admin / 14.08.2018

Расчет окупаемости ФЭС — ООО «ПромСтан-21» (Твое солнце)

.

Каков срок окупаемости солнечных батарей

Решив снабдить свой загородный дом или дачу независимым источником электроэнергии, рачительный хозяин непременно вначале тщательно и скрупулезно будет выбирать самый оптимальный вариант. Будет взвешивать все «за» и «против», сравнивать, подсчитывать затраты, возможную экономию, а также и условный возврат вложенных денег. Вариантов для выбора не так уж и много – ветрогенератор, мотор-генератор, газовый генератор, солнечные батареи.

Конечно, из всех этих вариантов наиболее дешевый – это бензиновый генератор. Но дешевизна эта относится только к самому генератору. Его небольшие размеры не позволяют получить большую мощность. Моторесурс составляет всего до 4000 часов. Это порядка 165 суток непрерывной работы. Но непрерывно он работать не может. Его надо останавливать через каждые 8 – 10 часов. Плюс к этому – бензин. Даже из расчета один литр в час потребуется 4000 литров, то есть 4 тонны бензина, что по нынешним ценам (в среднем 34 рубля за литр) составляет порядка 136000 рублей.

Дизельный генератор стоит дороже, но у него и моторесурс больше – до 40000 часов. А дизельного топлива понадобится соответственно. И в этом случае уже сумма близится к полутора миллионам рублей. К тому же, следует добавить постоянный шум работающего двигателя, обслуживание, смазку, необходимость постройки специального помещения под эту «электростанцию». Газовый генератор, ветрогенератор имеют свои недостатки как по эксплуатации, так и по стоимостям.

Остается рассмотреть в качестве независимого источника электроэнергии для дома или для дачи комплект солнечных батарей. Естественно, при принятии этого варианта возникнет вопрос о стоимости и сроках окупаемости солнечных батарей. Поэтому, прежде чем покупать и устанавливать гелиокомплект, необходимо определиться с тем, что именно будут обслуживать солнечные батареи. Ведь именно от этого будет зависеть комплектация будущей солнечной электростанции, а следовательно, и ее стоимость.

Стандартная «домашняя» солнечная электростанция состоит из четырех элементов: из одной или нескольких солнечных панелей, одного или нескольких аккумуляторов, инвертора (прибор, преобразующий постоянное напряжение 12 В солнечных панелей или аккумуляторов в переменное 220 В) и солнечного контроллера (прибор, который следит за режимом работы аккумуляторов, предохраняет их от чрезмерного разряда или перезаряда).

Следующим важным критерием при комплектации домашней гелиевой электростанции является выбор всех составных элементов. Солнечные панели выпускаются на монокристаллической и поликристаллической кремниевой основе. Если предполагается, что эта электростанция сооружается на два-три года, то можно спокойно комплектовать ее солнечными панелями на поликристаллической основе.

Такие панели подвержены непредсказуемым загрязнениям, так как различные химические реакции, возникающие из-за пыли и осадков, которые оседают на них, достаточно быстро окисляют подложку панели, что приводит к снижению производительности и, как следствие, резкому уменьшению КПД. Но два-три года эксплуатации вполне окупят расходы на их установку, так как они используются в основном при построении маломощных гелиевых систем, для которых срок окупаемости достаточно мал – от года до полутора лет.

Совсем иначе стоит вопрос, если гелиевая электростанция устанавливается «навсегда». Тогда становится очевидным преимущество солнечных панелей, построенных на монокристаллической кремниевой основе. Это солидные устройства, добротно загерметизированные, покрытые толстым закаленным стеклом, которое выдерживает удары града, падающих веток.

Это стекло хорошо также тем, что имеет малую отражательную способность и не теряет ее со временем, что немаловажно для солнечных батарей, так как на фотоэлементы всегда попадает максимальное количество солнечного света.

Кроме того, это стекло прозрачно также для инфракрасного и ультрафиолетового излучения, что позволяет фотоэлементам вырабатывать электроэнергию даже в пасмурную погоду, при слабом освещении. Конечно, при этом производительность батарей падает, но, тем не менее, они продолжают работать и давать ток.

Наивно было бы полагать, что, установив у себя дома или на даче систему солнечного электроснабжения, можно будет незамедлительно возвращать средства, вложенные на установку этой системы.

Ведь может случиться так, что установленная система является избыточной по мощности, и тогда излишки электроэнергии будут пропадать впустую.

Или, увидев ощутимый результат в части экономии, захочется подключить к системе дополнительные устройства, но, увы, мощности установки уже не хватит и придется докупать дополнительное оборудование.

И в том, и в другом случае срок окупаемости установки будет меняться. И не всегда в лучшую сторону. Поэтому и необходимо тщательно проанализировать свои потребности, по возможности, с учетом перспективы развития, и только тогда покупать соответствующую установку.

Системы солнечного электроснабжения

Определяющим фактором каждой такой системы является мощность. Чем больше мощность системы, тем выше ее функциональность. Тем больше запросов она может удовлетворить, тем больше потребителей электричества к ней можно подключить.

Естественно, что и конфигурация каждой отдельной системы определяется ее мощностью.

Солнечные батареи для частного дома: на что обращать внимание при выборе

Для самых маломощных систем, предназначенных, например, только для освещения, зарядки телефона, планшета, ноутбука или радиоприемника достаточно одной солнечной панели, одного аккумулятора, контроллера заряда и инвертора с максимальной выходной мощностью в 300 ватт.

Стоимость такой установки не превышает 20000 рублей, и срок окупаемости, в зависимости от интенсивности ее использования, может составлять от одного года до трех лет.

Системы средней мощности, вырабатывающие в месяц от 200 до 400 киловатт электроэнергии, представляют уже значительно более сложные установки. Здесь уже потребуется не одна, а восемь-десять солнечных панелей, инвертор мощностью в 3 киловатта, генерирующий на выходе синусоидальный переменный ток от 20 до 24 аккумуляторов емкостью по 150 ампер-часов.

Такая система уже позволяет включать различные бытовые приборы, телевизоры, микроволновую печь, электрочайники и другие электроприборы средней мощности. То есть такая система практически полностью покрывает потребности семьи из четырех человек.

Стоимость такой системы составляет от 350000 до 420000 тысяч рублей. За какое время окупится эта система, напрямую будет зависеть от стоимости одного киловатта электричества в данном районе. Это уже можно будет подсчитать, установив в системе электросчетчик.

Кроме таких, традиционных, систем солнечного электроснабжения, существуют так называемые ингрид-системы. Эти системы отличаются от описанных выше тем, что они включаются в контур общей электросети.

Они работают без аккумулятора и только днем, уменьшая потребление электричества от общей сети. Так как в таких системах отсутствуют аккумуляторы, то отпадает необходимость и в контроллере заряда. Выходы солнечных панелей подключаются непосредственно к ингрид-конвертору, который уже и выдает стандартное напряжение 220 вольт.

В зависимости от мощности такой системы, за год может быть сэкономлено до 5000 киловатт, так как уменьшается потребление электричества от внешних источников.

Стоимость таких систем, в зависимости от мощности, составляет от 60000 рублей до 150000 рублей.

При достаточно большой мощности ингрид-систем солнечного электроснабжения может вырабатываться избыточное электричество, которое поступает в общую электрическую сеть. К сожалению, в России этот возврат электроэнергии в общую сеть не компенсируется владельцу такой установки. В других странах, например, в Германии, этот возврат электричества оплачивается владельцами общих сетей. И этот момент существенно влияет на сроки окупаемости подобных систем.

http://solarb.ru

Из-за погодных особенностей большинство жилья россиян является энергозависимым. Есть множество регионов в где не редкость перебои с отоплением или подачей электричества. Поэтому использование альтернативной энергии было бы вполне уместно.

Как сообщает новостной портал reactor.space, на МКС протестируют компактные складные солнечные батареи ROSA, которые умеют сворачиваться и будут полезны не только на Земле, но и в космосе. Подробнее читайте здесь — https://reactor.space/news/na-mks-protestiruyut-kompaktnye-skladnye-solnechnye-batarei-rosa/

Если же взглянуть на Европу, то там не только обычные граждане, но и государственные структуры активно поддерживают применение солнечных панелей для производства энергии. Что же не позволяет жителям России перенять эти наработки, почему солнечные батареи практически не используются?

Можно перечислить несколько факторов, мешающих развитию использования фотоэлектронных преобразователей в российских регионах:

  • Наличие большого количества природных ископаемых.

  • КПД тепловых и атомных электростанций существенно больше чем у солнечных панелей.

  • Несовершенство законодательства. Отсутствует поддержка государства в виде инвестиций, льгот, существующих во многих странах, таких как Китай, Испания, Германия и прочие.

  • Ограниченное предложение. Самыми доступными фотоэлектронными преобразователями являются элементы китайского производства, качество которых зачастую не радует. Их срок службы может быть намного меньше, чем у аналогичных панелей американского или европейского производства. В результате они выходят из строя так и не окупив затраты на них.

  • Значительная стоимость. В развитых странах жители могут себе позволить потратить на монтаж системы автономного энергообеспечения десятки тысяч евро. Да и государство всегда в этом их поддерживает. В России лишь обеспеченные жители могут себе позволить установку солнечных панелей, которые позволят стать энергонезависимым на десятки лет.

  • Погодные факторы. Редкие солнечные дни, дождливая, пасмурная погода сказывается на эффективности работы фотоэлектронных преобразователей.

Но не все так мрачно. Все-таки жители России всё больше интересуются возможностью применения энергии солнечного света для электрификации и обогрева собственного жилья.

Можно ли отопить дом, используя солнечные батареи

Фотоэлектронные преобразователи становятся все более востребованы в разнообразных сферах жизнедеятельности, от освещения улиц, до обеспечения энергией МКС и различных спутников. Поэтому не стоит удивляться, что использование солнечных панелей вполне подходит для обогрева жилья. Достоинств у такого вида отопления множество:

  • Большой эксплуатационный период, если это не китайская подделка, позволяет окупить вложения в монтаж солнечных батарей.

  • Избыток энергии производимой фотоэлектронными преобразователями можно накапливать в специальных аккумуляторах. Что дает возможность использовать электричество по мере необходимости.

  • Отпадает необходимость расходовать бюджет, оплачивая услуги тепло и энергосетей.

  • Можно выставлять комфортную температуру в доме.

  • Использование тепловой энергии не привязано к прихотям коммунальных служб.

Но и без негативных моментов не обойтись. Всегда нужно учитывать, что организовывать, обогрев дома с помощью этих панелей целесообразно в регионах с достаточно высокой солнечной активностью. Для северных широт с долгими полярными сумерками необходим иной подход. Здесь следует совмещать применение энергии солнца с альтернативными возможностями отопления: печным, газовым.

При монтаже такой системы следует обратить внимание на определенные нюансы.

Окупаемость солнечных батарей

Потому как фотоэлектронные преобразователи служат для выработки электроэнергии их использование оправдано если в помещении планируется применять электрическое отопление: теплые полы, тэны в батареях и прочее. Если не усложнять, то для обогрева дома потребуется следующее оборудование:

  • Фотоэлектронные преобразователи, размещенные под определенным углом и на солнечной стороне крыши.

  • Специального преобразователя (инвертора), который позволяет трансформировать постоянный ток, вырабатываемый панелями в переменный.

  • Регулятора (контроллера), дающего возможность отключать накопители энергии при их полной зарядке или разрядке, следить чтобы поступающее на них напряжение соответствовало заявленному.

  • Специальных накопителей энергии (аккумуляторов).

  • Механизма, ответственного за отбор мощности.

  • Источников энергопотребления.

Применение всех этих приборов даст возможность существенно сэкономить расходы на содержание дома. При правильном расчете мощности солнечных батарей получаемую энергию можно будет использовать и для иных бытовых нужд.

Какой мощности нужна солнечная батарея

Важным моментом при расчете необходимого количества солнечных панелей – хватит ли их мощности для обогрева жилья. Этот показатель напрямую зависит от типа применяемого фотоэлемента и общей площади панелей. Если в качестве примера взять московский регион, то для функционирования:

  • Небольшого обогревателя или среднего числа бытовых приборов хватит панели, вырабатывающей 800 Вт в час. Если исходить, что здесь солнечная активность позволяет получить от самых распространенных кремниевых фотоэлементов в солнечный день не более 125 Вт, то площадь панели должна быть около 7 м2.

  • При увеличении площади элементов и соответственно их мощность в десять раз, можно обеспечить теплом в холодные периоды несколько небольших помещений.

  • В случае размещения панелей, которые позволять получать ток в 13,5 кВт можно полностью отопить загородный дом средних размеров, но при больших морозах всё равно понадобятся дополнительные источники электроэнергии.

  • Решить все проблемы позволят фотоэлементы, суммарная мощность которых будет превышать 20 кВт. Этого вполне хватит не только для поддержания в доме комфортной температуры, но и для бесперебойной работы имеющихся бытовых приборов.

Заключение

Как бы трудно ни продвигалось развитие солнечной энергетики на российских просторах, всё же спрос на солнечные батареи неизменно растёт. Ведь это не только источник энергии, который после окупаемости станет бесплатным. Благодаря фотоэлектронным преобразователям можно чувствовать себя свободным от прихотей коммунальщиков и государства.

Энциклопедия солнечных батарей → Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы по солнечной энергетике

Вопрос: Возможно подключить нагрузку через инвертор напрямую к солнечному модулю, без аккумулятора?
Ответ: Существуют типы инверторов которые это допускают, но для обычных инверторов это окончится фатально. Нагрузка будет работать крайне нестабильно из-за изменений освещенности и кроме того с солнечной батареи инвертор не сможет «взять» ток больше её тока короткого замыкания.Аккумулятор накапливает энергию, позволяет включать нагрузки, превышающие мощность солнечной батареи;

Вопрос: Хочу установить СБ у себя в квартире в обычном высотке? Это возможно?
Ответ: Это возможно, но вопрос лишь в том насколько это целесообразно и какую Вы преследуете цель.Сомнительна экономическая целесообразность мероприятия- электричество, получаемое от солнца гораздо дороже традиционного электричества из «розетки», к тому же по разным причинам объемы получаемой энергии будут незначительны. Вы можете направить эту энергию на работу какой либо маломощной нагрузки, к примеру освещения на балконе, освещения аквариума, прочих мелких нужд, а также для «экзотики» или исследований;

Вопрос: У меня часто бывают перебои в электроснабжении.

Есть ли выгода от приобретения солнечных батарей?

Могут ли солнечные батареи решить проблему?
Ответ: Для ответа на Ваш вопрос нужно все тщательно рассчитать. В расчете нужно учесть расход энергии в периоды отключения внешней сети, длительность отключения, имеется ли сезонность в отключениях, какова инсоляция в Вашем регионе с учетом предыдущего замечания. Как альтернатива решению с солнечными батареями может выступить обычная система резервного питанияя с возможностью запуска генератора в ручном или автоматическом режиме для заряда АКБ, т.к. солнечная система скорее всего будет слишком дорогой, да и попросту не сыграть никакой роли, если отключение произойдет ночью или в пасмурный день;

Вопрос: Какова эффективность крепления солнечной батареи на поворотную платформу?
Ответ: При слежении с помощью трекера за движением светила по азимуту дополнительная выработка 20%, при слежении еще и по высоте солнца плюс еще 10%;

Вопрос: В купленном мной солнечном модуле защитное стекло шершавое и напоминает пластик, что это?
Ответ: Нет, конечно это не пластик, а текстурированное стекло, к тому же закаленное. Вас вводит в заблуждение рисунок на поверхности, называемый текстурой.

Для проверки Вы можете убедиться в этом ударив со всей силы молотком или кувалдой, а потом заказать новый солнечный модуль:) Такое стекло с текстурой отражает от своей поверхности меньше света, особенно это актуально под острыми углами падения излучения и такая поверхность более выигрышна по сравнению с обычным гладким стеклом;

Вопрос: На этикетке солнечного модуля и его паспорте заявлена некая мощность модуля, но в реале я чаще всего наблюдаю что батарея выдает мощность меньше этой величины. С чем это связано?
Ответ: Тестирование и паспортизация солнечных модулей проходит в определенных условиях освещенности, температуры и спектра источника света. Подобные условия(STC- Standart Test Condition, E=1000Вт/м*2, Т=25С, АМ=1.5) приняты единые во всем мире. В реальной жизни условия эксплуатации довольно значительно отличаются от тестовых. В первую очередь это интенсивность освещенности. На стенде модуль замеряется при освещенности 1000Вт/м*2, а в природе подобная освещенность редко достигается на широтах нашей страны. Даже в яркий солнечный день освещенность не превышает обычно 800-900Вт/м*2. Освещенность на поверхности солнечного модуля также сильно зависит от того насколько оптимально модуль ориентирован к солнечным лучам — если они падают на поверхность модуля не под прямым углом, то освещенность ниже максимально возможной в этом месте в это время. Во вторых под воздействием солнечного излучения солнечная батарея сильно(до 60-65С) нагревается и теряет в мощности.

Именно поэтому солнечная батарея в морозный солнечный день может дать паспортную мощность и даже больше, если имеются переотражения от снега или иных предметов.

Вопрос: В некоторых модулях внутри соединительной коробки имеются какие то диоды. Зачем они нужны?
Ответ: Да, в модулях мощности более 60Вт есть подобные диоды. Такие модули бывают в составе систем мощности более 1кВт. А в таких системах средней мощности актуальна проблема выхода из строя модулей при частичном затенении. Эти диоды закорачивают затененную часть солнечного модуля для предотвращения выхода его из строя.

Вопрос: Насколько оправдано приобретение солнечных  модулей имеющих  КПД 20% и более?
Ответ:  Надеюсь что Вы не собираетесь выводить модули на космическую орбиту и имеете ограничение по весу:). Ну а если серьезно, то при отсутствии ограничений на площадь, отводимую под солнечные модули(например на катере), то экономичней покупать модули с типичным для массового производства  КПД 16-18%. Модули с высоким КПД стоят дорого и покупка их нецелесообразна для обычных целей;

Вопрос: Вы рекомендуете покупать специализированные АКБ вместо стартерных автоаккумуляторов при комплектации солнечной электростанции? Почему?
Ответ: Все дело в том , что автомобильные АКБ «заточены» под абсолютно другой режим работы, а именно на кратковременные большие стартерные токи , и вследствие этого срок эксплуатации стартерных АКБ при разряде малыми токами меньше, чем у специализированных АКБ, изготовленных технологии GEL и AGM. Кроме того стартерные АКБ крайне чувствительны к глубоким разрядам;

Вопрос:Как правильно подобрать сечение кабеля для компонентов солнечной установки?
Ответ: В разделе «Энциклопедия» в разделе «Самостоятельный монтаж системы» , а также в паспорте изделия приведены таблица и формула для расчета площади сечения кабеля в зависимости от величины протекающего тока, а также длины провода;

Вопрос: Мне сказали , что нужно соблюдать определенную последовательность при коммутации солнечной батареи, контроллера и аккумулятора.
Ответ: Да, это действительно очень важный момент. Необходимо первым подключить к контроллеру аккумулятор, затем солнечную батарею и только затем нагрузку. Если нужно все разобрать, то последовательность обратная. Несоблюдение этой последовательности приводит к выходу из строя контроллера. Иными словами нельзя оставлять контроллер с каким то напряжением «наедине», если не подключен аккумулятор;

Вопрос:Какие основные компоненты присутствуют в комплекте солнечной электростанции?

Ответ: Ответ: Помимо солнечной батареи в комплект фотоэлектрической станции входят: 1)Аккумулятор. Он выступает как буфер и накапливает энергию получаемую от СБ в течении дня; 2)Контроллер заряда- ведет интеллектуальный заряд АКБ, защищает АКБ от перезаряда и глубокого разряда; 3)Инвертор- преобразует постоянное напряжение АКБ в ~220В, если имеются нагрузки переменного тока; 4)Соединительные кабели; 5)Знания по монтажу системы:)

Вопрос:Короткое замыкание полюсов солнечной батареи как то отражается на её работе и ресурсе?
Ответ: Нет, СБ — это источник тока, которому не страшно короткое замыкание.;

Вопрос: Возможно применить обычный выпрямительный диод и не использовать контроллер заряда, чтобы АКБ не разряжался через СБ при низкой освещенности?
Ответ: Это возможно, если мощность СБ очень мала, а емкость аккумулятора велика. В этом случае перезаряд аккумулятора невозможен, но если мощность СБ значительна, то Вам необходимо вручную следить за заряженностью АКБ во избежание перезаряда и глубокого разряда АКБ. Обе крайности ощутимо сокращают жизнь АКБ;

Вопрос:Как должны соотноситься номинальное напряжение солнечной батареи и аккумулятора?
Ответ: Если Вы используете контроллер заряда ШИМ(PWM), то номинальное напряжение АКБ и СБ обязаны быть идентичны. При использовании контроллера заряда технологии МРРТ возможно подключить на его вход СБ с напряжением гораздо большим чем напряжение АКБ.Собственно в этом и состоит смысл МРРТ. Собственно в этом и состоит смысл МРРТ. Подробнее смотрите в разделе «Дополнительное оборудование-Контроллеры»

Вопрос: Я планирую установить солнечные батареи, но зимы у нас снежные и я хочу спросить как бороться со снежным покровом на СБ?
Ответ: Рецепт один- чистить+чистить. Любые механические способы подойдут, за исключением тех что могут нанести ущерб целостности СБ. Это может быть веник, швабра и т.д. и т.п. Например, иногда вполне достаточно подмести модуль, а оставшийся снег сходит довольно быстро с темной поверхности модуля;

 

FILED UNDER : IT

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*