Как выбрать солнечные батареи? Советы эксперта

Комплект панелей – самая дорогая часть солнечных установок. Поэтому к их выбору стоит подойти внимательно. Сегодня я хочу поделиться с вами знаниями, основанными на моем многолетнем опыте, и рассказать, какой вид солнечных панелей выбрать, какому бренду отдать свое предпочтение и как предварительно проверить заинтересовавшие вас комплектующие.

Выбор технологии: монокристалл или поликристалл

Солнечные панели могут быть трех видов:

• монокристаллические;
• поликристаллические;
• пленочные.

В качестве компонента солнечных установок используют первый и второй виды. Следует сразу решить, какой тип панелей вам больше подходит: монокристалл или поликристалл.

В первом пластины (модули) для панелей выращивают как чистый монокристалл кремния.
Во втором пластины производят методом обычного литья из кремниевого расплава.
Эта разница в структуре и определяет их показатели в дальнейшем. И вот почему:

• пластины с монокристаллом имеют самый высокий КПД, они могут собрать до 21-23% энергии падающего на них света. Однако, полный КПД модулей у них бывает только при прямых солнечных лучах. При слабом и рассеянном свете их отдача заметно снижается;
• поликристаллические пластины имеют меньший КПД, до 17-18%, и немного лучше ловят рассеянный свет. К тому же, их ценовой класс дешевле по сравнению с монокристаллическими панелями той же мощности.

Делая выбор, стоит также учитывать расположение, ориентацию и освещенность участка. В целом, монокристалл будет работать эффективнее практически в любом из вариантов.
Если же бюджет ограничен, но площади достаточно, ориентированным на Восток или Запад поверхностям подойдет и поликристалл. При ориентации на Север размещение СЭС не целесообразно.

Обратите внимание: решение нужно принимать с учетом не только параметров самой панели. Необходимо сделать расчет общей отдачи всех полей установки, а после сравнить выдачу энергии при разных типах панелей. Результат может быть неожиданным, особенно если сравнивать годовые объемы. Но об этом расскажу чуть позже.

В модулях пленочных панелей на специальную подложку наносится тонкая пленка из аморфного кремния. Их главный показатель – низкая стоимость, а также небольшие размеры. Но очень малая производительность и слишком короткий срок службы (2-3 года) пока не дают возможности применять этот класс панелей в «зеленой энергетике». Причем, их и без того малый КПД начинает снижаться практически сразу же из-за выгорания пленки батарей.

Выбор производителя: цена, качество, гарантия и надежность

При сравнении производителей солнечных панелей, в первую очередь, стоит учитывать следующее:

1. Позицию компании по рейтингу Bloomberg. Это агентство ввело градацию фирм данной сферы, условно разделив их на три группы:
   • tier1 — компании уровня «премиум», которые владеют собственными мощностями по разработке модулей и отдельными исследовательскими лабораториями, а производство осуществляют на лучшем оборудовании с жестким контролем качества.
   • tier2 — компании этой группы почти не отличаются от tier1, но в большинстве своем это новые на рынке фирмы, которые еще не имеют сильного авторитета в бизнесе. Они используют не свои, а уже готовые разработки других компаний. Вложения в развитие производства у них скромнее, но и стоимость таких панелей меньше.
   • tier3 — в основном, это площадки сборки панелей из уже готовых комплектующих материалов.
2. Наличие гарантии. Большинство производителей предоставляет гарантию на то, что по истечению 25 лет уровень деградации панелей не превысит 10%. Но важно помнить, что она соблюдается, пока компания существует. Здесь также лучшая перспектива у фирм из групп tier1 и tier2. Кроме того, не лишним будет убедиться, существует ли в Украине сервисный центр выбранной компании.
3. Соотношение цены/мощности. Стоимость панели поделим на мощность и определим стоимость ватта для каждого из рассматриваемых производителей. По этому соотношению можно сравнить реальную цену потенциально вырабатываемой энергии от каждой панели и выбрать оптимальный для вас вариант.

Выбор модели для конкретного объекта

Оптимальный вариант — открытое, хорошо освещенное место. Но не стоит забывать, что в очень жаркие дни температура может влиять на КПД панелей. В такой ситуации важно обратить внимание на температурный коэффициент и отдать предпочтение модели с его меньшим показателем. Поликристаллические панели в такой ситуации будут более приемлемы. Для участков в прохладных местах этот момент можно не учитывать.

С другой стороны, при расположении вашей станции в районе с более пасмурной погодой, ее мощность также может снижаться. Чтобы предотвратить появление ситуаций, когда СЭС не генерирует планируемый объем, можно добавить в установку дополнительное количество панелей специально для обеспечения нужных объемов выработки в несезон.

Стоимость одного «солнечного» ватта в Украине

(данные актуальны на ноябрь 2019 года)

Если ориентироваться на стоимость солнечных панелей в Украине, то в среднем можно вывести следующую цену на 1 «солнечный ватт»:

Бюджетный вариант (например, поликристаллическая фотопанель Risen 280) = ок. $100 за панель, => стоимость ватта составляет 100/280 = $0,35.

Средний вариант (например, монокристаллическая фотопанель Risen 320) = ок. $130 за панель, => стоимость ватта составляет 130/320 = $0,4.

Оптимум вариант (например, монокристаллическая фотопанель Risen 380) = ок. $150 за панель, => стоимость ватта составляет 150/380 = $0,39.

Основные технические параметры панели

В процессе выбора обратите внимание на технические характеристики панелей. Прежде всего, это:

Мощность Pmax: номинальная максимальная мощность панели в ваттах. Она может меняться в зависимости от силы тока, отдаваемого в нагрузку. Это одна из основных характеристик панели.

Напряжение холостого хода Voc: напряжение в вольтах на выходе панели при отключенной нагрузке. Может быть полезным при контроле работоспособности отдельных панелей.

Номинальное напряжение Vmp: напряжение в момент отдачи максимальной мощности в нагрузку. Используется при выборе инверторов (по значимости второй после панели элемент в составе вашей установки).

Номинальный ток Imp: ток в момент отдачи максимальной мощности в нагрузку. Он тоже используется в основном при выборе инверторов.

Ток короткого замыкания Isc: ток, который протекает в панели при замыкании выходных клемм. Необходим при подборе остальных компонентов установки, а также может быть показателем работоспособности панели.

Кпд панели FF (%): реальная производительность панели, рассчитывается по специальным формулам на основе результатов ее производственных испытаний. О значении этого параметра было уже сказано в подразделе о выборе панели по технологическим особенностям.

Ориентировочный расчет установки с предварительно выбранными панелями

Расчет понадобится, чтобы сравнить энергию, производимую вашей установкой, с электроэнергией, необходимой для потребления в течение одного года.
Начать следует с получения удельной мощности панели, которая покажет мощность одного кв. метра полей всей установки.

Pуд = Pmax / Sпан

здесь Pmax — номинальная мощность одной панели в кВт,
Sпан — площадь одной панели в м²,

Например, у панели мощность 250 Вт и площадь 1,6 м² , то результат: Pуд = 0,15 кВт/ м².
Если у вас панели разных типов, то можно взять мощность по одной панели каждого типа, сложить их вместе и разделить на их суммарную площадь.

Еще нужно знать PVout — среднегодовое значение выработки энергии от солнечной радиации на один киловатт мощности панели. Этот параметр можно посмотреть в мировом солнечном атласе.

Так для г. Одессы PVout =1280 кВтч / кВт .
Кроме того, нужно учесть коэффициент потерь в установке: Kпот. Он учитывает все возможные потери в инверторах и других компонентах, кабелях, а также погодные и температурные потери. Если, как в нашем случае, его пока невозможно оценить, то принимают среднее значение Kпот = 0,75.
И, конечно, потребуется общая площадь панелей на полях вашей установки: Sобщ.
Полный расчет электроэнергии Eгод, произведенной всей установкой за один год, можно сделать по такой формуле:

Eгод = Sобщ х Pуд х PVout х Kпот

В качестве примера возьмем некую установку с общей площадью панелей Sобщ = 20 м². Подставим в формулу требуемые значения и получим результат годовой выработки:

Eгод = 20 х 0,15 х 1280 х 0,75 = 2880 кВтч

Теперь по своим квитанциям платы за электроэнергию вы можете подсчитать свой годовой расход, после чего сделать предварительный вывод об окупаемости выбранных панелей.

Будущее солнечной энергетики

Сегодня производство солнечной энергии из дорогой экзотики превращается в предмет первой необходимости. Прежде всего, это вызвано значительным подорожанием поставляемой государством электроэнергии. В странах Европы энергия, подаваемая в дома граждан, уже давно обогнала по стоимости электроэнергию для промышленных потребителей. И этот разрыв только растет. Жителям Германии и Дании теперь приходится платить по 30 евро (9640 грн) за 100 кВтч. Ответ альтернативной энергетики не заставил себя ждать. На одном из энергетических аукционов в той же Германии была достигнута рекордная цена за солнечную энергию — менее 5 евро за 100 кВтч!

В Украине энергия из «гос-розетки» пока еще дешевле Зеленого тарифа, тем не менее, разница непрерывно уменьшается. Этому способствует периодическое повышение цен на электроэнергию, с одной стороны, и снижение Зеленого тарифа с другой. В итоге к 2030 году разница вообще исчезнет.

При этом, рынок альтернативной энергии стремительно развивается. Установить панели, подключить Зеленый тариф и пользоваться солнечными ресурсами может каждый. Научные исследования только подтверждают: наступит день, когда человечество полностью перейдет на возобновляемые источники энергии.

Поделиться этой статьей: