Расчёт окупаемости солнечных батарей

Среди основных достоинств частных домов является возможность их видоизменения в зависимости от желаний и потребностей владельцев. И речь здесь идёт не только о визуальном преображении, но и о функциональном.

Так, например, вы можете установить на крыше частного дома солнечные батареи и использовать их для отопления и подогрева воды. Многих людей сегодня пугает стоимость этих модулей. Да, безусловно, оборудование является довольно дорогостоящим.

Но стоит оценить пользу, которую они принесут своим владельцам, благодаря чему можно осознать окупаемость данных изделий.

Целесообразность и окупаемость солнечных батарей

Можно выделить три наиболее распространённых случая, при которых люди предпочитают приобрести и установить данные модуль:

  • отсутствие электричества в доме;
  • перебои с подачей электроэнергии;
  • наличие электроснабжения и желания сэкономить.

Стоит рассмотреть каждый вариант в отдельности. При отсутствии городской линии питания люди предварительно оценивают расходы, связанные с подведением электричества к дому. В ряде случаев действительно целесообразнее будет установить солнечные батареи. В таком случае ориентировочная схема может выглядеть следующим образом.

В зависимости от освещённости местности батареи могут выдавать от пяти до тридцати вольт электроэнергии. Данные элементы обязательно подключаются к контроллеру, который преобразует эти значения в двенадцать, двадцать четыре или сорок восемь вольт. Данная энергия расходуется на подзарядку аккумуляторов, которые подсоединяются к инвертору.

Последний, получая энергию от аккумуляторов, переводит её в двести двадцать вольт переменного тока и поставляет электричество к приборам в доме. Для проведения расчётов вам нужно будет узнать две величины. Это максимальное пиковое потребление дома, а также количество электричества, которое необходимо в сутки.

Первое значение определяет максимальную мощность инвертора, а второе — какое количество электричества должны генерировать батареи.

Второй вариант развития событий, при котором целесообразно установить солнечные батареи, — это наличие перебоев с подачей электричества. Здесь всё зависит от того, как долго могут длиться отключения.

Если это время измеряется в часах, то целесообразность установки солнечных батарей практически равна нулю.

А вот если отключения носят системный характер и могут длиться около суток и более, то стоит задуматься об установке солнечных батарей.

На третьем пункте, который касается желания сэкономить благодаря установке солнечных батарей, стоит остановиться более подробно.

Какие факторы влияют на окупаемость?

Данный аспект зависит от целого ряда переменных. В их числе следует упомянуть такие:

  • Уровень инфляции. Безусловно, данный показатель всегда сказывается на росте тарифов на электроэнергию. Причём уровень инфляции может изменяться как в меньшую, так и в большую стороны, но тарифы на электроэнергию растут год за годом. Естественно, чем выше стоимость одного киловатт-часа, тем больше вам удастся сэкономить при использовании солнечных батарей.
  • Курс валют. Поскольку поставщиками данных изделий являются, как правило, иностранные предприятия, то и цены на солнечные батареи устанавливаются изначально в долларах США. Соответственно, изменения курса валют сказываются на окончательной стоимости изделий в российских рублях.
  • Так, например, те, кто купил солнечные батареи в период с 2012 по 2014 годы, зафиксировали для себя курс на уровне тридцати трёх рублей за один доллар.

Соответственно, для них сроки окупаемости солнечных батарей намного меньше, чем для тех, кто приобретает их сейчас.

Как повысить эффективность инвестиций?

Безусловно, установив солнечные батареи у себя в доме, вы сможете существенно сэкономить на оплате коммунальных услуг за электроэнергию. Эти средства можно дополнительно инвестировать в банковские вклады, драгоценные металлы, недвижимость и другие объекты. При таком подходе вы сможете ощутить на себе преимущества от их установки.

В связи с тем, что расходы, связанные с покупкой и монтажом солнечных батарей, являются довольно крупными, можно оформить кредит на их покупку в банковской организации.

В такой ситуации доход, получаемый благодаря отсутствию платежей за электроэнергию, можно расходовать на погашение задолженности.

Но в таком случае вам потребуется произвести предварительные расчёты, позволяющие выяснить, насколько целесообразным является данный подход.

Влияние КПД на окупаемость

Коэффициент полезного действия солнечной батареи зависит от материала, из которого изготавливаются солнечные панели.

Современный рынок предлагает кремниевые, моно-, поликристаллические, а также модули на базе аморфного кремния. Последние являются наименее эффективными.

Самый высокий коэффициент полезного действия присущ монокристаллическим батареям. Он может достигать порядка двадцати пяти процентов.

В целом, среднее значение КПД находится в пределах восемнадцати процентов. Для достижения максимального эффекта сегодня всё чаще используются солнечные элементы, состоящие из нескольких слоёв. Так, например, самый верхний может поглощать исключительно лучи видимой части спектра, средний — только инфракрасные, а нижний — ультрафиолетовые.

Как заработать на солнечных батареях?

Кроме того, что с помощью установки описываемых модулей вы сможете обеспечить собственный дом бесперебойной подачей электрической энергии, у вас будет образовываться её переизбыток. На этом также можно заработать, что существенно повышает целесообразность монтажа солнечных систем.

  1. Для этого действует сегодня «Зелёный тариф». В соответствии с ним вы сможете заключить договор с государством на тринадцать лет и продавать вырабатываемое электричество по фиксированной цене.
  2. Конечно, есть определённые условия, на которых осуществляется заключение такого договора.
  3. Во-первых, выделенная мощность на дом должна полностью соответствовать данному показателю, присущему станции, что будет установлена в вашем доме.

При подключении «Зелёного тарифа» вам обязательно нужно будет приобрести и установить специальный счётчик. Именно на основании показаний, полученных с этого прибора, представители Облэнерго смогут отслеживать информацию о количестве проданных вам киловатт электроэнергии.

Другие варианты для инвестиций

Помимо того, что вы можете установить солнечные батареи на крыше собственного дома с целью потреблять часть электроэнергии, а остаток продавать, также можно взять в аренду или оформить в собственность участок, на котором установить солнечные батареи исключительно с целью продажи электричества государству. Окупаемость таких инвестиций занимает порядка пяти лет. Это зависит от тарифов, установленных на электричество на данный момент, а также количества солнечной энергии, которую возможно добывать в конкретном регионе.

Конечно, Россия несколько отстаёт от своих зарубежных коллег в сфере развития зелёной энергии. Но по прогнозам экспертов эта отрасль продолжит развиваться. На сегодняшний день Правительство уже сосредоточено на строительстве новых солнечных электростанций. Вполне вероятно, что в ближайшие годы их генерация достигнет порядка пятнадцати процентов.

В то же время, хотелось бы отметить тенденцию к постепенному снижению стоимости фотоэлементов на фоне постоянного роста цен на электроэнергию в стране.

Точный расчёт окупаемости конкретной установки могут произвести только специалисты по факту, поскольку в учёт принимается множество факторов, в числе которых и количество солнечных дней в конкретном регионе, и тарифы на электричество, и стоимость конкретной установки.

Таким образом, покупка и установка солнечных модулей — это прогрессивные на сегодняшний день решения. С помощью данных установок вы сможете не только обеспечить свой дома бесперебойной подачей электричества, но и сделать выгодные инвестиции в будущее.

Да, сроки окупаемости здесь могут показаться вам довольно большими, но выгода, которую вы получите от приобретения и установки солнечных батарей, очевидна.

Поэтому при наличии возможности следует серьёзно задуматься об использовании солнечной энергии для энергообеспечения.

Источник: https://econrj.ru/stati/solnechnie-jelektrostancii-i-vsjo-s-nimi-svjazannoe/celesoobraznost-i-okupaemost-solnechnih-batarej.html

Расчет окупаемости солнечной электростанции на практическом примере

Экология потребления. С каждым годом электроэнергия для обеспечения частных домов обходится все дороже, и использование солнечной энергии помогает

С каждым годом электроэнергия для обеспечения частных домов обходится все дороже, и использование солнечной энергии помогает значительно сэкономить. Насколько выгодна установка солнечных батарей на частном доме? Попробуем рассчитать окупаемость установки солнечных батарей на примере одного из проектов, реализованных компанией «Sun Shines».

  • Солнечная электростанция установлена в Чеховском районе Московской области. В состав электростанции входят восемнадцать поликристаллических солнечных батарей по 300 Вт каждая и газовый генератор мощностью 13 кВт. Габариты одного солнечного модуля составляют 1,96×0,99 м.
  •  Длина цепочки солнечных батарей составила почти 18 метров, а их общая площадь — 35 кв.м. Для накопления энергии в электростанции используется 16 гелиевых аккумуляторов глубокого разряда, способных сохранить 42 кВт*ч энергии.
  • Блок бесперебойного питания мощностью 12 кВт использует солнечную энергию, накопленную в аккумуляторах, для обеспечения электричеством бытовых электроприборов дома, а в случае большого разряда аккумуляторов и недостаточного количества солнечной энергии в осенне-зимний период, для зарядки аккумуляторов будет автоматически подключаться газовый генератор.
  • Хотя с февраля газовый генератор ни разу не включался для дополнительной генерации энергии. Летом дом работает на полном обеспечении от солнечной электростанции.

Стоимость солнечной электростанции составляет 600 000 рублей (без учёта стоимости генератора). Стоимость установки индивидуальна. Она зависит от типа крыши, вариантов крепления, от длины кабеля.

Средняя выработка энергии солнечной электростанцией в летний период — 25 кВт*ч в сутки или 775 кВт*ч в месяц. За год солнечная электростанция вырабатывает 6530 кВт*ч. Если сеть уже подключена к участку и тариф 4 руб за кВт*ч, то в рублях это 26 000 рублей.

Окупаемость солнечных батарей при имеющемся подключении к городской сети без учёта инфляции составит 23 года. Если взять небольшой поправочный коэффициент на инфляцию и удорожание тарифов, срок окупаемости солнечной электростанции составит примерно 17 лет.

Но при этом дом полностью застрахован от внезапных отключений электричества из-за аварий!

Читайте также:  Сборка ветрогенератора своими руками

А что, если дом находится в удалённом районе и подключение к общей сети отсутствует и в ближайшее время не планируется?

  • Возьмём для сравнения дизельный генератор на 12 кВт — средняя стоимость 200 000 руб. При работе он потребляет 3 литра топлива в час, то есть в год он израсходует 26 тонн топлива и стоимость затрат составит 780 000 рублей в год (по 30 руб/литр).
  • Получается, что даже если поставить солнечную электростанцию и в качестве резерва поставить генератор поменьше (на 8 кВт), который будет зимой включаться на 1-2 часа в сутки, то окупаемость солнечной электростанции составит менее одного года!
  • И это без учёта стоимости технического обслуживания генератора и его износа.
  • Газовый генератор, несомненно более выгоден по сравнению с дизельным. Газовый генератор мощностью 13 кВт стоит 270 000 руб. Потребляет 8 куб.м в час. За год получается 70 000 куб.

м, а в рублях — 305 000 рублей (по 4300 руб за 1000 куб.м.). И это так же без учёта обслуживания генератора.

Получается, срок окупаемости солнечных батарей по сравнению с установкой газового генератора составит чуть менее двух лет.

В некоторых районах подключение участка к городской энергосети стоит от 50 до 500 тысяч рублей. И многие клиенты, которым выставляли счёт за подключение к электросети около 200 000 рублей, приобретали у компании «Sun Shines» электростанцию из 4-6 солнечных батарей стоимостью 140 000 рублей, и получали стабильное электроснабжение на летний период.

Экономия составляла 60 000 рублей по сравнению с подключением к обычной сети. В таком случае электростанция из солнечных батарей окупается мгновенно и с первого дня её использования можно уже считать прибыль, выражающуюся в полученных «зелёных киловаттах».

А если счёт за подключение к сети составляет 500 000 рублей? В этом случае экономия составила бы 360 000 рублей!

Подводя итог, можно сделать вывод, что индивидуальные автономные энергосистемы выгодны при эксплуатации. Затраты на солнечные панели окупятся за счёт экономии на коммунальных платежах. Солнечная энергия бесплатна и полностью безопасна для окружающей среды. В среднем, срок окупаемости солнечных батарей составляет около пяти лет, а срок службы – 30-50 лет.

Источник: https://econet.ru/articles/70471-raschet-okupaemosti-solnechnoy-elektrostantsii-na-prakticheskom-primere

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.

Солнечная панель

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).

Солнечный инвертор

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.

  1. 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.
  2. Кроме того, это стекло прозрачно также для инфракрасного и ультрафиолетового излучения, что позволяет фотоэлементам вырабатывать электроэнергию даже в пасмурную погоду, при слабом освещении.
  3. 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.

Солнечный контроллер батарей

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. 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.

Аккумуляторы для солнечных батарей

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.
Читайте также:  Чем так хорош тепловой насос вода-вода?

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.

Источник: http://solarb.ru/kakov-srok-okupaemosti-solnechnykh-batarei

9 мифов о солнечных батареях

Многие хозяева частных домов думают, что солнечная энергетика не для них. Аргументы бывают самые разные – данная технология еще не готова и она не окупает себя, их географическое положение не способствует развитию данного вида альтернативной энергетики и многие другие причины.

Однако существует множество различных сайтов, где описываются последние новинки альтернативной энергетики, множество продавцов солнечных панелей и вспомогательных компонентов к ним. На этих сайтах подробно описаны все технологии и их преимущества.

В данной статье мы постараемся развенчать основные мифы, которые тормозят внедрение солнечных батарей в домохозяйства.

Солнечные батареи не работают в холодном климате

На самом деле большинство солнечных панелей работает значительно лучше при невысоких температурах. Естественно при наличии солнечного света. Невысокие температуры значительно улучшают проводимость p-n перехода, чем улучшают переток энергии световых волн в электрическую. При высоких температурах проводимость p-n перехода снижается.

Технологии солнечных батарей постоянно развиваются

Еще одно популярное заблуждение. Многие потенциальные пользователи альтернативной энергетики считают нерентабельным установку панелей именно из-за их постоянного прогресса.

Технология преобразования энергии практически не изменилась с момента ее открытия в 1960 году. Меняются лишь технологии производства солнечных батарей, которые, конечно же, привносят определенные изменения в ценовую и преобразующую составляющую.

Однако, постоянное ожидание некого «прорыва», как правило, приводит к постоянному откладыванию реализации проекта.

Срок окупаемости слишком велик

Да, действительно этот вопрос актуален. Срок полной окупаемости установки солнечных батарей,  в зависимости от места  расположения, составляет в среднем от 6 до 15 лет.

Если добавить участие во всяких государственных и специальных кредитных программах для альтернативной энергетики срок окупаемости вполне реально снизить до 2 – 4 лет. Более того, установка солнечных батарей вполне может повысить стоимость недвижимости при продаже.

При грамотном подходе установка систем альтернативной энергетики может оказаться вполне выгодным капиталовложением.

Солнечным панелям необходима специальная система для получения максимальной мощности

Если монтаж фотоэлементов выполнен правильно, и они располагаются таким образом, чтобы получать максимальную эффективность от попадающих на него солнечных лучей, то установка систем слежения может и не понадобится.

Некоторые системы действительно используют регулировку угла наклона панелей в течении дня, или используются специальные инверторы с возможностью слежения за точкой максимальной мощности.

Но дополнительные расходы будут окупаться повышением эффективности.

Работа солнечных батарей значительно ухудшается в облачную или снежную погоду

Снежная и пасмурная погода действительно влияет на производительность солнечных батарей, но при этом их эффективность не снизится до нуля – они по-прежнему будут генерировать электроэнергию.

В случае снежного климата, большинство панелей устанавливается под углом для соскальзывания снега с их поверхности, а также наличия дождя способствуют очищению поверхности батареи от мусора, повышая, таким образом, их эффективность.

Солнечные панели непривлекательны

Профессиональные монтажники вполне могут разместить панели на любой уклон крыши и практически под любым углом, в любом положении. Они не повредят крышу домовладельца, в некоторых случаях даже наоборот, смогут ее защитить.

В последнее время начала выпускаться  специальная солнечная черепица, которая имеет довольно хороший дизайн и вполне может вписываться в современные строения. Тем более, что установку батарей можно произвести в местах, где их визуальное влияние будет минимально.

Если у вас большой двор, то солнечные панели могут устанавливаться на земле.

Солнечные панели нуждаются в постоянном уходе

Солнечные батареи являются надежными устройствами и нуждаются в минимальном обслуживании. Многие поставщики рекомендуют ежегодные проверки панелей и производительности систем, а некоторые предлагают пожизненные гарантии для этих устройств. Но имейте ввиду, что подсистемы (инверторы, аккумуляторные батареи) могут требовать дополнительного обслуживания и ухода.

Только некоторые государства предлагают специальные программы для альтернативной энергетики

Как правило, большинство государств в мире всячески стимулирует развитие альтернативной энергетики. Существуют также специальные «зеленые тарифы», по которым пользователи альтернативной энергетики могут продавать электрическую энергию энергокомпаниям.

Обязательна установка аккумуляторных батарей

Некоторые домашние системы альтернативной энергетики не хранят электроэнергию в батареях.

Они подключаются к электросети через инверторы и в случае избытка вырабатываемой электроэнергии отдают ее в сеть.

Но, существует практика и с установкой аккумуляторных батарей, что приводит к удорожанию системы и увеличению ее габаритных показателей, так как аккумуляторы устройства довольно объемные.

Источник: http://elenergi.ru/9-mifov-o-solnechnyx-batareyax.html

Окупаемость солнечных батарей

Рентабельность применения солнечных батарей зависит, в первую очередь, от показателей КПД оборудования. В однослойных фотоэлементах происходит поглощение инфракрасного излучения, что свидетельствует о «пустом» использовании УФ-спектра. В многослойных конструкциях все виды энергии преображаются в полезную, что значительно ускоряет окупаемость изделий.

Усреднённые показатели окупаемости солнечных батарей

В Южной Европе покупка таких компонентов оправдает себя уже за 2 года, в Средней Европе – максимум 3,5 года. На территории РФ эта цифра значительно разнится – все вложения «отобьются» за 2-5 лет.

Учёные прогнозируют, что в обозримом будущем показатели эффективности солнечных батарей удастся увеличить в разы за счёт снижения себестоимости установок и увеличения их КПД.

В связи с этим можно предположить, что срок окупаемости этой продукции будет меньше 2-х лет.

Факторы, влияющие на экономическую целесообразность приобретения солнечных батарей

Эти изделия относятся к числу дорогостоящей промышленной продукции, но они будут служить минимум 25 лет. Непосредственно на время их окупаемости воздействуют следующие сопутствующие условия:

  • Тип оборудования. Специалисты рекомендуют искать многослойные фотоэлементы, так как они работают более продуктивно, на рынке много дешёвых однослойных с низким КПД;
  • Климатические особенности региона. Чем выше активность солнечного света в этой местности, тем больше будет производиться электроэнергии;
  • Тарифы на энергоресурсы;
  • Общая стоимость приобретения и монтажа оборудования.

Рабочий ресурс альтернативных источников энергии

Современные солнечные батареи не содержат подвижных механических компонентов, что существенно усиливает надёжность и продлевает эксплуатационный срок конструкции.

Если озаботиться несложным уходом, каждый комплект можно использовать до 50 лет. Ещё один весомый довод в пользу внедрения такого решения – не трудоёмкость обслуживания, ведь будет достаточно очищать зеркала от пыли и налёта.

При регулярном протирании поверхности фотоэлементы смогут интенсивнее преобразовывать энергию.

При решении вопроса, стоит ли приобретать такое оборудования, в качестве главного преимущества приводится долговечность устройств – даже после максимального 6-летнего периода окупаемости можно будет больше 40 лет практически ничего не тратить на энергоресурсы.

Перспективы развития отрасли

Учёные всего мира стремятся соединить 2 направления в одном изделии: необходимо уменьшить себестоимость батарей и одновременно максимизировать их КПД.

Например, зарубежные исследователи сумели создать жаропрочный композит, который имеет 80% эффективности – в нём высокочастотное излучение преобразуется в инфракрасное.

Ещё один факт удачного решения – немецкие физики разработали фотоэлемент площадью чуть больше 5-ти квадратных мм, КПД которого составляет почти 45%, это благодаря тому, что были соединены целых 4 слоя инновационных полупроводниковых компонентов.

Источник: http://www.stroyservice.ru/2015/okupaemost_solnechnyh_batarej/

Расчёт солнечных батарей

В этой статье не будет формул и сложных вычислений, я попробую донести всё простыми словами, понятными для любого человека.

Статья обещает быть не маленькой, но я думаю вы не зря потратите своё время, оставляйте комментарии под статьёй.

Самое главное чтобы определится с количеством солнечных батарей надо понимать на что они способны, сколько энергии может дать одна солнечная панель, чтобы определить нужное количество. А также нужно понимать что кроме самих панелей понадобятся аккумуляторы, контроллер заряда, и преобразователь напряжения (инвертор).

Расчёт мощности солнечных батарей

Чтобы рассчитать необходимую мощность солнечных батарей нужно знать сколько энергии вы потребляете. Например если ваше потребление энергии составляет 100кВт*ч в месяц (показания можно посмотреть по счётчику электроэнергии), то соответственно вам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали такое количество энергии.

  • Сами солнечные батареи вырабатывают солнечную энергию только в светлое время суток. И выдают свою паспортную мощность только при наличие чистого неба и падении солнечных лучей под прямым углом.
  • При падении солнца под углами мощность и выработка электроэнергии заметно падает, и чем острее угол падения солнечных лучей тем падение мощности больше.
  • В пасмурную погоду мощность солнечных батарей падает в 15-20 раз, даже при лёгких облачках и дымке мощность солнечных батарей падает в 2-3 раза, и это всё надо учитывать. При расчёте лучше брать рабочее время, при котором солнечные батареи работают почти на всю мощность, равным 7 часов, это с 9 утра до 4 часов вечера.
  • Панели конечно летом будут работать от рассвета до заката, но утром и вечером выработка будет совсем небольшая, по объёму всего 20-30% от общей дневной выработки, а 70% энергии будет вырабатываться в интервале с 9 до 16 часов.
  • Таким образом массив панелей мощностью 1кВт (1000ватт) за летний солнечный день выдаст за период с 9-ти до 16-ти часов 7 кВт*ч электроэнергии, и 210кВт*ч в месяц. Плюс ещё 3кВт (30%) за утро и вечер, но пускай это будет запасом так-как возможна переменная облачность.
Читайте также:  Как сделать солнечную батарею своими руками

И панели у нас установлены стационарно, и угол падения солнечных лучей изменяется, от этого естественно панели не будут выдавать свою мощность на 100%. Я думаю понятно что если массив панелей будет на 2кВт, то выработка энергии будет 420кВт*ч в месяц. А если будет одна панелька на 100 ватт, то в день она будет давать всего 700 ватт*ч энергии, а в месяц 21кВт.

Неплохо иметь 210кВт*ч в месяц с массива мощностью всего 1кВт, но здесь не всё так просто

  1. Во-первых не бывает такого что все 30 дней в месяце солнечные, поэтому надо посмотреть архив погоды по региону и узнать сколько примерно пасмурных дней по месяцам. В итоге наверно 5-6 дней точно будут пасмурные, когда солнечные панели и половины электроэнергии не будут вырабатывать. Значит можно смело вычеркнуть 4 дня, и получится уже не 210кВт*ч, а 186кВт*ч
  2. Так-же нужно понимать что весной и осенью световой день короче и облачных дней значительно больше, поэтому если вы хотите пользоваться солнечной энергией с марта по октябрь, то нужно увеличить массив солнечных батарей на 30-50% в зависимости от конкретного региона.
  3. Но это ещё не всё, также есть серьёзные потери в аккумуляторах, и в преобразователей (инверторе), которые тоже надо учитывать, об этом далее.
  4. Про зиму я пока говорить не буду так-как это время совсем плачевное по выработке электроэнергии, и тут когда неделями нет солнца, уже никакой массив солнечных батарей не поможет, и нужно будет или питаться от сети в такие периоды, или ставить бензогенератор. Хорошо помогает также установка ветрогенератора, зимой он становится основным источником выработки электроэнергии, но если конечно в вашем регионе ветренные зимы, и ветрогенератор достаточной мощности.

Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей

Примерно так выглядит солнечная электростанция внутри домаЕщё один пример установленных аккумуляторов и универсального контроллера для солнечных батарей

Самый минимальный запас ёмкости аккумуляторов, который просто необходим должен быть такой чтобы пережить тёмное время суток. Например если у вас с вечера и до утра потребляется 3кВт*ч энергии, то в аккумуляторах должен быть такой запас энергии.

Если аккумулятор 12 вольт 200 Ач, то энергии в нём поместиться 12*200=2400 ватт (2,4кВт). Но аккумуляторы нельзя разряжать на 100%.

Специализированные АКБ можно разряжать максимум до 70%, если больше то они быстро деградируют. Если вы устанавливаете обычные автомобильные АКБ, то их можно разряжать максимум на 50%.

По-этому, нужно ставить аккумуляторов в два раза больше чем требуется, иначе их придётся менять каждый год или даже раньше.

Оптимальный запас еъёмкости АКБ это суточный запас энергии в аккумуляторах. Например если у вас суточное потребление 10кВт*ч, то рабочая ёмкость АКБ должна быть именно такой. Тогда вы без проблем сможете переживать 1-2 пасмурных дня, без перебоев. При этом в обычные дни в течение суток аккумуляторы будут разряжаться всего на 20-30%, и это продлит их недолгую жизнь.

Ещё одна немаловажная делать это КПД свинцово-кислотных аккумуляторов, который равен примерно 80%. То-есть аккумулятор при полном заряде берёт на 20% больше энергии чем потом сможет отдать. КПД зависит от тока заряда и разряда, и чем больше токи заряда и разряда тем ниже КПД.

Например если у вас аккумулятор на 200Ач, и вы через инвертор подключаете электрический чайник на 2кВт, то напряжение на АКБ резко упадёт, так-как ток разряда АКБ будет около 250Ампер, и КПД отдачи энергии упадёт до 40-50%.

Также если заряжать АКБ большим током, то КПД будет резко снижаться.

Также инвертор (преобразователь энергии 12/24/48 в 220в) имеет КПД 70-80%.

Учитывая потери полученной от солнечных батарей энергии в аккумуляторах, и на преобразовании постоянного напряжения в переменное 220в, общие потери составят порядка 40%. Это значит что запас ёмкости аккумуляторов нужно увеличивать на 40%, и так-же увеличивать массив солнечных батарей на 40%, чтобы компенсировать эти потери.

Но и это ещё не все потери. Существует два типа контроллеров заряда аккумуляторов от солнечных батарей, и без них не обойтись.

PWM(ШИМ) контроллеры более простые и дешёвые, они не могут трансформировать энергию, и потому солнечные панели не могут отдать а АКБ всю свою мощность, максимум 80% от паспортной мощности.

А вот MPPT контроллеры отслеживают точку максимальной мощности и преобразуют энергию снижая напряжение и увеличивая ток зарядки, в итоге увеличивают отдачу солнечных батарей до 99%. Поэтому если вы ставите более дешёвый PWM контроллер, то увеличивайте массив солнечных батарей ещё на 20%.

Расчёт солнечных батарей для частного дома или дачи

Если вы не знаете ваше потребление и только планируете скажем запитать дачу от солнечных батарей, то потребление считается достаточно просто. Например у вас на даче будет работать холодильник, который по паспорту потребляет 370кВт*ч в год, значит в месяц он будет потреблять всего 30.8кВт *ч энергии, а в день 1.02кВт*ч.

Также свет, например лампочки у вас энергосберегающие скажем по 12 ватт каждая, их 5 штук и светят они в среднем по 5 часов в сутки. Это значит что в сутки ваш свет будет потреблять 12*5*5=300 ватт*ч энергии, а за месяц «нагорит» 9кВт*ч.

Также можно почитать потребление насоса, телевизора и всего другого что у вас есть, сложить всё и получится ваше суточное потребление энергии, а там умножить на месяц и получится некая примерная цифра. Например у вас получилось в месяц 70кВт*ч энергии, прибавляем 40% энергии, которая будет теряться в АКБ, инверторе и пр.

Значит нам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали примерно 100кВт*ч. Это значит 100:30:7=0,476кВт. Получается нужен массив батарей мощностью 0,5кВт.

Но такого массива батарей будет хватать только летом, даже весной и осенью при пасмурных днях будут перебои с электричеством, поэтому надо увеличивать массив батарей в два раза.

В итоге вышеизложенного в вкратце расчёт количества солнечных батарей выглядит так:

  • принять что солнечные батареи летом работают всего 7 часов с почти максимальной мощностью
  • посчитать своё потребление электроэнергии в сутки
  • Разделить на 7 и получится нужная мощность массива солнечных батарей
  • прибавить 40% на потери в АКБ и инверторе
  • прибавить ещё 20% если у вас будет PWM контроллер, если MPPT то не нужно

Пример: Потребление частного дом 300кВт*ч в месяц, разделим на 30 дней = 7кВт, разделим 10кВт на 7 часов, получится 1,42кВт. Прибавим к этой цифре 40% потерь на АКБ и в инверторе, 1,42+0,568=1988ватт. В итоге для питания частного дома в летнее время нужен массив в 2кВт.

Но чтобы даже весной и осенью получать достаточно энергии лучше увеличить массив на 50%, то-есть ещё плюс 1кВт. А зимой в продолжительные пасмурные периоды использовать или бензогенератор, или установить ветрогенератор мощностью не менее 2кВт.

Более конкретно можно рассчитать основываясь на данных архива погоды по региону.

Стоимость солнечных батарей и аккумуляторов

Цены на солнечные батареи и оборудование сейчас достаточно разнятся, одна и также продукция может по цене в разы отличаться у разных продавцов, поэтому ищите дешевле, и у проверенных временем продавцов. Цены на солнечные батареи сейчас в среднем 70 рублей за ватт, то-есть массив батарей в 1кВт обойдётся примерно в 70т.

руб, но чем больше партия тем больше скидки и дешевле доставка.

Качественные специализированные аккумуляторы стоят дорого, аккумулятор 12в 200Ач обойдётся в среднем в 15-20т.рублей.

Я использую вот такие акб, про них написано в этой статье Аккумуляторы для солнечных батарей Автомобильные в два раза дешевле, но их надо ставить в два раза больше чтобы они прослужили хотябы лет пять. А так-же автомобильные АКБ нельзя ставить в жилых помещениях так-как они не герметичны.

Специализированные при разряде не блолее 50% прослужат 6-10 лет, и они герметичные, ничего не выделяют. Можно купить и дешевле если брать крупную партию, обычно продавцы дают приличные скидки.

Остальное оборудование наверно индивидуально, инверторы бывают разные, и по мощности, и по форме синусоиды, и по цене. Так-же и контроллеры заряда могут быть как дорогие со всеми функциями, в том числе с о связью с ПК и удалённым доступом через интернет.

Источник: http://e-veterok.ru/095-solnehnye-batarei-vraschyot.php

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector