одного року.
Почати слід з отримання питомої потужності панелі, яка покаже потужність одного кв. метра полів всієї установки.

Рпит = Pmax/Sпан

тут Pmax – номінальна потужність однієї панелі в кВт,
Sпан – площа однієї панелі в м²,

Наприклад, у панелі потужність 250 Вт і площа 1,6 м², то результат: Рпит = 0,15 кВт/м².
Якщо у вас панелі різних типів, то можна взяти потужність однієї панелі кожного типу, скласти їх разом і розділити на їх сумарну площу.

Ще потрібно знати PVout – середньорічне значення вироблення енергії від сонячної радіації на один кіловат потужності панелі. Цей параметр можна подивитися в світовому сонячному атласі.

Так для м.Одеси PVout = 1 280 кВтг/кВт.
Крім того, потрібно врахувати коефіцієнт втрат в установці: Kвтр. Він враховує всі можливі втрати в інверторах і інших компонентах, кабелях, а також погодні і температурні втрати. Якщо, як в нашому випадку, його поки неможливо оцінити, то приймають середнє значення Kвтр = 0,75.
І, звичайно, потрібна загальна площа панелей на полях вашої установки: Sзаг.
Повний розрахунок електроенергії Eріч, виробленої всій установкою за один рік, можна зробити за такою формулою:

Eріч = Sзаг х Рпит х PVout х Kвтр

Як приклад візьмемо якусь установку із загальною площею панелей Sзаг = 20 м². Підставимо в формулу необхідні значення і отримаємо результат річного видобутку:

Eріч = 20 х 0,15 х 1280 х 0,75 = 2880 кВтг

Тепер за своїми квитанціями плати за електроенергію ви можете підрахувати свої річні витрати, після чого зробити попередній висновок про окупність вибраних панелей.

Майбутнє сонячної енергетики

Сьогодні виробництво сонячної енергії з дорогої екзотики перетворюється в предмет першої необхідності. Перш за все, це викликано значним подорожчанням електроенергії, що поставляється державою. У країнах Європи енергія, що подається в будинки громадян, вже давно обігнала за вартістю електроенергію для промислових споживачів. І цей розрив тільки зростає. Жителям Німеччини і Данії тепер доводиться платити по 30 євро (964 грн) за 100 кВтг. Відповідь альтернативної енергетики не змусила на себе чекати. На одному з енергетичних аукціонів в тій же Німеччині була досягнута рекордна ціна за сонячну енергію – менше 5 євро за 100 кВтг!

В Україні енергія з «держ-розетки» поки ще дешевше Зеленого тарифу, проте, різниця безперервно зменшується. Цьому сприяє періодичне підвищення цін на електроенергію, з одного боку, і зниження Зеленого тарифу, з іншого. В результаті до 2030 року різниця взагалі зникне.

При цьому, ринок альтернативної енергії стрімко розвивається. Встановити панелі, підключити Зелений тариф і користуватися сонячними ресурсами може кожен. Наукові дослідження тільки підтверджують: настане день, коли людство повністю перейде на поновлювані джерела енергії.

Поділитися цією статтею: