Стоимость солнечных батарей для дома в россии: стоимость комплекта и целесообразность установки

Содержание

Сколько стоят солнечные батареи • solarpanel.today

То, что солнечная энергетика все больше набирает популярность, неудивительно. Использование возобновляемого, доступного и экологически чистого природного источника энергии растет во всем мире. Зачастую гелиоустановки позволяют  обеспечивать потребности в энергоснабжения не только своего домовладения или предприятия, но даже зарабатывать на «зеленом тарифе».

Но прежде чем воспользоваться всеми преимуществами гелиоэнергетики, нужно понимать, сколько стоят солнечные батареи и что влияет на их цену. На первый взгляд может показаться, что солнечные панели должны стоить дешево – они же  заряжаются от Солнца и не требуют какой-то дополнительной подзарядки. В результате, столкнувшись с ценами на солнечные батареи, у покупателей часто возникает недоумение от неоправдавшихся ценовых ожиданий и большого разброса цен на солнечные батареи. Поэтому прежде чем выбрать солнечные панели, нужно понимать, за что вы платите – из  чего складывается их цена, на какие нюансы обратить внимание. Ведь солнечные батареи – это инженерно-техническое устройство, состоящее из фотоэлементов, которые имеют определенные характеристики и параметры, иногда не очевидные, но влияющие на итоговую стоимость.

Если вы хотите узнать, сколько стоят солнечные батареи в Украине, сколько стоят солнечные батареи для дома в России, Беларуси или другой стране, какова цена солнечных батарей на крышу, для квартиры, частного дома или промышленного объекта, тщательно изучите все нюансы. Стоимость солнечных панелей определяется по общему принципу, но может существенно меняться в зависимости от ряда факторов, которые мы рассмотрим ниже.

Как образуется цена солнечных панелей

Производство фотомодулей является наукоемким и поэтому достаточно дорогим производственным процессом. Поэтому, несмотря на развитие технологий и связанное с ним небольшое снижение цен в последние пару лет,  установка солнечных батарей все еще остается достаточно недешевым делом. Определить «на глаз», сколько будет стоить солнечная батарея для дома в вашем конкретном случае, сложно. Впрочем, как и то, почему одна система стоит $120, а другая, аналогичная с виду, – уже $220. Чтобы вопросов возникало меньше, рассмотрим, из чего складывается цена солнечных батарей.

Среди основных показателей, влияющих на то, сколько стоят солнечные батареи на дом, следующие:

  • тип фотоэлементов;
  • мощность, габариты, количество ячеек;
  • используемые технологии;
  • класс устройства;
  • срок службы,  показатели износостойкости;
  • страна производства и бренд;
  • наличие гарантии.

Ниже рассмотрим подробнее эти параметры.

Что влияет на цену солнечных батарей – основные параметры

Тип фотоэлементов

Важный критерий, влияющий на цену солнечных панелей, – тип фотоэлементов. По этому параметру солнечные батареи делятся на поликристаллические, монокристаллические и тонкопленочные. Последние еще называют панелями из аморфного кремния, а при получении данного вида кремния используется «техника испарительной фазы». Самыми дешевыми из этих типов солнечных батарей являются тонкопленочные, средними по цене – поликристаллические и наиболее дорогими – монокристаллические. За счет внедрения новых технологий в последние годы разница в цене моно- и поликристаллических панелей слегка уменьшилась, также нивелировалась разница в их производительности (монокристаллические панели имеют КПД до 22% в среднем, поликристаллические – от 15 до 19 %).

Тип фотоэлементов

Тонкопленочные панели имеют самую невысокую себестоимость производства, но со временем быстрее теряют свойства и характеризуются низкой эффективностью в сравнении с кристаллическими панелями. Так, при равной энергоэффективности тонкопленочной и монокристаллической панелей площадь последней будет в 2 раза меньше. Поэтому в быту тонкопленочные батареи практически не используются, а больше находят применение на крупных гелиостанциях и предприятиях. Тем более технология их изготовления позволяет производить устройства сразу большой площади. Кстати, именно тонкопленочные панели лучше показывают себя в регионах с преобладанием пасмурной погоды, поэтому, несмотря на большие габариты, их стоит использовать в таких случаях.

Самыми дорогими и эффективными считаются монокристаллические панели, именно их предпочтительнее выбирать, если планируется пользоваться солнечной энергией круглогодично – монокристаллические панели лучше других работают зимой, в морозные солнечные дни. Кристаллы у них ориентированы в одном направлении, поэтому цвет их поверхности более темный и однородный. Поликристаллические панели считаются средними в соотношении цена–качество, более продуктивными в условиях рассеянного освещения и на сегодняшний день являются наиболее востребованными среди потребителей. Но даже несмотря на демократичные цены на этот вид панелей, ответ на вопрос, сколько же стоит поставить такие солнечные батареи на крышу или конкретный объект, можно будет дать лишь после полного определения остальных показателей. 

Мощность, габариты,  количество ячеек

Эти параметры существенно влияют на то, сколько в итоге будут стоить солнечные батареи для квартиры или для дома. К примеру, цена солнечных панелей может отличаться, даже если они одного типа, равны по габаритам и площади. И скорее всего, дело будет в мощности – том количестве энергии, которое обеспечивает данная система, по сути ее производительности. Такая ситуация может быть связана с разницей в производстве панелей, например, использовании разных примесей к кремнию. В таком случае даже при одинаковом размере фотоэлементов их мощность «на выходе» будет разная, а это один из важнейших эксплуатационных показателей для солнечной батареи. И несмотря на более высокую цену, стоит выбирать панель мощнее при других одинаковых характеристиках.

Еще на цену влияет количество ячеек и размеры солнечной батареи. Как правило, они прямо пропорциональны мощности, но нужно не забывать про разницу в типе фотоэлементов, о чем мы писали выше. Важно учесть все эти параметры, чтобы правильно соединить потребности в энергии от солнечной батареи и свой бюджет.

Используемые технологии

На то, сколько стоят солнечные панели, влияют и технологии. Их постоянно разрабатывают для того, чтобы повысить эффективность солнечных батарей, срок  их службы, уменьшить износостойкость, сделать более устойчивыми к окружающей среде. Например, стандартный корпусный модуль включает в себя металлическую подложку, кремниевые ламинированные пластины-ячейки, закаленное прозрачное стекло-покрытие и алюминиевую раму. В последнее время все чаще применяются и безрамные бистеклянные варианты панелей, которые легче очищаются от снега, более просты в установке, лучше защищены от механических повреждений, эффективней работают в суровых и условиях и экстремальных температурах окружающей среды. А еще эта технология – Double Glass – улучшает производительность панелей, уменьшает их перегрев и продлевает срок службы.

Солнечная панель 100W BIPV Double Glass

Все чаще встречается технология 5ВВ–сота с пятью проводниками вместо 3–4 токопроводящих шин, которые являются важным элементом батареи. Именно они собирают и передают ток, а значит, увеличение их количества повышает эффективность солнечных батарей.

Сплит-технология помогает увеличить производительность панелей путем уменьшения резистивных потерь через токоприемники. Ее суть заключается в использовании половинчатых фотоэлементов вместо цельных.

PERC технология повышает эффективность за счёт пассивации тыльной стороны фотоэлемента. Благодаря этому свет, который достигает задней поверхности элемента, не создавая никаких свободных носителей заряда, отражается в ячейке, где он получает второй шанс создать электрический ток. Они производительнее стандартных панелей на 1-1,5%.

И это только некоторые примеры технологий, которые применяются сегодня при производстве солнечных панелей и, естественно, влияют на их стоимость.

Класс устройства

Существует такое понятие, как класс качества солнечных батарей. От него тоже зависит, сколько будут стоить солнечные батареи для дома или квартиры. Самыми качественными и, соответственно, самими дорогими считаются солнечные батареи класса А. Остальные модули – это те, которые имеют какие-то небольшие дефекты, кардинально не влияющие на работу. Например, солнечная панель класса  В может иметь нарушенную внешнюю или внутреннюю структуру или не пройти по каким-то причинам визуальный контроль. Она после специального теста старения выдает снижение мощности элементов не более, чем на 30%. Класс С в солнечных батареях после теста старения показывает снижение мощности элементов более, чем на 30%. Но учтите, что очень часто визуально отличить класс панелей невозможно и компетентный продавец об этом знает. Зато отразиться на цене уровень класса качества может существенно.

Кстати, при производстве солнечных батарей бывает и некондиция с критическими дефектами, которая обозначается классом D. Такие панели не идут ни в продажу, ни в переработку.

Срок службы солнечных панелей и показатели износостойкости

Качественные солнечные панели, как правило, служат довольно долго, а значит, и стоят такие модули дороже аналогов. В среднем их срок службы солнечных батарей составляет около 30 лет. Но как показывает практика, качественные панели могут использоваться и дольше, а вот если изначально в панели были дефекты, то деградация начнется быстрее. На длительность службы панелей и их износостойкость влияют также правильность использования, тип и класс модуля, монтажная система, уровень технического обслуживания, условия эксплуатации устройства. Кроме того, существует прямая взаимосвязь между качеством панелей и ответственностью производителя, о чем речь пойдет ниже. 

Бренд, страна-производитель и гарантия качества

Этот пункт напрямую связан как с ценой, так и с качеством панелей. Продукция европейских, американских или японских брендов, как правило, стоит дороже, но зато можно быть уверенным в их качестве. Бюджетные азиатские (китайские) панели всегда были дешевле, но многие относились к ним с опаской. Сколько стоят солнечные батареи в Китае и сколько в Европе – этот вопрос, решался потребителями от их возможностей и пожеланий: что важнее, лучшее качество или дешевая цена.  Однако в последнее время цены заметно сравнялись, а азиаты стали поставлять вполне достойную и конкурентоспособную продукцию, которая не уступает сегодня в качестве метрам гелиоэнергетики. Появились и неплохие отечественные бренды-производители панелей с очень приятными ценами. В свою очередь, немецкие и японские производители вынуждены были понемногу цены снизить, чтобы отстоять свое «место под солнцем» – в прямом и переносном смыслах. Но правило при выборе бренда остается стандартным – до покупки тщательно изучить всю информацию о производителе, длительности его работы на рынке, выполненных проектах, проверить сертификаты, поинтересоваться отзывами клиентов. Это потраченное время окупится с лихвой, ведь солнечные батареи вы покупаете не на один год, и мелочей здесь  быть не должно. А еще не забудьте, что надежный производитель дает гарантию на свою продукцию на достаточно большой срок, что тоже немаловажно. 

Что еще может влиять на цену солнечных батарей

В принципе, сколько стоит установить солнечные батареи, во многом зависит от поставленной потребителем задачи. Например, планируется производство энергии только для собственных нужд или для продажи, для круглогодичного использования, сезонного или в качестве альтернативного/резервного источника энергии. Нужно учитывать проект и технические характеристики объекта, где панели будут использоваться, сколько их понадобится, площадь установки и возможности монтажа, количество приборов, т.е. предполагаемой нагрузки и объем необходимого количества энергии, которое нужно сгенерировать. А еще для того чтобы солнечные панели работали, понадобится комплект дополнительного оборудования (инвертор, контроллер), расходные  материалы и крепежные элементы. Зная все это, можно примерно рассчитать, сколько будут стоить солнечные батареи для дома или квартиры.

Но для точной калькуляции и надежности все-таки стоит проконсультироваться со специалистами. Ведь при правильной установке и нынешней стоимости электроэнергии гелиосистема в среднем окупится за 4–5 лет (для частного дома и семьи из 4 человек) – если не будет непредвиденных расходов, например, на смену аккумуляторов. Поэтому чтобы понять, сколько будут стоить солнечные батареи в вашем случае, оценивайте стоимость всего комплекта при расчете окупаемости, не экономьте на качестве батарей и производителе. Помните, что солнечная батарея – это выгодное вложение средств и возможность забыть о проблемах с электричеством.

Солнечные батареи для дома. Цены


Наша компания в Крыму осуществляет подбор, поставку оборудования, монтаж и сервисное обслуживание систем солнечного электроснабжения ЛЮБОЙ мощности и сложности. Как однофазных, так и трехфазных. По желанию клиента системы солнечного электроснабжения  могут быть дополнительно укомплектованы: ветрогенератором, дизельным или бензиновым генератором, системой GSM-мониторинга и др. Комплекты солнечных батарей для дома приведенные ниже представлены для ознакомительных целей. Для более точного подбора оборудования рекомендуем обратиться к нашим специалистам.

Комплекты солнечных батарей для дома

Комплекты солнечных батарей для электроснабжения дома позволяют обеспечить электрической энергией любую электрическую нагрузку переменного тока свойственную частному дому: освещение, холодильники, телевизоры и компьютеры, насосы системы отопления и водоснабжения, кондиционеры, микроволновки и т.д.  При выборе комплекта солнечных батарей для дома следует учитывать следующее: суточная энерговыработка солнечных батарей должна соответствовать суточному потреблению электрической энергии дома, общая мощность электрической нагрузки дома не должна превышать максимальной мощности подключаемой нагрузки для комплекта. Состав комплекта солнечных батарей для дома: солнечные модули; необслуживаемые герметизированные аккумуляторные батареи;  контроллер заряда; инвертор МАП SIN PRO (производства России) или Stark Country INV (производства КНР).

Название комплекта (солнечная батарея + герметезированные аккуумуляторы AGM + контроллер заряда + инвертор) Максимальная мощность подключаемой нагрузки активной/смешанной, Вт Энерговыработка солнечных батарей за световой день до, кВтч Запас энергии в аккумулятрах при разряде на 50%, кВт Мощность солнечных батарей, Вт Емкость аккумуляторных батарей 12В, Ач Цена*, руб

МАП SIN PRO 2.0 +2х140Вт +2х100Ач +20А

2000/1400 1,32 1,2 280 200 86 000
2000INV с ШИМ +2х140Вт +2х100Ач  2000/1600 1,32 1,2 280 200 91 000
МАП SIN PRO 3.0 +2х140Вт +2х100Ач +30А 3000/2000 1,32 1,2 280 200 99 000
3000INV с ШИМ +2х140Вт +2х100Ач  3000/2400 1,32 1,2 280 200 97 500
МАП SIN PRO 2.0 +6х140Вт +2х200Ач +30А 2000/1400 3,96 2,4 840 400 158 700
2000INV с ШИМ +6х140Вт +2х100Ач +30А 2000/1600 3,96 2,4 840 400 166 700
МАП SIN PRO 4.5 +4х140Вт +4х100Ач +30А 4500/3000 2,65 2,4 560 400 165 000
5000INV с ШИМ +4х140Вт +4х100Ач  5000/4000 2,65 2,4 560 400 183 000
МАП SIN PRO 4.5 +6х250Вт +4х200Ач +60А 4500/3000 7,1 4,8 1500 800 302 000
5000INV с ШИМ +6х250Вт +4х200Ач  5000/4000 7,1 4,8 1500 800 314 500
МАП SIN PRO 6.0 +12х140Вт +4х200Ач +40А 6000/4000 7,95 4,8 1680 800 330 000
МАП SIN PRO 6.0 +12х250Вт +8х200Ач +50А 6000/4000 14,2 9,6 3000 1600 550 000
МАП SIN PRO 9.0 +12х140Вт +4х200Ач +40А 9000/6000 7,95 4,8 1680 800 343 500
МАП SIN PRO 9.0 +12х250Вт +8х200Ач +50А 9000/6000 14,2 9,6 3000 1600 564 000
МАП SIN PRO 12 +24х250Вт +8х200Ач +2х50А 12000/8000 28,4 9,6 6000 1600 850 000

* цены указаны в ознакомительных целях. по состоянию на 01.02.2018

Принцип работы системы

В течение светлого времени суток солнечные батареи вырабатывают электрическую энергию. При помощи контроллера заряда эта электрическая энергия аккумулируется в герметизированных необслуживаемых аккумуляторных батареях и используется для питания электрических потребителей частного дома. Поскольку солнечные батареи вырабатывают постоянный ток, то для преобразования постоянного тока в переменный используется инвертор. В случае повышенного расхода электрической энергии или длительной пасмурной погоды электрической энергии производимой солнечными батареями и запасенной в аккумуляторных батареях может не хватать. Тогда система солнечных батарей для электроснабжения частного дома может автоматически переключаться на резервный источник электрической энергии (коммунальная электрическая сеть, бензиновый или дизельный генератор).

Преимущества

Долговечность. Ресурс солнечной панели не ограничен, ресурс контроллера заряда не ограничен, ресурс аккумуляторной батареи при 30% разряде составляет около 1200 циклов или 8 лет и более

Полностью автоматическая работа. Система электроснабжения дачного домика на солнечных батареях не требует внимания пользователя и работает в полностью автоматическом режиме.

Не обслуживаемость. Система электроснабжения дачного домика на солнечных батареях не требует периодического обслуживания аккумуляторной батарей, контроллера, солнечной батареи, инвертора

Универсальность.  Система позволяет подключать электрические приборы переменного тока 220В 50Гц.

Фотографии некоторых объектов нашей компании по солнечным батареям в Крыму:

Выгодна ли установка солнечных панелей

Андрей Петров

электроэнергетик

Профиль автора

Многие убеждены, что солнца в России очень мало и ставить солнечные панели нет никакого смысла.

На первый взгляд это кажется правдоподобным, но на самом деле не совсем справедливо: в некоторых субъектах РФ установка солнечных панелей все-таки оправданна. В этой статье разберемся, от чего зависит экономическая эффективность солнечных панелей для частных домов и бизнеса: от солнца или скорее от тарифов на электроэнергию.

План такой:

  1. Соберем информацию об уровне инсоляции в субъектах РФ.
  2. Подберем оборудование для солнечной станции.
  3. Посмотрим на текущие цены — тарифы — в субъектах РФ.
  4. На основе полученных данных выясним, кому и в каких субъектах РФ целесообразно рассматривать установку солнечных панелей.
  5. Оценим целесообразность для конкретного субъекта РФ.
  6. Рассмотрим законодательство.

Уровень инсоляции в России

В глобальном солнечном атласе, проекте Всемирного банка и Международной финансовой корпорации, различия между пустыней Сахара и российским Забайкальским краем в объемах потенциальной выработки солнечной электроэнергии не такие уж большие. На этой же странице атласа можно посчитать примерную выработку электроэнергии. Солнечная панель (PV) мощностью 1 кВт, установленная на крыше частного дома в Каире, выработает 1,713 МВт·ч в год, а точно такая же, но в Чите — 1,495 МВт·ч в год. Разница составляет всего 13%.

1,495 МВт·ч в год — потребление двух-трех лампочек при работе весь год по 16 часов в сутки, ночное время я исключаю. Это немного, но и мощность выбранной панели — 1 кВт — сравнима с мощностью электрического чайника.

По данным атласа, Забайкальский край — лидер по уровню инсоляции в РФ, а вот Краснодарский край находится только на 16-м месте. При этом среднегодовая температура воздуха в Чите, если проверить в Яндексе, составляет порядка +4…5 °C, а в Краснодаре — +12…13 °C. То есть высокая среднегодовая температура воздуха не повышает эффективность работы солнечных панелей.

Топ-10 субъектов РФ по уровню инсоляции

Регион

Электроэнергия в год от панели мощностью 1 кВт, МВт·ч

Забайкальский край

1,531

Амурская область

1,509

Еврейская автономная область

1,464

Хабаровский край

1,421

Республика Бурятия

1,399

Севастополь

1,338

Астраханская область

1,293

Сахалинская область

1,278

Саратовская область

1,274

Республика Крым

1,261

Источник: глобальный солнечный атлас

Эта таблица носит ознакомительный характер: если брать данные по городам, а не по субъектам РФ, позиции в рейтинге могут измениться. Географические координаты конкретного города дадут гораздо более точную информацию.

В глобальном солнечном атласе нет данных по субъектам РФ, расположенным выше 60 градусов северной широты, но это не означает, что там априори нецелесообразно устанавливать солнечные станции. Например, с 2015 года за Северным полярным кругом, в поселке Батагай в Якутии, успешно работает СЭС мощностью 1 МВт — она позволяет экономить драгоценное в тех краях дизельное топливо, используемое в генераторах. Но мы в рамках статьи будем рассматривать только субъекты, для которых есть данные по инсоляции и генерации энергии.

Глобальный солнечный атлас: чем краснее, тем выше инсоляция. Источник: globalsolaratlas.info

Оборудование для частной солнечной станции

Бытовые солнечные станции бывают сетевые, автономные и гибридные. Как следует из названия, сетевые используются в тех случаях, когда объект присоединен к внешней электрической сети и работает одновременно с ней. Автономные и гибридные могут работать без подключения к внешней сети.

Сетевые дешевле всех и позволяют уменьшить счета за электроэнергию, снижая объем потребления из внешней сети. Автономные и гибридные дороже, но позволяют накапливать электроэнергию в аккумуляторах, чтобы использовать ее в темное время суток или когда подача электроэнергии прерывается. Минус первых в том, что они не могут стать резервным источником энергии: при аварии во внешней сети не получится использовать энергию панелей, так как они автоматически отключатся. Минус вторых и третьих — в дороговизне.

Все солнечные станции состоят из солнечных панелей, коннекторов, то есть соединителей, проводов и инверторов, которые преобразуют постоянный ток от солнечных панелей в переменный и позволяют управлять всеми потоками электроэнергии. Аккумуляторы используются только в автономных и гибридных станциях.

Есть множество производителей оборудования, в том числе российских. Станцию можно скомпоновать из оборудования от разных производителей.

Сетевые солнечные станции. Источник: «Хевел»

Для нашего анализа возьмем уже скомпонованные станции разных типов и мощности от разных поставщиков и посчитаем их среднюю розничную стоимость. Рассчитаем среднюю стоимость производства электроэнергии на протяжении всего жизненного цикла и выберем наиболее подходящий вариант, чтобы на его основе оценить целесообразность установки солнечных станций в разных субъектах РФ.

Для расчета возьмем средний срок службы панелей — 25 лет. Среднегодовой объем выработки электроэнергии посчитаем по инсоляции Челябинской области: там средний для РФ показатель, 1101 кВт·ч в год на 1 кВт мощности. Также учтем стоимость денег — возьмем среднюю ставку между банковским вкладом и кредитом, 8%, на срок службы панелей. Полную стоимость оборудования рассчитаем с помощью кредитного калькулятора.

Средняя стоимость солнечной станции

Сетевая, мощностью 1 кВт

Средняя стоимость

94 370 Р

Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых

218 508 Р

Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы

7,93 Р

Сетевая, мощностью 3 кВт

Средняя стоимость

169 229 Р

Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых

391 842 Р

Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы

4,74 Р

Автономная/гибридная, мощностью 3 кВт

Средняя стоимость

208 197 Р

Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых

482 070 Р

Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы

5,83 Р

Сетевая, мощностью 5 кВт

Средняя стоимость

267 563 Р

Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых

619 527 Р

Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы

4,5 Р

Автономная/гибридная, мощностью 5 кВт

Средняя стоимость

345 092 Р

Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых

799 044 Р

Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы

5,8 Р

Сетевая, мощностью 10 кВт

Средняя стоимость

533 381 Р

Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых

1 235 016 Р

Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы

4,48 Р

Автономная/гибридная, мощностью 10 кВт

Средняя стоимость

720 106 Р

Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых

1 667 367 Р

Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы

6,05 Р

Сетевая, мощностью 15 кВт

Средняя стоимость

731 424 Р

Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых

1 693 575 Р

Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы

4,1 Р

Автономная/гибридная, мощностью 15 кВт

Средняя стоимость

980 063 Р

Средняя полная стоимость — с учетом 8% годовых

2 269 287 Р

Средняя стоимость кВт·ч за весь срок службы

5,49 Р

Чем выше мощность станции, тем дешевле энергия. Есть станции и большей мощности, чем 15 кВт, но мы ограничились средним объемом присоединенной мощности домохозяйств.

Мощность станции необходимо подбирать так, чтобы выработка электроэнергии не превышала средний объем вашего потребления. Даже если дом имеет присоединенную мощность 15 кВт, это совершенно не значит, что вам нужны панели такой мощности. 15 кВт в этом случае — ваш максимум, при превышении которого сработает автоматика и электричество отключится. А средняя потребляемая мощность может составлять только 1—5 кВт — на это значение и нужно ориентироваться, чтобы использование солнечной станции было экономически целесообразным.

В статье мы рассматриваем солнечные станции с точки зрения экономии, а не как резервный или автономный источник энергии. Поэтому мы не будем использовать автономные и гибридные станции: они сильно дороже. И у аккумуляторов гораздо меньший срок службы, чем у солнечных панелей, — а это негативно влияет на сроки окупаемости.

Для анализа мы возьмем сетевую солнечную станцию без аккумуляторов средней мощностью 5 кВт. Держим в голове, что выработка всех станций мощностью ниже 5 кВт будет дороже, а выше 5 кВт — дешевле.

УЧЕБНИК

Как победить выгорание

Курс для тех, кто много работает и устает. Цена открыта — назначаете ее сами

Начать учиться

Текущие тарифы на электроэнергию в России

Для населения и приравненных к ним категорий потребителей в России устанавливаются тарифы на электрическую энергию (мощность).

Тарифы для населения рассчитывают региональные энергетические комиссии — на основе утверждаемых ФАС России методик расчета, а также в рамках утверждаемого ФАС коридора тарифов, то есть минимальных и максимальных значений. Свой тариф можно посмотреть в платежке или на сайте энергосбытовой организации, а для нашего расчета мы используем максимальные значения из коридора. Это не конечные тарифы, но значения близки к реальным.

Для юридических лиц в России цены формируются конкурентным образом на оптовом рынке. Лишь некоторые составляющие конечной цены электроэнергии имеют установленный тариф.

Конечная цена состоит из следующих составляющих:

  1. Цена электроэнергии.
  2. Цена мощности.
  3. Тариф на услуги по передаче электроэнергии.
  4. Размер сбытовой надбавки энергосбытовой компании.
  5. Тариф на услуги иных инфраструктурных организаций.

По стоимости электроэнергии (мощности) для юридических лиц мы будем использовать прогнозные значения цен на 2021 год администратора торговой системы оптового рынка. Для услуг по передаче возьмем максимальные значения из коридора тарифов и утвержденные тарифы для федеральной сетевой компании. Это основные составляющие.

Прогнозы цен на электрическую энергию по субъектам РФ на 2021 годPDF, 1,38 МБ

Приказ ФАС от 14.12.2020 № 1216/20 «Об утверждении тарифов на услуги по передаче электрической энергии»PDF, 435 КБ

Сбытовую надбавку и иные платежи мы учитывать не будем: они окажут незначительное влияние на конечные цены для нашего анализа.

В каких субъектах РФ целесообразно устанавливать солнечные панели

В некоторых регионах использовать солнечные панели выгоднее, чем тратиться на электроэнергию. Самая очевидная разница получается в Нижегородской области: там за киловатт-час физическому лицу придется заплатить примерно 7 Р, а то же количество энергии, выработанное солнечными панелями, будет стоить 4,7 Р. Всего в России 33 региона, где солнечная энергия может принести выгоду в деньгах.

С юрлицами все намного проще: в России есть всего один регион, где тариф для них ниже, чем стоимость энергии с солнечных панелей, — Иркутская область.

Важно помнить, что итоговую оценку целесообразности надо проводить на конкретных объектах. В одном и том же субъекте РФ есть тарифы для населения с газовыми плитами и с электрическими — и они сильно разнятся. Это существенно повлияет на результат.

Как выбрать солнечную станцию и рассчитать ее экономический эффект

Вот что нужно знать для выбора станции и расчета эффекта:

  1. Уровень инсоляции в вашем регионе.
  2. Действующие цены — тарифы.
  3. Объем вашего потребления электроэнергии.
  4. Оборудование станции.

Обо всем этом мы уже говорили, но теперь делаем по шагам. Считать будем для частного дома в Москве.

Шаг 1: инсоляция. Чтобы узнать уровень инсоляции вашего региона, смотрим в солнечный атлас.

Вводим в поиске свой город. В моем случае это Москва Выбираем тип объекта, например частный дом, и номинальную мощность солнечных панелей — 1 кВт. Получаем значение 1,016 МВт·ч в год с одного кВт мощности, или 1016 кВт·ч в год

Шаг 2: цены. Самый простой способ узнать текущие цены — посмотреть платежный документ. Если платежки под рукой нет, нужно зайти на сайт своей энергосбытовой организации, в моем случае это Мосэнергосбыт.

Физическому лицу нужно в разделе для частных лиц найти тарифы. Вспоминаем, газовая или электрическая плита стоит дома, а также какой счетчик установлен — однотарифный, двухтарифный, многотарифный. Если ничего из этого вспомнить не удается или вы не знаете, то используйте в расчетах однотарифный план для электрической плиты. Тариф указан с НДС.

Если вы юридическое лицо, в разделе для юридических лиц найдите предельные уровни нерегулируемых цен для потребителей мощностью менее 670 кВт. Выберите там первую ценовую категорию, договор энергоснабжения и уровень напряжения (НН). Либо используйте фактические параметры, которые вам известны. Не забудьте прибавить к цене НДС.

Предельные уровни нерегулируемых цен на электрическую энергию АО «Мосэнергосбыт»XLSX, 1,29 МБ

Выписка из моего единого платежного документа

Шаг 3: считаем средний фактический почасовой объем потребления. Берем платежные документы с зафиксированными объемами потребления электроэнергии. Можно взять за три разных месяца в разное время года — например за июль, декабрь и апрель — и посчитать среднее значение. Либо взять одну весеннюю или осеннюю платежку: световой день меньше, чем летом, но больше, чем зимой, и не так тепло, как летом, но теплее, чем зимой.

Если у вас двухтарифный или многотарифный счетчик, нужно взять дневной объем потребления — в моем случае пик плюс полупик. Если однотарифный — берем тот объем, что там есть.

Считаем:

Средний фактический почасовой объем потребления = Показания счетчика за месяц / Количество дней в месяце / Количество дневных часов.

Дневные часы считаются исходя из утвержденных ФАС России тарифных зон суток. Во всех субъектах РФ это 16 часов.

В моем случае: (261 кВт·ч + 337 кВт·ч) / 28 дней / 16 ч/день = 1,33 кВт·ч за час.

Приказ ФАС от 24.12.2020 № 1265/20 «Об утверждении интервалов тарифных зон суток для потребителей на 2021 год»PDF, 435 КБ

Шаг 4: выбираем подходящее оборудование. Выбирать будем по мощности и цене. Практически все солнечные панели и инверторы производятся в Китае — разница в качестве и производительности если и есть, то небольшая. Еще у инверторов бывают различные функции — полезные и не очень. Эти аспекты можно оценить по отзывам и описаниям самостоятельно.

Выбираем по мощности. Мы знаем, что в среднем за час наш дом потребляет 1,33 кВт·ч. А уровень инсоляции в Москве позволит с 1 кВт номинальной мощности панели выработать 1016 кВт·ч в год. Но нам нужно значение выработки за час.

Из 24 часов в сутках в среднем по году только 12 светлых. Это время с 6 утра до 18 вечера — летом больше, зимой меньше. Получается 4380 часов в год.

Теперь делим значение по инсоляции, 1016 кВт·ч, на количество светлых часов — и получаем, что панель мощностью 1 кВт будет вырабатывать 0,23 кВт·ч в час. А нам нужно подогнать выработку панелей до нашего среднего уровня потребления — 1,33 кВт·ч в час.

Умножаем по очереди на 2, 3, 5 и так далее, пока не получим значение, близкое к 1,33, но немного ниже. В нашем случае 5 × 0,23 = 1,15 кВт 

Выбираем по цене. Я нашел несколько подходящих мне станций и выбрал самую дешевую. Поставщик — ECO 50, сетевая станция мощностью 5,3 кВт, стоит 210 546 Р без учета монтажа — это 10—15% от стоимости станции. Срок службы панелей — 30 лет.

210 546 Р

стоит сетевая станция ECO 50 мощностью 5,3 кВт

Стоимость сетевых станций мощностью 5 кВт

Мощность

5,3 кВт

Мощность

5 кВт

Мощность

5,3 кВт

Мощность

5 кВт

Примерно так выглядит комплект

Шаг 5: считаем эффект. Для расчета эффекта нам нужно знать среднюю стоимость выработки киловатт-часа нашей станцией за весь срок ее службы.

Для этого:

  1. Рассчитываем полную стоимость станции: 210 546 Р плюс 31 581 Р за монтаж плюс стоимость денег — 8% годовых на 30 лет. Получаем 639 590 Р.
  2. Рассчитываем объем выработки станции за весь срок службы. Для этого значение инсоляции для Москвы, 1016 кВт·ч в год, умножаем на мощность станции. Получаем объем выработки 5080 кВт·ч в год. За 30 лет — 152 400 кВт·ч.
  3. Делим стоимость станции на объем выработки: 639 590 Р / 152 400 кВт·ч — получаем 4,19 Р/кВт·ч.

Соберем все значения в таблицу и рассчитаем срок окупаемости:

Срок окупаемости = Стоимость оборудования / (Годовая выработка станции × Тариф в Москве).

Расчет выгоды и срока окупаемости солнечной установки при тарифе с электрической плитой

Тип солнечной станции Сетевая
Мощность станции 5 кВт
Стоимость оборудования 639 590 Р
Срок службы панелей 30 лет
Среднегодовой объем выработки 5080 кВт·ч
Дневной тариф в Москве для физлиц 5,6 Р за кВт·ч
Средняя стоимость выработки станции 4,19 Р за кВт·ч
Разница 7162 Р в год
Срок окупаемости 22 года

Тип солнечной станции

Сетевая

Мощность станции

5 кВт

Стоимость оборудования

639 590 Р

Срок службы панелей

30 лет

Среднегодовой объем выработки

5080 кВт·ч

Дневной тариф в Москве для физлиц

5,6 Р за кВт·ч

Средняя стоимость выработки станции

4,19 Р за кВт·ч

Разница

7162 Р в год

Срок окупаемости

22 года

Итак, грубый расчет, не учитывающий ежегодный рост тарифов на электроэнергию и ежегодное небольшое снижение эффективности выработки станции, показал, что установка солнечных панелей может быть выгодной для частного дома в Москве, но срок окупаемости составит 22 года. Это в пределах срока службы панелей, но все равно очень и очень много.

Вероятно, через несколько лет, когда тарифы еще подрастут, а солнечные станции подешевеют, срок окупаемости сократится. Но, к примеру, если считать для юридического лица в Ленинградской области, срок окупаемости уже сейчас составит около 11—12 лет. А вот физическим лицам в Ленинградской области рассчитывать на целесообразность не приходится.

Также надо помнить: чем мощнее станция, тем дешевле выработка каждого киловатт-часа. Если ваша потребность в электроэнергии больше моей, установка станции будет выгоднее.

Действующее законодательство

В России в конце 2019 года вышел закон, который ввел понятие «объект микрогенерации». Из определения следует, что это объект, присоединенный к сетям напряжением ниже 1000 вольт, имеющий возможность выдавать электроэнергию в общую сеть в объеме, не превышающем величину технологического присоединения. И максимум 15 кВт. А также использующий для выдачи электроэнергии в сеть собственную электросетевую инфраструктуру, а не общую.

Строго говоря, солнечные панели, установленные на крыше среднестатистического частного дома, могут быть объектом микрогенерации.

Также в марте 2020 года в развитие этого закона вышло постановление правительства РФ, уточняющее некоторые вопросы.

Что законодательство нам дает:

  1. Появляется возможность продавать излишки выработанной электроэнергии в общую сеть по договору купли-продажи с энергосбытовой организацией.
  2. Появляется возможность сальдировать в рамках одного месяца объемы потребления из сети и объемы выдачи в сеть.

Что касается продажи электроэнергии сбытовой организации: излишки можно продать по цене, не превышающей средневзвешенную цену электрической энергии на оптовом рынке — это порядка 0,8—1,3 Р за киловатт-час без НДС. Это ниже рассчитанной нами средней стоимости выработки электроэнергии солнечными станциями, то есть продажу электроэнергии в сеть вряд ли можно назвать выгодной.

А вот сальдирование предоставляет возможность использовать общую сеть как некий аккумулятор. Когда нам не нужна выработанная электроэнергия, она отдается в сеть, а когда нужна — забирается из сети в том же объеме бесплатно.

Это очень важный момент, так как все расчеты экономической эффективности солнечных панелей производятся исходя из условия, что каждый выработанный киловатт-час на протяжении всего жизненного цикла станции был потреблен и ни одного не ушло «в землю». Без сальдирования в условиях частного дома это было бы невозможно: нам приходится покидать дом, чтобы сходить в магазин, в гости, в кафе, съездить в отпуск, а солнце светит и светит. Сальдирование позволяет накопить весь объем выработанной солнечными панелями электроэнергии и использовать его в удобное для вас время в рамках одного месяца.

Оба механизма — купля-продажа и сальдирование — работают вместе. Итоги формируются по итогам расчетного месяца. Если ваше совокупное месячное потребление — 1000 кВт·ч, а станция выработала 800 кВт·ч, то разницу, 200 кВт·ч, вы приобретете по тарифу из сети. Если потребление было 800 кВт·ч, а станция выработала 1000 кВт·ч, то разницу у вас купит энергосбытовая компания по ценам оптового рынка.

Если у вас установлен двухтарифный или многотарифный счетчик, то объемы выработки и потребления определяются и сальдируются в рамках соответствующих зон суток — день/ночь, пик/полупик/ночь. То есть в таком случае дневную выработку станции нельзя сальдировать с ночным потреблением из сети — только с дневным.

Вот что необходимо сделать, чтобы все это заработало:

  1. Выполнить технологическое присоединение солнечной станции к объектам сетевой организации. Можно сделать это вместе с присоединением дома к сети или отдельно, если дом уже присоединен. Как подавать заявку на технологическое присоединение, мы уже писали.
  2. Заключить договор купли-продажи электрической энергии с энергосбытовой организацией — с той же, что вас обслуживает. Сделать это можно после или во время процедуры технологического присоединения, обратившись любым удобным способом.

Запомнить

  1. В большинстве субъектов РФ достаточно солнечного света для установки солнечных станций.
  2. С каждым годом целесообразность установки солнечных станций в России увеличивается: цены растут, а станции дешевеют.
  3. Для юридических лиц установка солнечных станций более целесообразна, чем для физических, — из-за разницы цен.
  4. Солнечные станции нецелесообразно ставить на даче, если вы не проживаете там постоянно. Это серьезно увеличит срок окупаемости.
  5. Для экономии на электроэнергии стоит рассматривать сетевые солнечные станции без аккумуляторов. Аккумуляторы в составе солнечных станций позволяют использовать их как резервный источник энергии, но сэкономить на таких станциях не выйдет.
  6. Чтобы воспользоваться преимуществами законодательства о микрогенерации, необходимо официально подключить станцию к сетям и заключить договор со сбытовой организацией.

Harvard Business Review Россия

Солнечная энергетика переживает солнечные времена. В США количество установок солнечных панелей вернулось на допандемический уровень, и аналитики прогнозируют, что общая мощность установок превысит 19 ГВт, в то время как в конце 2019 года этот показатель равнялся 13 ГВт. По данным отраслевых исследований, в течение следующих 10 лет общий объем мощности установок может вырасти в четыре раза. И это без учета возможного влияния новых норм и стимулов, вводимых администрацией Байдена, выступающей за зеленые инициативы.

Устойчивость отрасли во время пандемии в значительной степени обусловлена налоговым кредитом на инвестиции в солнечную энергетику, который покрывает 26% расходов, связанных с солнечной энергией, для всех бытовых и коммерческих потребителей (что составляет чуть менее 30% в период за 2006—2019 год). После 2023 года налоговая льгота снизится до 10% для коммерческих установщиков и больше не будет действовать для покупателей жилья. Таким образом, в ближайшие месяцы продажи солнечных панелей, вероятно, вырастут еще больше, поскольку покупатели будут гнаться за скидкой, пока она еще есть.

Налоговые субсидии не единственная причина солнечного бума. Эффективность конверсии панелей росла на целых 0,5% каждый год в течение 10 последних лет, и это несмотря на то, что производственные затраты (а следовательно, и цены) резко упали в результате нескольких волн инноваций, в основном запущенных доминирующими в отрасли китайскими производителями. Для конечных потребителей это означает намного меньшие первоначальные вложения в пересчете на киловатт генерируемой мощности.

Все это прекрасные новости не только для отрасли, но и для всех, кто осознает необходимость перехода от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии во имя будущего нашей планеты. Однако есть серьезная загвоздка, о которой мало кто упоминает.

Панели, панели, везде панели

Экономические инициативы подгоняются под то, чтобы побуждать клиентов быстрее менять существующие панели на более новые, дешевые и эффективные образцы. В отрасли, где решения в сфере переработки и вторичного использования остаются глубоко неадекватными, огромный объем выброшенных панелей вскоре создаст риск разрушительного масштаба.

Разумеется, информацию об этом не получишь из официальных отраслевых и государственных источников. По официальным прогнозам Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (International Renewable Energy Agency, или IRENA), «к началу 2030-х годов ожидается ежегодное накопление большого количества отходов», их объем к 2050-му может составить 78 млн тонн. Масштабы, конечно, впечатляют. Но поскольку у нас есть столько лет на подготовку, в документе это преподносится как возможность повторного использования ценных материалов на миллиард долларов, а не как страшная угроза. Угроза скрывается в том, что прогнозы IRENA основаны на предположении, что клиенты не будут менять свои панели в течение всего 30-летнего цикла. Они не берут в расчет вероятность повсеместной замены панелей на ранней стадии использования.

В нашем исследовании мы учли этот фактор. Используя реальные данные по США, мы смоделировали инициативы, влияющие на решения потребителей о замене панелей при различных сценариях. Мы предположили, что при принятии решения о замене панелей особенно важны три переменные: цена установки, уровень компенсации (то есть текущая ставка по солнечной энергии, продаваемой в сеть) и модульная эффективность. Если стоимость замены достаточно низка, а эффективность и уровень компенсации достаточно высоки, мы полагаем, что рациональные потребители осуществят замену независимо от того, прослужили ли их текущие панели положенные 30 лет или еще нет.

В качестве примера рассмотрим гипотетического потребителя (назовем ее г-жа Браун), проживающего в Калифорнии и установившего солнечные панели в своем доме в 2011 году. Теоретически она могла бы пользоваться этими панелями 30 лет, то есть до 2041-го. На момент установки общая стоимость панелей составила $40,8 тыс., 30% которых подлежали налоговому вычету благодаря налоговой льготе для инвестиций в солнечную энергетику. В 2011 году г-жа Браун могла ожидать, что за год ее установка произведет 12 тыс. КВт энергии, что эквивалентно объему электроэнергии примерно на $2,1 тыс. Каждый следующий год эффективность панелей должна прогнозируемо снижаться примерно на один процент из-за деградации модуля.

А теперь представьте, что в 2026 году, на полпути жизненного цикла оборудования, г-жа Браун возвращается к размышлениям о солнечной установке. Она слышала, что панели последнего поколения дешевле и эффективнее, и, проведя собственное исследование, она делает вывод, что это действительно так. Исходя из текущих прогнозов, к 2026 году г-жа Браун обнаружит, что расходы, связанные с покупкой и установкой солнечных панелей, упали на 70% по сравнению с 2011-м. Более того, панели нового поколения будут приносить $2,8 тыс. годового дохода, что на $700 больше, чем ее текущая установка в первый год использования. Получается, что, если модернизировать панели сейчас, а не через 15 лет, то чистая приведенная стоимость (NPV) солнечной установки вырастет более чем на $3 тыс. по покупательной способности доллара на 2011 год. Если г-жа Браун — рациональный потребитель, то она выберет вариант с ранней заменой. А если бы она была особенно прозорлива в денежных вопросах, то пришла к такому решению еще раньше: наши расчеты для сценария г-жи Браун показывают, что NPV замены превысит NPV сохранения текущих панелей в 2021 году.

Волна солнечного мусора

Согласно нашему исследованию, как показано на этом графике, кумулятивный уровень отходов вырастет быстрее и резче, чем предполагает большинство аналитиков. Зеленая линия «без отказов» отражает утилизацию панелей при условии, что за 30-летний жизненный цикл изделие не выйдет из строя; голубая линия отражает прогноз Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), который предполагает некоторое количество замен на более ранних этапах жизненного цикла; а красная линия отражает прогнозы по отходам, сделанные в результате нашего исследования.

Если панели будут заменяться на ранних стадиях жизненного цикла, как предсказывает наша модель, то за четыре года объем отходов может оказаться в 50 раз больше, чем прогнозируют в IRENA. Эта цифра соответствует примерно 315 тыс. метрических тонн отходов, исходя из оценки соотношения массы к мощности на уровне 90 тонн/МВт.

Как бы ни тревожили эти данные, они не могут в полной мере отразить масштабы кризиса, поскольку наш анализ ограничивается лишь установками на жилых домах. Если добавить к рассмотрению панели, установленные в коммерческом и промышленном секторах, объем замен может быть намного, намного больше.

Во что обойдется солнечный мусор

Имеющиеся у отрасли мощности по переработке и вторичному использованию ресурсов не предполагают такого наплыва отходов, который может случиться в будущем. Объем финансового стимулирования инвестиций в переработку вторичного сырья солнечной энергетики сложно назвать высоким. Несмотря на то что панели содержат небольшое количество таких ценных материалов, как серебро, по большей части они делаются из стекла — очень дешевого материала. Долгий срок службы солнечных панелей также сдерживает инновации в этой области.

В результате инфраструктура утилизации отходов не поспевает за стремительным ростом производства солнечной энергии. Чтобы дать вам некоторое представление о проблеме, First Solar — единственный известный нам производитель панелей США, активно занимающийся переработкой только собственных продуктов компании при глобальной производительности на уровне 2 млн панелей в год. Нынешние мощности позволяют перерабатывать одну панель за $20—30. Отправка той же панели на свалку обойдется всего лишь в $1—2.

Однако прямые затраты на переработку — это только часть проблемы, связанной с окончанием срока службы продукции. Панели — хрупкое и при этом громоздкое оборудование, которое обычно устанавливается на крышах жилых домов. Чтобы аккуратно их снять и в целости и сохранности перенести в грузовую машину, требуются специально обученные мастера. К тому же некоторые страны могут классифицировать солнечные панели как опасные отходы из-за небольшого количества содержащихся в них тяжелых металлов (кадмия, свинца и т. д.). Такая классификация влечет за собой ряд дорогостоящих ограничений: опасные отходы можно перевозить только в определенное время по специальным маршрутам и проч.

Совокупность непредвиденных затрат может подорвать конкурентоспособность отрасли. Если мы выстроим график будущих установок в соответствии с кривой логистического роста с предельным значением 700 ГВт в 2050 году (расчетный потолок для рынка жилой недвижимости США по данным Национальной лаборатории по изучению возобновляемых источников энергии США) и с кривой ранней замены оборудования, мы увидим, что объем отходов превысит объем новых установок уже в 2031 году. К 2035-му количество списанных панелей превысит количество проданных единиц товара в 2,56 раза. В свою очередь, это приведет к тому, что нормированная стоимость электроэнергии (мера стоимости актива, производящего энергию, в течение срока его эксплуатации) вырастет в четыре раза по сравнению с текущим прогнозом. Экономика солнечной энергии, столь яркая в 2021 году, быстро потемнеет, поскольку отрасль просто утонет в собственном мусоре.

Кому придется платить по счетам?

Почти наверняка решать, кто понесет расходы по утилизации мусора, будут государственные регулирующие органы. Поскольку в ближайшие несколько лет отходы первой волны досрочной замены панелей будут накапливаться, правительство США — начав с уровня штатов, но затем, несомненно, выйдя на федеральный уровень — введет закон об утилизации солнечных панелей. Вероятно, эти нормы будут разработаны по модели Директивы ЕС об отработавшем электрическом и электронном оборудовании (WEEE), которая служит правовой основой для переработки и утилизации электронных отходов в странах-членах ЕС. В основном штаты, принявшие закон об утилизации электроники, поддерживают модель WEEE. (В 2014 году в Директиву были внесены поправки по включению в список солнечных батарей.) В ЕС ответственность за переработку исторического мусора была распределена между производителями исходя из занимаемой ими доли рынка.

Вместо того, чтобы ждать, пока солнечные батареи начнут заполнять свалки, необходимо предпринять первый шаг на пути предотвращения катастрофы и немедленно начать лоббировать аналогичные законы для производителей солнечных батарей в США. Исходя из нашего опыта разработки и внедрения новой редакции Директивы ЕС об отработавшем электрическом и электронном оборудовании в конце 2000-х годов, мы можем сказать, что одной из самых больших проблем в те годы было определение, кто должен нести ответственность за огромное количество накопленных отходов, произведенных компаниями, которые больше не занимаются электроникой.

В случае солнечной энергетики проблема усугубляется новыми правилами, родом из Пекина, согласно которым субсидии для производителей солнечных панелей урезаются, в то время как обязательные тендеры на новые солнечные проекты становятся все более обязательными. В отрасли, где доминируют китайские игроки, это лишь увеличивает фактор неопределенности. Возможно, с уменьшением поддержки со стороны центрального правительства некоторые китайские производители уйдут с рынка. Одна из причин продвигать законы сейчас, а не потом, заключается в том, что важно гарантировать, что ответственность за переработку неизбежной первой волны отходов будет справедливо распределена между производителями соответствующего оборудования. Если закон будет принят слишком поздно, оставшиеся игроки должны будут разбираться с беспорядком, оставленным бывшими китайскими производителями, за свой счет.

Однако в первую очередь необходимо нарастить мощности по переработке солнечных панелей и вписать их в комплексную инфраструктуру переработки отходов, которая также подразумевает демонтаж, транспортировку и (на это время) адекватные хранилища для солнечных отходов. Если даже самые оптимистичные из наших прогнозов о досрочной замене панелей сбудутся, компаниям может не хватить времени на то, чтобы справиться с этой задачей в одиночку. Государственные субсидии, вероятно, являются единственным способом быстрого развития мощностей переработки, соизмеримых с масштабами надвигающейся проблемы. Корпоративные лоббисты могут привести убедительные доводы в пользу правительственного вмешательства, исходя из идеи о том, что отходы — это негативный внешний эффект быстрых инноваций, необходимых для внедрения таких новых энергетических технологий, как использование солнечной энергии. Стоимость создания инфраструктуры для переработки солнечных панелей является неотъемлемой частью пакета научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок, сопровождающих развитие экологически чистой энергетики.

Это касается не только солнечной энергии

Та же проблема нависла и над другими технологическими областями, связанными с использованием возобновляемых источников энергии. Например, эксперты ожидают, что, если не произойдет значительного прироста мощностей по переработке, в течение следующих 20 лет на свалках США окажется 720 тыс. тонн гигантских лопастей ветряных турбин. Согласно большинству оценок, в настоящее время перерабатывается лишь 5% аккумуляторов электромобилей— отставание, которое автопроизводители стремятся нагнать, поскольку в годовом исчислении продажи электромобилей продолжают расти на 40%. Единственное существенное различие между этими зелеными технологиями и солнечными панелями состоит в том, что последние служат источником дохода для потребителя. Таким образом, для масштабного распространения переработка должна удовлетворять всех участников процесса, стремящихся к прибыли, — и производителей панелей, и конечных потребителей.

***

Ничто из вышеизложенного не ставит под сомнение необходимость использования в будущем возобновляемых источников энергии. Наука бескомпромиссна: если мы будем продолжать полагаться на ископаемое топливо в той же мере, в какой делаем это сейчас, то будущим поколениям достанется сильно травмированная, если не умирающая, планета. Если сравнивать возможные перспективы, четыре десятилетия, которые понадобятся для того, чтобы экономика солнечной энергетики стабилизировалась до такой степени, что потребители не будут вынуждены сокращать эксплуатационный цикл своих панелей, кажутся не таким уж долгим сроком. Но в действительности эта благородная цель отнюдь не облегчает нам переход на возобновляемые источники энергии. Из всех секторов отрасль экологически чистых технологий меньше других может позволить себе недальновидно относиться к создаваемым ею отходам. Необходимо разработать стратегию вхождения в циркулярную экономику замкнутого цикла — и чем раньше, тем лучше.

Об авторах

Аталай Атасу (Atalay Atasu) — профессор технологий и операционного управления, а также заведующий кафедрой экологической устойчивости в INSEAD.

Серасу Дюран (Serasu Duran) — профессор Школы бизнеса Хаскейна при Университете Калгари, Альберта.

Люк Ван Вассенхов (Luk N. Van Wassenhove) — почетный профессор кафедры производства им. Генри Форда в INSEAD, возглавляет Группу гуманитарных исследований и Инициативу в области устойчивого развития.

Солнечные батареи для дома – сколько нужно панелей для отопления

Полупроводниковые панели, преобразующие энергию солнца в электричество, обычно устанавливаются с одной целью – обеспечить работу домашних бытовых приборов. Настоящие энтузиасты на достигнутом не останавливаются и пытаются приспособить солнечные батареи для отопления дома. Предлагаем обсудить эту идею, рассмотреть возможные способы обогрева с помощью фотоэлектрических панелей. Рентабельность электростанций альтернативной энергетики и прочие финансовые вопросы разбирать нет смысла, это отдельная тема.

Как работает солнечная электростанция

Мы не собираемся отнимать ваше время и рассказывать, как полупроводниковые модули генерируют ток. Но если вы хотите организовать солнечное отопление частного дома, нужно представлять принцип работы фотоэлектрической станции и знать все нюансы, влияющие на ее мощность.

Солнечная энергетическая установка (СЭС) состоит из следующих элементов (показаны ниже на схеме):

  • одна либо несколько панелей, воспринимающих излучение солнца;
  • аккумуляторные батареи (АКБ), накапливающие произведенную электроэнергию;
  • контроллер следит за уровнем заряда, направляет ток в нужную цепь;
  • инвертор преобразует постоянное напряжение солнечных батарей в переменный ток 220 В.

Интересный момент. Цена модулей составляет не более 30% от стоимости полного комплекта оборудования. Остальные 70% – это аккумуляторы, инверторный блок и контроллер. Комплектующие подбираются под одно рабочее напряжение 12, 24 или 48 вольт.

Схема солнечной установки с инвертором и контроллером

Упрощенно поясним алгоритм работы системы:

  1. В течение светового дня батареи вырабатывают ток, проходящий через контроллер.
  2. Электронный блок оценивает уровень заряда АКБ, затем направляет энергию в нужную линию – на зарядку либо потребителям (к инвертору).
  3. Инверторный блок преобразует постоянный ток в переменный со стандартными параметрами – 220 В / 50 Гц.

Существует 2 типа контроллеров – ШИМ и MPPT. Разница между ними состоит в способе зарядки элементов электропитания и величине потерь напряжения. Блоки MPPT более современные и экономичные. Аккумуляторы применяются разные: свинцово-кислотные, гелевые и так далее.

В состав СЭС входят специальные АКБ, не боящиеся глубокого разряда

Если планируется использование нескольких модулей, то они соединяются между собой 3 способами:

  1. Параллельная схема подключения позволяет нарастить ток в цепи. «Минусовые» контакты всех батарей присоединяются к одной линии, «плюсовые» – к другой. Напряжение на выходе остается неизменным.
  2. Применение последовательной схемы дает возможность увеличить выходное напряжение. «Минусовая» клемма первой панели соединяется с «плюсом» второй и так далее.
  3. Комбинированный способ применяется, когда нужно изменить оба параметра – силу тока и напряжение. Несколько модулей соединяется последовательно, потом группа подключается к общей сети параллельно другим аналогичным группам.

Как выглядят солнечные панели для дома и сопутствующее оборудование, расскажет мастер-электромонтажник на видео:

Сколько нужно солнечных батарей для отопления дома

Казалось бы, все просто. На обогрев небольшого загородного коттеджа площадью 100 м² пойдет приблизительно 10 кВт = 10 000 Вт тепловой энергии. Это 100 панелей по 0.1 кВт или 34 больших модуля по 300 Вт. Столько батарей на крышу дома не поставишь, а о квартире и речи нет.

Справка. Размер 1 фотоэлектрического элемента мощностью 100 Вт, изготовленного по поликристаллической технологии, составляет около 1020 х 700 мм или 0.71 м². Аналогичная батарея на 300 Вт займет 1.68 м² (170 х 99 см).

Сразу оговоримся, полученный результат – неправильный, поскольку не учитывает особенности эксплуатации солнечных энергетических систем:

  1. Фотоэлектрический модуль выдает максимальную мощность, когда лучи падают под углом 90° к плоскости батареи. Если не сделать трекер – следящий механизм, поворачивающий панель вслед за движением солнца, потеряем около 40% энергии. С другой стороны, подобное устройство тоже расходует электричество.

    Трекер поворачивает модули вслед за светилом, обеспечивая угол падения лучей 90°

  2. Величина солнечного излучения на 1 м² – инсоляция – зависит от региона проживания, высоты над уровнем моря, затененности участка. Перечисленные факторы напрямую влияют на производительность батарей.
  3. С течением времени полупроводниковое покрытие модулей деградирует, в результате теряется примерно 1% электрической мощности ежегодно.
  4. Если фотоэлектрический слой перегревается солнцем, производительность панели тоже уменьшается.
  5. Малая толика энергии теряется в сопутствующем оборудовании – инверторах, контроллерах, АКБ. Это банальный нагрев деталей – трансформаторов, микросхем и прочих элементов.
  6. Когда рабочая поверхность загрязняется пылью либо засыпается снегом, возникают дополнительные потери.
  7. Заметьте, для отопления солнцем зимой вырабатываемого электричества должно хватать на обогрев дома и зарядку аккумуляторов на ночь.

Вывод. Универсального расчета электрической мощности батарей, подходящего ко всем странам и регионам, не существует. Но озвученную выше цифру 10 кВт нужно удвоить (как минимум), чтобы получить пристойный результат на практике. Понадобится от 200 стоваттных панелей, занимающих площадь свыше 140 м².

Есть надежный способ получить точные данные по инсоляции и рассчитать производительность солнечных батарей – обратиться в местную организацию, занимающуюся их монтажом. Либо самому изучать карту инсоляции района.

На карте видно, что центральные регионы РФ получают довольно мало радиации солнца – в среднем 3–3.5 кВт на метр квадратный за день

Предлагаем пойти другим путем – использовать опыт владельцев солнечных автономных электростанций, почитать их отзывы на тематических форумах. Отыщите там пользователей, проживающих в вашей местности, если хотите получить реальные цифры бесплатно. Приведем примеры:

  1. Автономная система солнечного электроснабжения, расположенная в Ленинградской области, РФ. Установлено 6 панелей по 0.22 кВт (всего 1.32 кВт), пиковая мощность в зимний безоблачный день – 1157 Вт. Тема обсуждается на известном русскоязычном форуме.
  2. г. Анапа, производительность батарей – 2.2 кВт, количество не указывается. За световой день электростанция генерирует порядка 9 кВт.
  3. г. Москва, мощность СЭС 2.64 кВт. За весь июнь установка выработала 304 кВт энергии.

Примечание. Отзывы и другие полезные данные по эксплуатации СЭС вы найдете по этому адресу.

Обратите внимание: нами учитывалась только солнечная энергия для отопления, подогрев воды и прочие хозяйственные нужды в расчет не принимались. Как рассчитать число батарей на практике, смотрите в видеосюжете:

Реальные способы обогрева

Как вы поняли их вышесказанного, реализовать полноценное электрическое отопление дома солнечными батареями довольно сложно (и дорого). Далеко не каждый хозяин решится купить и установить панели на площади 100–150 м², дабы прогреть небольшой дом или дачу. Значит, схема электрокотел + водяная система + отопительные радиаторы отпадает.

Но идею обогрева солнечными модулями все же нельзя назвать утопией. Перечислим варианты, реализованные домовладельцами на практике:

  • панели плюс инверторные кондиционеры с коэффициентом эффективности COP 3.5–4;
  • подключение батарей напрямую к электрическим обогревателям без инвертора;
  • строительство полноценной СЭС, продажа электроэнергии государству, вырученные средства идут на оплату традиционного отопления.

Дополнение. Применение панелей в качестве дополнительных источников энергии для основного отопления обсуждать нет смысла – это очевидное решение.

Начнем с третьего варианта, который интересен предпринимателям. В странах, где государством установлен так называемый зеленый тариф, домовладелец может получать электричество из возобновляемых источников и отдавать в общую энергетическую сеть, получая прибыль. То есть, домовладелец приобретает те же 200–300 солнечных панелей, но продает энергию по хорошей цене, а не расходует почем зря.

Большое количество батарей на крыше жилого дома не поместится, станцию большой мощности придется размещать на участке

Например, в Украине зеленый тариф превышает обычный в 3 раза (по состоянию на июнь 2019 г.). Необходимо выдержать 1 условие: минимальная производительность СЭС – 30 кВт. Строите электростанцию, поставляете энергию в сеть, а сами покупаете втрое дешевле.

Оставшиеся 2 варианта рассмотрим поподробнее.

Отопление кондиционерами

Способ основан на эффективности инверторных сплит-систем, доставляющих внутрь дома вчетверо больше тепла, чем затрачено электроэнергии. Как реализовать такое отопление:

  1. Первым делом максимально снижаем теплопотери здания – утепляем стены, полы и крышу, устанавливаем энергосберегающие окна. Идеальный показатель теплопотребления для жилища 100 м² – 6 кВт.
  2. Приобретаем 2 кондиционера с инверторными компрессорами, работающими при отрицательной уличной температуре. Суммарная производительность агрегатов должна равняться теплопотерям дома, в нашем случае – 6 кВт. Потребление таких «сплитов» не превысит 2 кВт.
  3. Монтируем солнечную станцию, способную круглосуточно обеспечивать электричеством кондиционеры.
  4. Для отопления в самые холодные сутки стоит установить любой традиционный источник тепла – котел, дровяную печь.
Тепловые насосы Mitsubishi Zubadan расходуют энергии еще меньше, чем кондиционеры, а тепла приносят вчетверо больше (COP = 4)

Видео в конце данного раздела подтверждает, что описанная схема вполне работоспособна. Один существенный минус: при отрицательной температуре эффективность кондиционеров резко снижается, без помощи котла не обойтись. В условиях умеренного и северного климата солнечные модули в одиночку не справятся.

Примечание. Большинство инверторных сплит-систем способны функционировать при морозе до —15 °C. Коэффициент эффективности COP снижается до 1.5–2 (тепла выделяется вдвое больше, чем потребляется электричества).

Использование местных обогревателей

Речь идет о значительном удешевлении системы в случае использования неприхотливых потребителей – обычных тепловентиляторов. Ввиду отсутствия инвертора к солнечным модулям придется подключать 12-вольтовые обогреватели (можно взять автомобильный либо сделать своими руками).

Как собрать солнечный генератор электроэнергии:

  1. Устанавливаем нужное количество батарей с рабочим напряжением 12 вольт.
  2. Соединяем их проводами 2.5 мм² согласно приведенной ниже схеме – без инвертора.
  3. Подключаем нагрузку – маломощный тепловентилятор на 12 В.

Ниже на видео специалист подробно описывает все нюансы такого подключения. Способ годится для обогрева отдельных комнат тепловентиляторами 1–1.5 кВт. Отопить весь дом сложнее – нужно собирать несколько отдельных контуров с солнечными панелями, чтобы не увеличивать сечение проводов.

Заключительный вывод

Сделать полноценное отопление частного дома на солнечных батареях очень непросто. Единственный более-менее реалистичный сценарий – это применение сплит-систем, а лучше – геотермального теплового насоса, мало зависящего от уличной температуры. Установка потребляет мало электричества, поэтому сможет работать от домашней СЭС.

Мы специально исключили из статьи финансовые вопросы, поскольку речь шла о технических моментах. Но надо понимать, что оборудование солнечной энергетики – аккумуляторы, батареи, инверторы и блоки управления – стоят больших денег. Чтобы успешно решить задачу, нужно быть хорошо зарабатывающим энтузиастом.

Схема с вакуумными коллекторами, подключенными к косвенному водонагревателю, обойдется дешевле. Но в данном варианте есть свои трудности, например, аккумулирование тепла и стагнация коллектора при жаре. В нелегком деле освоения солнечной энергии нет простых решений.

Отзывы владельцев о солнечных батареях для дома

В нашем современном мире, беспрерывно прогрессирующих технологий, вопрос об обеспечении нас энергией становится на передний план. Нефть, уголь, атомная энергия – эти традиционные источники электричества не бесконечны, дорогостоящие, не стоит уже говорить обо всей опасности радиации.

Конечно, мы имеем и альтернативные способы добычи энергии, среди которых ветряные станции, но они полезны только в открытых областях, где преобладает ветер, так же гидроэлектростанции полезны, разумеется, только в областях с обширными потоками падающей воды.

Но солнечная энергия способна удовлетворять потребности общества, как минимум, пять миллиардов лет, и гелиоколлекторы (солнечные батареи) могут устанавливаться повсеместно.

Целесообразность использования

Схема использования солнечных батарейПлюсы использования солнечных батарей не ограничиваются возможностью их установки практически в любом месте.

Потребителям этого альтернативного источника энергии приходится платить только за инверторы, аккумуляторы и установку солнечных батарей, солнце, в свою очередь, предлагает буквально бесплатное электричество. Плата за установку окупится.

Достаточно вспомнить, сколько в среднем человек потребляет электричества от просто оставленных в сети блоков питания, горящих индикаторов телевизора и других бытовых приборов.

Таким образом, потребление происходит круглосуточно, вне зависимости, нужно это человеку или нет.

Миф 1: «Оно не окупится»

Однако, как и везде, в вопросе о солнечных батареях бытуют свои мифы. Некоторые люди думают, что это приобретение не окупит себя в течении срока своей службы.

Видимо, они забывают о мелочах, указанных выше (блоки питания, световые индикаторы и др.), и по каким-либо причинам не учитывают тот факт, что правильно установленные солнечные панели могут обеспечивать энергией частный дом в течении 25-лет.

Миф 2: «Любая тень мешает работе»

Следующий миф говорит о том, что солнечные батареи не вырабатывают электричество в пасмурную погоду или же зимой и могут использоваться только в ясную погоду.

Безусловно, пик своей активности, гелиоколлекторы проявляют только, когда солнце находится в зените в безоблачную погоду, но это не означает, что они не будут вырабатывать энергию, когда солнце скроется за облаками, батареи просто будут работать не в полном объеме.

Но полная остановка происходит только ночью, когда нет СВЕТА. Даже свет от лампочки, способен заставить солнечную батарею действовать.

Миф 3: «Хрупкость»

Противники солнечной энергии утверждают, что гелиоколлекторы недостаточно прочные, чтобы выдержать различного рода повреждения.

Однако, производители не дураки и всегда испытывают свой продукт на прочность, тем самым доказывая и убеждаясь в качестве своего производства. Солнечные батареи способны выдержать даже сильный крупный град.

Миф 4: «Снег станет главным врагом»

В своих отзывах интернет-пользователи часто указывают на угрозу снега, действительно, он может перекрыть доступ к свету, но только если появится изморозь, и снегу будет за что зацепиться.

В добавок ко всему, эта проблема быстро решается ветром. Так же неплохим решением будет установить батареи не на крыше, а не стенах дома, так как зимой солнце дает «скользящий» свет, и вертикальное положение батарей только улучшит их работу.

В зимнее время на кремниевые пластины лучей попадает не меньше. Поэтому можно смело сказать, что проблема снега – надуманный недостаток солнечных батарей.

Миф 5: «Китайское производство»

Все знают, что «спрос рождает предложение». И Китай открыт в этом плане для выбора. Уже сложно представить современный мир без Китая с высокоразвитыми технологиями.

Поэтому неправильно утверждать, что гелиоколлекторы, произведенные в Китае, не обладают высоким качеством. Факт того, что 90% всего производства тепловых трубок и гелиоколлекторов сосредоточена в Китае, и что это производство непрерывно развивается, просто нужно принять.

Продукция китайских предприятий полностью прошли сертификацию как в своей стране, так и в Германии и имеет высокие технические характеристики.

Не нужно бояться такого альтернативного источника энергии, как солнечный свет.

Большинство негативных отзывов о солнечных батареях написаны людьми, которые никогда ими не пользовались, о чем свидетельствуют мифы, которые они используют и которые мы в нашей статье развеяли.

Смотрите видео, в котором Вы увидите реальный отзыв владельца солнечных батарей для дома в форме подробного рассказа об эксплуатации собственной солнечной электростанции:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Устанавливать ли солнечные батареи для дома? Отзывы владельцев

За последнее десятилетие отношение к солнечным батареям на крышах собственных домов менялось от любопытства до привычного явления, а сейчас пришло время узнать, насколько это выгодно. За более 10 лет пора получить ответ на вопрос: выгодно ли устанавливать на крышу своего дома солнечные батареи и как рассчитать эту выгоду. С этим и попытаемся разобраться.

О технологии

Сказать, что это новая технология, было бы неверно. В 1960-м космонавты использовали спутники на солнечных батареях, во времена второй мировой на домах в США было установлено много таких батарей, позволяющих получать энергию от солнца и отапливать за ее счет свои жилища.

Однако внедрить технологию повсеместно было проблематичным – панели фотоэлектрических элементов, отвечающие за преобразование солнечного света в электрическую энергию, представляют собой довольно дорогую технологию. Именно стоимость часто является ключевым фактором при принятии решения.

Очевидно, что для принятия решения необходимо учитывать совокупность факторов. Рассмотрим явные выгоды оснащения дома солнечными батареями:

  • Энергия солнца бесплатна и неисчерпаема.
  • Энергия солнца – экологически чистая.
  • Отсутствуют выбросы парниковых газов.

Используя солнечные батареи, мы практически присоединяемся к «зеленому движению», становимся на путь защиты планеты и получаем бесплатную и бесконечную энергию.

Как же устроена солнечная батарея? Панель состоит из фотоэлектрических ячеек, объединенных общей рамкой. В каждой используется полупроводниковый материал (чаще всего кремний) и электрическое поле. Полупроводник поглощает энергию лучей и нагревается, высвобождает электроны, направляемые электрическим полем в определенном направлении, поток электронов образует электроток. Ток через установленные контакты отправляется в провода и используется по назначению. Сила тока зависит от мощности, производимой фотоэлементом.

Для повышения эффективности кремния, используют примеси (в кремний добавляются атомы других веществ), например, фосфора.

Кроме того, кремний хорошо отражает свет, поэтому для уменьшения потерь фотоэлементы защищают антибликовым покрытием. И еще для защиты батарей от механических повреждений их покрывают стеклом.

КПД таких батарей довольно низкий – они способны переработать только 12-18% попадающих на них лучей. Самые успешные образцы достигают КПД 40%.

Что важно учесть, инвестируя в солнечные батареи

Обслуживание

Панели недостаточно просто установить – за ними нужно ухаживать. Как минимум чистить, и не только от снега, но и от пыли.

Выбор средств будет зависеть от площади батарей и от экономической целесообразности выбора тех или иных форм и средств ухода. Главное понимать, что пыль на панели способна снизить ее эффективность на 7%.

Снег, пыль, птичий помет – все это будет приводить к снижению КПД.

Обслуживать конструкцию приходится с определенной периодичностью. Как минимум раз в квартал стоит полить панели из мощного шланга с водой. Учитывая это, месторасположение дома тоже следует учитывать, принимая решение о приобретении солнечных батарей. Например, если рядом строительство – будет больше пыли, чистить панели придется чаще. Или будет произведено меньше электричества.

Кроме того, необходимо следить за исправностью конструкций и при механических нарушениях производить ремонт. Нужно еще менять батарейки, это происходит раз в десять лет.

Расположение дома

На эффективность решения влияет расположение дома. Мы уже упомянули загрязненность – от нее зависит частота чистки батарей. Тень тоже будет проблемой для выработки максимального количества электроэнергии. Это может быть как тень высоких деревьев на вашей усадьбе (вы это можете сами контролировать) или тень больших зданий рядом (от вас не зависит).

Тень важно учитывать при выборе типа панелей – их несколько и они по-разному реагируют на тень. Поликристаллические просто сокращают выход электричества, а монокристаллические полностью останавливают производство электроэнергии на затененных фрагментах.

Сейчас уже использование батарей учитывают перед строительством, ведь их эффективность напрямую зависит от того, насколько доступна поверхность с батареями солнечным лучам в часы их максимальной активности (обычно с 10:00 до 14:00) и всех солнечных часов.

Инсоляция

В разных регионах земля достигает разное количество солнечного света. Есть такое понятие как инсоляция – мера солнечной радиации, попадающей на землю, которая измеряется в кВТ/м.кв./дни. Чем выше это значение, тем больше электроэнергии можно получить при меньшем количестве солнечных панелей. Например, на юго-западе для получения определенного количества энергии придется потратиться меньше, чем на северо-западе.

Зона покрытия

Чтобы получить больше электричества от солнца – нужно больше покрытие.

Чтобы определиться, сколько нужно батарей, нужно выяснить:

  • Какова инсоляция в вашем регионе.
  • Сколько электричества вам понадобится.

Узнайте, сколько вы используете кВт-ч в сутки и сделайте вычисления.

К примеру, 30 кВт-ч. Умножаем это число на 0,25 и получаем 7,5 – значит, нужно получить7,5 кВт а сутки. Одна стандартная панель вырабатывает в сутки 0,12 кВт. Ее параметры 142х64 см. Понадобится 62 панели, который покроют примерно 65 кв. м. После таких расчетов нужно сделать поправку на инсоляцию и учесть количество прямого света в день с учетом тени. Есть еще ряд нюансов, учесть которые могут специалисты.

Сколько это стоит

Просчитав количество, останется учесть стоимость приобретения и монтажа. Хорошие новости в том, что цены на солнечные батареи продолжают падать, тогда как еще полстолетия назад эта технология была абсолютно недоступна людям среднего достатка.

Сейчас, чтобы обслужить большой дом и получать примерно 900 кВт-ч в месяц (30 кВт-ч в сутки), понадобится порядка 20-40 тысяч долларов. Вы можете разделить их на количество лет использования и оценить выгоду. Чаще всего солнечную энергию используют параллельно со стандартными решениями, дополняя солнечной системой электроэнергию из сети.

Батареи также берут в аренду, что может оказаться неплохой альтернативой.

Утилизация

Хотя батареи и служат до 50 лет, некоторые их составляющие выходят из строя быстрее (контроллер служит 15 лет, аккумулятор 4-10). Возникает вопрос утилизации, при покупке стоит убедиться. Что компания, которая производит батареи, принимает на переработку их составляющие – это делают только 30% производителей.

Преимущества и особенности реального использования

Никто не даст лучшей оценки, чем те, кто попробовал технологию на себе. Остались ли довольны решением пользователи солнечных батарей? Узнаем, что об этом рассказывают пользователи сети.

  1. Грид-инверторы, используемые для работы батарей, не требуют аккумуляторов, которые являются слабым звеном в альтернативном электроснабжении.
  2. Электроэнергия вырабатывается в режиме реального времени сразу же попадает в сеть.
  3. Теоретические расчеты полностью соответствуют действительности, что проверено на практике. Это позволяет планировать расходы на приобретение батарей. Однако важно делать поправку на облачность.

О чем молчат продавцы солнечных батарей

Если прогуляться по форумам и отзывам, то можно найти такие предостережения от счастливых владельцев солнечных батарей.

  1. Панели для работы требуют грид-инвертора: при покупке панелей нужно согласовывать напряжение инвертора и панелей на совместимость.

К примеру, для работы двух панелей, каждая на 100 Ватт, потребуется инвертор на 300-500 Ватт.

  1. Китайские и обычно довольно качественные инверторы все же часто указывают на корпусе мощность, не соответствующую действительности. Будьте внимательны во время покупки и уточняйте детали. Устройство работает при наличии напряжении в сети, поэтому не может быть резервным источником питания.
  2. Если электричество не расходуется сразу, оно передается обратно в сеть. Счетчик при этом крутит то вперед, то назад. Это непривычно и не учитывается многими счетчиками. Есть риск оплаты отдаваемой назад энергии. Важно учитывать тип счетчика и заложить в расчеты стоимость его замены.
  3. Если в вашей местности часто облачность, важно учитывать ее и приравнивать к тени.
  4. Важно учитывать время и усилия на чистку панелей, особенно зимой от снега.

Основной вывод тех, кто приобрел панели в нашей стране – пока что это слишком дорогое удовольствие, которое следует рассматривать как хобби.

 

солнечных панелей в России, Огайо: компании по производству солнечной энергии, стоимость и установка

Мы здесь, чтобы помочь вам определить, стоит ли использовать солнечную энергетическую систему в России, штат Огайо. Мы также ответим на ваши вопросы о том, как это работает, и какие поставщики и установщики солнечной энергии доступны. См. Темы ниже:

Стоимость солнечных панелей в России, OH

На приведенных ниже цифрах показана общая стоимость солнечной энергии в России и предполагаемый период окупаемости или окупаемости. Приведенные ниже цифры предполагают, что вы хотите сразу купить систему.Вы также можете получить ссуду, сдать систему в аренду или заключить «договор о покупке электроэнергии» (PPA). Узнайте больше о вариантах оплаты.

Бытовая система мощностью 5 кВт

Ориентировочная стоимость системы: 20 950 долларов США

(-) Федеральный налоговый кредит: 30%, но не максимум


Окончательная стоимость после вычета налогов: 14 665 долларов США

Приблиз. экономия энергии в год: 956 долларов США

Время окупаемости затрат: 15 лет 4 месяца

Экономия за 30 лет: 14 015 долларов США

Коммерческая система мощностью 50 кВт

Ориентировочная стоимость системы: 193 500 долларов США

(-) Федеральный налоговый кредит: 30% с не максимум


Окончательная стоимость после вычета налогов: 135 450 долл. США

Приблиз.экономия энергии в год: 9 558 долл. США

Время окупаемости затрат: 14 лет 2 месяца

Экономия за 30 лет: 151 280 долл. США

Получить расценки

Источники

Государственные скидки не рассчитываются из-за сложных цен, частые изменения , а также индивидуальные варианты, такие как налоги на недвижимость для вашего дома или бизнеса. В целом финансовые стимулы в большей части Огайо посредственные, поэтому ожидает, что заплатит немного меньше по сравнению с указанным выше . Все партнерские компании, работающие в сфере солнечной энергетики, помогут вам определить, на какие льготы вы имеете право.Вы можете запросить расценки, нажав выше, или попробовать проверить государственные солнечные стимулы на сайте DSIRE.org здесь.

Компании по производству солнечной энергии в России, Огайо

Следующие компании занимаются установкой и финансированием солнечной энергии в Огайо.

В Огайо не найдено поставщиков солнечной энергии. Вернитесь в ближайшее время или запросите расценки, и мы постараемся найти кого-нибудь, кто поможет.

Узнать цену

Хотя вы можете установить свои собственные солнечные панели, это определенно непросто. Мы настоятельно рекомендуем работать с профессиональным установщиком солнечной энергии. Если у вас есть профессиональный опыт строительства и кровли, вы можете узнать больше о системах DIY.

Стоит ли покупать солнечную батарею в России?

Очевидно, что только вы можете решить, но мы собрали следующие плюсы и минусы использования солнечной энергии в доме или офисе в России:

Плюсы

  • 30% федеральный стимул продлен до 2019 года. киловатт-час) сокращают время окупаемости солнечной энергии
  • Быстро растущие затраты на электроэнергию (+ 18% за последние 5 лет)
  • Исключительные оценки политики: межсетевое соединение (A) | чистые измерения (A)

Минусы

  • Посредственные государственные финансовые стимулы (# 29 из 50)
  • Использование электроэнергии ниже среднего (877 кВтч в месяц) означает меньше возможностей для экономии
  • Умеренное солнечное сияние (7.На 1% ниже среднего)

Стоит ли солнечная энергия в России, Огайо? Учитывая все вышесказанное, мы так думаем для большинства людей. Солнечная энергия на 3,6% менее рентабельна, чем в остальной части страны, и окупится примерно за 15 лет 4 месяца для покупателя жилья. Нам хотелось бы, чтобы время возврата (без государственных стимулов) составляло менее 20 лет.

Источники

  • Затраты на электроэнергию, скорость изменения и использование с EIA.gov
  • Субсидии, проанализированные с помощью DecisionData с государственных веб-сайтов
  • Оценки государственной политики получены от освобождения сети.org
  • Данные Sun предполагают одинаковый вес почтового индекса на основе данных NREL.

Месячная экономия солнечной энергии в России

Система мощностью 5 кВт сэкономит кому-то в России до 79,61 доллара в среднем за месяц. Это очень важно, если учесть, что средний счет за электроэнергию в Огайо составляет 112,25 доллара в месяц. Вот разбивка по месяцам:

Месяц Доступно кВт / м2 / день Максимальная экономия в месяц
Янв 2.86 $ 52,10
фев 3,51 $ 58,21
мар 4,52 $ 82,13
апр 5,13
июн 5,53 $ 97,33
июл 5,72 $ 104,02
август 5,62 102 $.12
сен 5,33 $ 93,76
октябрь 4,26 $ 77,44
ноябрь 3,20 45128 Данные основаны на 1 почтовом индексе, Россия, Огайо. Надежность данных оценивается как отличная.

Методология экономии

Мы оцениваем экономию с помощью системы, которая очень эффективна при 19% потребляемой энергии при стандартных 5% общих потерях в системе.Потери системы происходят как из-за неизбежного (старение системы, рассеивание электричества в проводке и соединениях и т. Д.), Так и из-за того, чего можно избежать (тень от деревьев, пыль и т. Д.). Обратите внимание, что с возрастом эффективность системы также будет немного ниже.

Например, июль — самый высокий солнечный месяц в России со средней мощностью 5,72 кВт на метр в день. Эффективная система мощностью 5 кВт будет покрывать около 25 квадратных метров в зависимости от крыши. Итак, расчет экономии на июль в России:

5.72 кВт / м2 * 25 м2 = 143,00 кВт / день в наличии

143,00 * КПД 19% = 27,17 кВт / день

27,17 кВт * 95% удержание системы = 25,81 кВт / день полезно

25,81 кВт * в среднем в Огайо 0,13 доллара за человека кВт * 30 дней = в среднем за июль до 104,02 доллара США.

Эти предположения очень хороши для среднего дома в России, но ничто не сравнится с точностью получения вашей собственной квоты.

Другие ресурсы

Стоимость и экономия солнечных панелей: Дополнительная информация о том, сколько стоит солнечная энергия и какие факторы могут повлиять на вашу цену.

Киловатты и киловатт-часы: что такое киловатты и как электрические компании взимают с вас плату?

Ближайшие города

Подрядчики по солнечной энергии в России — Установка и ремонт солнечных панелей в России OH

До недавнего времени было трудно найти квалифицированную помощь, когда дело касалось решений для солнечной энергии, хотя на рынке не было возможности для ремонта дома которые могут принести дому столько же преимуществ, как и солнечная энергия. Домовладельцам из России, Огайо, теперь не о чем беспокоиться, поскольку есть простой способ связаться с высококвалифицированными и профессиональными подрядчиками в области солнечной энергетики прямо в их районе: сеть подрядчиков по солнечной энергии Atlas Solar Innovations.

В Atlas Solar Innovations мы стремимся помочь как можно большему количеству домовладельцев получить преимущества солнечной энергии. Тем не менее, домовладельцы из России, Огайо, часто удивляются, узнав об огромном количестве способов, с помощью которых установка солнечных панелей и общее внедрение солнечной энергетической системы могут улучшить их дом и снизить их счета. Если вы готовы узнать больше о решениях в области солнечной энергетики в России, подрядчики OH Atlas Solar Innovations могут предоставить вам ответы на некоторые из наших наиболее часто задаваемых вопросов ниже.Если вы хотите поговорить с экспертами по солнечной энергии в России, Огайо, свяжитесь с нами, чтобы организовать совершенно бесплатную консультацию и смету. Вам обязательно понравится получаемая информация и экономия, которую могут предоставить профессиональные подрядчики в области солнечной энергетики.

F.A.Q.

Я слышал, что проекты по модернизации солнечной энергии дороги. Действительно ли результаты стоят затрат?

Стоимость установки солнечной системы зависит от ряда факторов и часто оказывается намного более доступной, чем первоначально думают домовладельцы.Это особенно верно благодаря многочисленным программам стимулирования, которые существуют на федеральном, государственном и местном уровнях власти. Тем не менее, наем профессиональных подрядчиков в области солнечной энергетики в России и OH для выполнения этих услуг оказался одним из самых выгодных решений, которые домовладелец может принять, когда дело доходит до получения высокой отдачи от своих инвестиций.

Какое обслуживание потребуется моей солнечной системе?

В России проекты солнечной энергетики требуют минимального обслуживания после завершения, чтобы продолжать функционировать с максимальным потенциалом! Во время оценки вашего подрядчика по солнечной энергии обученные специалисты Atlas Solar Innovations предпримут все необходимые меры, чтобы убедиться, что такие факторы, как повреждение крыши и рост деревьев, не приведут к каким-либо прогнозируемым проблемам с вашей солнечной энергетической системой в будущем.Может потребоваться ежегодный осмотр и уборка, но, за исключением этих быстрых исключений, домовладелец не несет никаких обязательств, кроме как наслаждаться своим чрезвычайно энергоэффективным домом.

Сколько будет стоить мой проект солнечной энергии? Какие существуют варианты оплаты?

Стоимость вашего конкретного проекта в области солнечной энергетики в России зависит от ряда факторов, поэтому дать точный, исчерпывающий ответ невозможно. Тем не менее, если вы запланируете бесплатную оценку с помощью функций Atlas Solar Innovations, подрядчиков по солнечной энергии из России, они смогут предоставить всестороннюю оценку проекта вашего дома, детализируя все, от программ стимулирования, в которых вы будете участвовать, и множества платежей. варианты, которые доступны вам при продвижении проекта.Эти варианты включают в себя все, от полностью авансового платежа до «аренды солнечной энергии» или «договора о покупке солнечной энергии», при котором ваши платежи растягиваются на несколько лет и могут начинаться с минимального авансового платежа в долларах. Все различные варианты оплаты имеют свои плюсы и минусы и будут подробно объяснены обученными подрядчиками по солнечной энергии, которые бесплатно выполнят вашу оценку.

Есть ли гарантийный срок после установки моей солнечной энергетической системы?

В целом да.На подавляющее большинство систем солнечной энергии распространяется гарантия в течение нескольких лет после первоначальной установки, при этом разные части системы подлежат разным уровням защиты. Однако мы в Atlas Solar Innovations не устанавливаем гарантийные сроки для подрядчиков по солнечной энергии, включенных в нашу сеть подрядчиков. Чтобы узнать точный гарантийный срок у ближайших к вам российских подрядчиков солнечной энергетики, организуйте бесплатную консультацию и смету.

Сколько времени займет установка солнечной энергетической системы? Как после этого будет выглядеть мой дом?

После того, как вы получили бесплатную консультацию и смету и наняли профессионального подрядчика по солнечной энергии, необходимо оформить ряд разрешений для проекта, чтобы гарантировать, что работа одобрена вашим местным правительством, и чтобы проинформировать вашу коммунальную компанию об изменении. в источнике энергии движется вперед.Эта последняя деталь в большинстве случаев приведет к тому, что вы будете получать ежемесячную скидку от вашей солнечной энергетической системы за избыточную энергию, которую устройство вашего дома возвращает в электросеть. После того, как эти документы будут заполнены, установка вашей полной солнечной энергетической системы займет всего день или два, которые будут полностью запланированы для вашего удобства. Что касается внешнего вида вашего дома, солнечные энергетические системы претерпели значительные изменения с момента их первоначального изобретения в 1970-х годах. Сегодня внешний вид солнечных батарей цельный и элегантный.На самом деле теперь показано, что они значительно увеличивают стоимость дома.

Сколько энергии в моем доме может потреблять солнечная энергетическая система? Сколько времени нужно, чтобы окупить себя?

Как правило, российские домохозяйства, использующие солнечную энергию, могут рассчитывать, что от половины их годового потребления энергии до всего потребления энергии будет вырабатываться полностью за счет их систем солнечной энергии. Конечно, этот процент варьируется от дома к дому, поскольку разные семьи имеют разный уровень потребления энергии.Аналогичным образом, время, необходимое для того, чтобы энергия, вырабатываемая вашей солнечной энергетической системой, равнялась стоимости ее установки, варьируется от дома к дому, но среднее количество лет, которое требуется вашей солнечной энергетической системе, чтобы окупить себя, можно оценить в соответствии с этим. отчет.

В чем разница между кремниевыми солнечными панелями и тонкопленочными солнечными панелями?

Кремниевые солнечные панели являются наиболее энергоемким вариантом для солнечных энергетических систем, исходя из их состава и конструкции.Однако они более изменчивы по цене, обычно дороже в первоначальной установке и более громоздки и заметны, чем тонкопленочные солнечные панели. С другой стороны, тонкопленочные солнечные панели недороги в установке, но не производят столько же энергии, сколько кремний. По сути, разница между ними заключается в предварительной или дополнительной экономии. Вы можете обсудить конкретные солнечные панели, которые вас интересуют, с местными подрядчиками по солнечной энергии в России, которые проведут вам бесплатную консультацию и смету.

Солнечная энергия в России, Огайо

Решение нанять местных российских подрядчиков по солнечной энергии для работы над вашим домом может значительно повысить стоимость недвижимости и энергоэффективность, а также значительно снизить счета за коммунальные услуги и налоговый статус вашего дома, если это выполнит обученный профессионал Подрядчики солнечной энергии, с которыми вы связаны через сеть Atlas Solar Innovations.

Если вы готовы присоединиться к растущему числу домовладельцев в России, штат Огайо, которые обратились к экологически чистой солнечной энергии, или если вы просто хотите подробно поговорить с обученным экспертом по солнечным энергетическим системам прямо в вашем районе , вас приглашают организовать бесплатную оценку с местными российскими подрядчиками в области солнечной энергетики, представленными в нашей сети.Свяжитесь с нами сегодня и улучшите свой дом навсегда.

Цены на солнечную энергию падают в эпоху COVID

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL)

Цены на солнечные модули в США и во всем мире стремительно падают, и это имеет далеко идущие последствия для перехода человечества от эпохи углеводородов к эпохе электрификации. Я неоднократно защищал на этих страницах, что возобновляемые источники энергии победят, когда они станут экономически конкурентоспособными с ископаемым топливом и ядерной энергией.

В первом квартале 2020 года цены на модули в среднем составляли 0,21 доллара США за ватт по сравнению с 0,63 доллара США за ватт в первом квартале 2016 года. Цены на солнечные системы упали на всех рынках, включая жилые, нежилые и коммунальные. Снижение в значительной степени объясняется сокращением затрат на оборудование, избыточным предложением модулей из-за увеличения производства в Китае и сокращением глобального спроса на энергию из-за блокировки. Сочетание этих факторов привело к снижению цен на солнечные модули даже несмотря на тарифы на импорт солнечных панелей из Китая.

Снижение цен на солнечную энергию не ограничивается Соединенными Штатами: системы возобновляемых источников энергии во всем мире, похоже, становятся дешевле и быстрее растут по сравнению с традиционными источниками энергии за последний год. По данным Bloomberg New Energy Finance (BNEF), солнечная и ветровая энергия достигли 67% новых мощностей, добавленных в 2019 году, в то время как ископаемое топливо снизилось до 25%.

Кроме того, приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) — или стоимость производства электроэнергии с учетом всех вводимых ресурсов и затрат — для солнечной энергии в настоящее время достаточно низка, чтобы угрожать традиционным тепловым станциям.Запуск в Китае своих невероятно эффективных монокристаллических солнечных модулей в прошлом году снизил внутреннюю LCOE солнечной энергии до 38 долларов за мегаватт-час (МВтч), что сопоставило ее со стоимостью недавно построенных угольных электростанций. Последствия этого огромны.

В Австралии и Чили стоимость солнечной энергии от крупных проектов за последние шесть месяцев достигла 23-29 долларов США за МВтч. По данным PV-Magazine:

«С учетом текущих тенденций, LCOE лучших в своем классе проектов в области солнечной и ветровой энергии будет ниже 20 долларов США за МВтч в этой части 2030 года.Сегодня лучшие солнечные проекты в Чили, на Ближнем Востоке и в Китае — или ветровые проекты в Бразилии, США и Индии — могут достигать менее 30 долларов за МВтч. И в разработке есть множество инноваций, которые еще больше снизят расходы ».

Ожидается, что в этом десятилетии мировые фотоэлектрические мощности вырастут до 2,72 триллиона долларов, которые будут инвестированы до 2030 года.

Четырнадцать лет назад средняя стоимость солнечной панели на крыше составляла 3,50 доллара за ватт. Сегодня стоимость установки составляет всего 0 долларов.40, при этом Консультативный совет по чистой энергии в Азии и Европе (AECEA) прогнозирует дальнейшее падение цен на солнечные компоненты в следующем квартале в дополнение к 10% -ному снижению стоимости модулей, наблюдаемому до сих пор в 2020 году. Это означает, что с 2006 года цены на солнечные панели упали в 9 раз. Аналитики прогнозируют, что к 2040 году цены могут упасть ниже 0,20 доллара за ватт.

Рост производственных мощностей и эффективности особенно примечателен в Китае, эпицентре мирового производства солнечных панелей. Производственные мощности модулей в Китае за первые три месяца этого года были на 17% выше, чем за тот же период прошлого года, хотя уровень экспорта несколько снизился.Ранее в этом году ведущие производители Китая объявили о планах увеличить мощность производства солнечной энергии почти на 18 ГВт, стремясь увеличить долю рынка на самом горячем в мире рынке солнечной энергии.

Ожидается, что в США рынок солнечной энергии будет расти со среднегодовыми темпами роста (CAGR) 17,32% в течение 2020-2025 годов, несмотря на массовые увольнения, вызванные Covid: ожидается, что более 72000 работников солнечной энергетики потеряют свои рабочие места и солнечные фотоэлектрические системы. Ожидается, что прирост мощностей в 2020 году сократится на 30%.Согласно новому исследованию рынка, продолжающийся рост в секторе обусловлен следующим:

— Налоговые льготы на возобновляемые источники энергии могут истечь в 2021 году, поэтому ожидается, что инвесторы в солнечную энергетику поспешат завершить свои проекты в 2020 и 2021 годах. Ожидается, что эта тенденция частично компенсирует негативное влияние COVID-19 на инвестиции в солнечную промышленность;

— 30% -ный тариф на импорт солнечных панелей заставил производителей США стать более конкурентоспособными, тем самым увеличив внутренние производственные мощности и защитив рынок США от перебоев в поставках, связанных с коронавирусом;

— Ожидается, что высокая привлекательность рынка солнечной энергии США из-за истечения срока действия налоговых льгот и снижения стоимости солнечных панелей будет стимулировать рынок солнечной энергии США до 2025 года.

Текущая траектория внедрения солнечной энергии по сравнению с традиционными источниками энергии растет на фоне увеличения предложения модулей, технологических усовершенствований и повышения эффективности, стагнации спроса на энергию и распространения зеленой политики. При условии, что рентабельная технология хранения энергии будет разработана и произведена параллельно, чтобы компенсировать прерывистость, солнечная энергия продолжит вытеснять традиционные источники энергии с базовой нагрузкой.

Global Solar, похоже, имеет хорошие возможности для того, чтобы выдержать шторм Ковид.

При содействии Хейли Арлин

Российская Федерация инверторов энергии и солнечных батарей

В России используется электрическая система 220 В переменного тока 50 Гц, и AIMS Power производит несколько инверторов, которые будут приводить в действие инструменты и приборы, работающие в рамках этих ограничений.

Силовые инверторы позволяют жителям России создавать мобильные, автономные и аварийные системы резервного питания, и будь то для офиса, вашего дома или рабочего места, инвертор AIMS Power в качестве основы будет поддерживать ваше освещение. и бытовая техника, работающая независимо от обстоятельств.

Несколько солнечных панелей, подключенных к солнечному контроллеру заряда, батарейному блоку и инверторному зарядному устройству мощностью 4000 Вт , могли бы помочь вам достичь энергетической независимости, что было бы бесценно для России.

Обеспечение автономного, мобильного и / или аварийного резервного питания в России является чрезвычайно ценным ресурсом.

Мы твердо уверены, что солнечная энергия является наиболее устойчивым и надежным источником энергии, поэтому мы продаем солнечных панелей в моделях мощностью 30, 60, 120 и 230 Вт, которые позволят вашей системе вырабатывать чистую возобновляемую энергию на долгие годы.Так что делайте покупки ниже и начните сокращать свое воздействие на окружающую среду…

Ниже перечислены все инверторы и продукты AIMS Power, доступные в России:

Модифицированные синусоидальные преобразователи на 12 В

Загрузить брошюру

Зарядные устройства для инверторов с чистым синусом на 12 В

Загрузить брошюру

Модифицированные синусоидальные преобразователи на 24 В

Загрузить брошюру

Зарядные устройства для инверторов с чистым синусом, 24 В

Загрузить брошюру

Модифицированные синусоидальные преобразователи 48 В

Загрузить брошюру

Контроллеры заряда от солнечных батарей

Загрузить брошюру

Батареи глубокого разряда

Загрузить брошюру

Панели солнечных батарей

Загрузить брошюру

Кабели для инверторов, линейные предохранители, фотоэлектрические провода и аксессуары для MC-4

Загрузить брошюру

Минусы солнечной энергии (примеры)

Поскольку стоимость электроэнергии растет на 3–5% каждый год, вы можете рассмотреть альтернативные источники энергии, такие как солнечная энергия.Но прежде чем вы установите солнечную систему в своем доме, необходимо взвесить некоторые серьезные недостатки.

Учитывая, что солнечная энергия имеет самые высокие начальные затраты по сравнению с любым другим возобновляемым источником энергии, вы можете подумать, что это было бы неплохо. Но на самом деле у солнечных батарей низкий КПД.

Если вы находитесь в отличном месте, вам повезет с коэффициентом конверсии более 22% при использовании лучших и самых дорогих технологий.

Кроме того, солнечные панели могут быть повреждены штормами.Помимо затрат на замену солнечных панелей, с поврежденными следует обращаться и утилизировать должным образом из-за токсичных соединений, используемых внутри.

В этой статье будут обсуждаться основные недостатки солнечной энергии, которые следует принять во внимание, прежде чем принимать решение о переходе на солнечную энергию.

Каковы недостатки солнечной энергии (и для окружающей среды)?

1. Местоположение и доступность солнечного света

Ваша географическая широта — один из основных факторов, определяющих эффективность солнечной энергии.Не все места получают одинаковое количество солнечного света в год, при этом эффективность солнечной энергии резко падает по мере удаления от экватора.

Это означает, что жители таких мест, как Канада и Россия, находятся в невыгодном положении с точки зрения солнечной энергии. Однако в таких местах, как Гавайи, где в среднем 277 дней в году с дождем и облаками, их местоположение по отношению к экватору не имеет значения, потому что им просто не хватает незамутненного солнечного света, достигающего земли.

Солнечная эффективность также зависит от сезона.Летом вы можете производить больше электроэнергии, чем вам нужно, потому что земля наклонена так, что солнце находится ближе к вашему местоположению. Зимой из-за наклона земли ваше местоположение перемещается дальше от солнца, поэтому вы не можете вырабатывать достаточно электроэнергии для удовлетворения своих потребностей.

Как и все остальное, что остается на солнце, солнечные панели будут разрушаться под воздействием ультрафиолетовых лучей. Такие вещи, как ветер, град, снег, грязь и колебания температуры, также представляют серьезную угрозу для солнечных батарей.

2. Область установки

Для домовладельцев, которые хотят установить солнечные панели, область установки не будет такой большой проблемой, особенно когда большую часть времени они устанавливаются на крыше. Однако крупным компаниям, которые хотят производить много электроэнергии, потребуется очень большая площадь для установки, чтобы обеспечивать электричеством на постоянной основе.

Самая большая солнечная электростанция расположена в Испании на площади около 173 акров и обеспечивает электроэнергией почти 12 000 домашних хозяйств.Это 173 акра земли, которую нельзя использовать ни для чего другого, например, для выпаса животных.

3. Надежность

Одним из недостатков солнечной энергии является то, что она зависит от солнца, электричество не может вырабатываться в ночное время, что требует либо хранения избыточной энергии, произведенной в течение дня, либо подключения к альтернативному источнику питания, например локальные инженерные сети. Это означает, что вам придется платить больше помимо высокой стоимости солнечных батарей.

Облака и штормы также ограничивают количество энергии, которое вы можете произвести, блокируя световые лучи, которые в противном случае были бы поглощены солнечной панелью.

4. Неэффективность

По данным Группы качественного обоснования Северо-Западного университета, большинство солнечных панелей в домах людей преобразуют в энергию только 14% доступной энергии. Даже самые эффективные сегодня солнечные панели преобразуют в энергию только 22% доступной энергии.

Согласно второму закону термодинамики, солнечные элементы никогда не достигнут 100% эффективности. Наивысший теоретический максимальный КПД составляет 85%, и это касается зеркал и двигателей, которые следуют за солнцем.

Для системы, которая не отслеживает солнце, наивысшая теоретическая максимальная эффективность составляет всего 55%. То же самое и с системами, отслеживающими солнце в пасмурные дни.

5. Загрязнение и воздействие на окружающую среду

Воздействие на окружающую среду, связанное с солнечной энергией, — это использование земли и воды и загрязнение, потеря среды обитания и использование особо опасных материалов в производственном процессе.

Если вернуться к месту установки, то использование земли за счет солнечных полей может быть массовым, и, в отличие от энергии ветра, совместное использование земли для использования в сельском хозяйстве не является вариантом.Солнечная энергия также влияет на землепользование, когда дело доходит до добычи полезных ископаемых и производства материалов, необходимых для производства фотоэлектрических элементов.

В состав солнечных панелей входят кадмий и свинец, чрезвычайно токсичные металлы. В производстве солнечных панелей используется ряд других токсичных и опасных материалов, включая арсенид галлия, диселенид меди, индия, галлия, соляную кислоту, серную кислоту, азотную кислоту, фтороводород, 1,1,1-трихлорэтан и ацетон.

В США производители обязаны обеспечивать переработку этих ценных веществ, а не их утилизацию.Однако в других странах, таких как Китай, Малайзия, Филиппины и Тайвань, где производится более половины фотоэлектрических элементов, эти опасные материалы безответственно утилизируются на полях, загрязняя воздух, воду и почву.

Мы написали более подробную статью, в которой описываются причины и последствия загрязнения и их влияние на окружающую среду.

6. Дорогой накопитель энергии

Большинство считает хранение большого количества электроэнергии самым большим препятствием при производстве солнечной энергии в промышленных масштабах.В настоящее время варианты аккумуляторной системы хранения для хранения солнечной энергии в качестве электрической энергии очень дороги.

Компания Tesla создала батарею Powerwall для хранения солнечной энергии для дальнейшего использования. Однако, учитывая, что одна батарея на 14 кВтч стоит около 7100 долларов с установкой, эти батареи очень дороги. Если вы хотите иметь запас энергии на один день для дома с четырьмя спальнями, вам понадобятся три батареи Tesla, общая сумма которых составит 18 300 долларов.

7. Высокая начальная стоимость

Это стоит от 15 000 до 29 000 долларов для систем среднего размера, вырабатывающих от 4 до 8 кВт мощности.Эти расходы включают солнечные панели, инвертор, монтажное оборудование и проводку, установку, разрешения, ремонт, мониторинг и расходы на техническое обслуживание, а также дополнительные эксплуатационные и накладные расходы.

Вы можете заметить, что сюда не входит аккумуляторная система хранения, за которую взимается дополнительная плата. Аккумуляторные системы хранения не требуются, если вы планируете пополнить свои потребности в энергии, подключившись к местной энергосети.

Если вы учитываете стоимость аккумуляторной системы хранения, как описано ранее, вы смотрите на потенциальную общую стоимость от 33 300 до 47 300 долларов для надежного обеспечения энергией, днем ​​и ночью, для среднего домохозяйства с четырьмя спальнями.Даже в этом случае, в зависимости от климата и вашего местоположения, вам, возможно, придется сократить потребление и быть более экономным в том, как вы используете свою энергию.

Еще один фактор, который следует учитывать при оценке первоначальной стоимости, — это срок окупаемости. Для системы стоимостью 18 000 долларов вы рассчитываете на 20 лет, прежде чем вы вернете деньги за счет экономии, полученной за счет солнечной энергии. Это не очень разумно для большинства людей и их финансов.

8. Солнечные батареи могут повредить вашу крышу

Мы все хотим потреблять меньше электроэнергии, когда мы ее не используем.Мы можем использовать солнечные панели для выработки электроэнергии, но они могут повредить вашу крышу в процессе.

Неправильная установка солнечных панелей может оставить отверстия в крыше, что приведет к утечке воды и нанесет значительный ущерб как снаружи, так и внутри вашего дома. Чтобы этого избежать, обязательно проведите надлежащее исследование компаний, занимающихся установкой, и убедитесь, что у них есть хорошие отзывы.

Солнечные панели нуждаются в дополнительной опоре для надежной установки из-за веса панелей.Если крыша недолговечна или имеет слабые места, панели могут привести к растрескиванию или «сплющиванию» крыши со временем из-за дополнительного веса. Мы рекомендуем провести надлежащую оценку целостности вашей крыши, чтобы убедиться, что крыша может выдержать вес панелей.

Если панели установлены под крутым углом, они могут со временем споткнуться, что приведет к повреждению крыши. Если панели расположены слишком высоко или низко на крыше, могут возникнуть проблемы на чердаке или помешать правильной работе желобов.

Эти потенциальные проблемы могут привести к аннулированию любой текущей гарантии на крышу. Важно проконсультироваться с вашей компанией по установке крыш, чтобы убедиться, что установка солнечных панелей не нарушит покрытие.

Заключение

Хотя солнечная энергия считается неисчерпаемым возобновляемым ресурсом, то, как мы в настоящее время используем эту энергию, имеет много недостатков — от недоступности до неэффективности. Однако солнечная технология все еще находится в зачаточном состоянии, и многие хорошие идеи начинают появляться.

Например, исследование вопросов хранения энергии выявило два разных метода, которые можно было бы использовать для хранения электроэнергии в будущем.

Черпая вдохновение в существующих технологиях, ученые создают проточные батареи, в которых используются небольшие органические молекулы, которые помогают растениям ревеня накапливать энергию, называемые хинонами, а не токсичные и очень дорогие ионы ванадия металлов. Исследователи предсказывают, что эта технология может снизить текущую стоимость с 0,02 доллара за киловатт-час до 0 долларов.0025 за киловатт-час.

Другой метод, который действительно весьма гениален, основан на использовании солнечной энергии для создания метанола из углекислого газа вместо электричества. План состоит в том, что завод будет сжигать метанол в качестве топлива, которое преобразовывает его обратно в углекислый газ, который будет повторно улавливаться и храниться. Цель состоит в том, чтобы сократить выбросы за счет повторного использования углерода, вместо того, чтобы позволить улетучиваться в атмосферу.

Одно можно сказать наверняка. Солнечная энергия (для вещей, не связанных с обычным уличным солнечным освещением) еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем она станет доступной, эффективной и экологически чистой.

Если у вас есть вопросы или комментарии, вы можете продолжить этот разговор в разделе комментариев.

Ресурсы

Изображение предоставлено Activ Solar @ Flickr

Российские ученые предлагают технологию сокращения

Группа петербургских ученых предложила и экспериментально опробовала технологию изготовления высокоэффективных солнечных элементов на основе полупроводников A3B5, интегрированных на кремниевую подложку, что в будущем может повысить эффективность существующих однопереходных фотоэлектрических преобразователей. Автор: 1.5 раз. Развитие технологии прогнозировал лауреат Нобелевской премии Жорес Алферов. Результаты были опубликованы в журнале Solar Energy Materials and Solar Cells .

Сегодня, в связи с быстрым истощением запасов углеводородного топлива и растущей озабоченностью проблемами окружающей среды, ученые уделяют все больше внимания развитию так называемых «зеленых технологий». Одна из самых популярных тем в этой сфере — развитие технологий солнечной энергетики.

Однако более широкому использованию солнечных панелей препятствует ряд факторов. Обычные кремниевые солнечные элементы имеют относительно невысокий КПД — менее 20%. Более эффективные технологии требуют гораздо более сложных полупроводниковых технологий, что значительно увеличивает стоимость солнечных элементов.

Петербургские ученые предложили решение этой проблемы. Исследователи из Университета ИТМО, Санкт-Петербургского академического университета и Института Иоффе показали, что структуры A3B5 можно выращивать на недорогой кремниевой подложке, что обеспечивает снижение стоимости многопереходных солнечных элементов.

«Наша работа сосредоточена на разработке эффективных солнечных элементов на основе материалов A3B5, интегрированных на кремниевую подложку», — комментирует Иван Мухин, научный сотрудник Университета ИТМО, заведующий лабораторией Академического университета и соавтор исследования. «Основная трудность в эпитаксиальном синтезе на кремниевой подложке состоит в том, что осаждаемый полупроводник должен иметь тот же параметр кристаллической решетки, что и кремний. Грубо говоря, атомы этого материала должны находиться на том же расстоянии друг от друга, что и атомы кремния.К сожалению, есть несколько полупроводников, отвечающих этому требованию, например, фосфид галлия (GaP). Однако он не очень подходит для изготовления солнечных элементов, поскольку плохо поглощает солнечный свет. Но если мы возьмем GaP и добавим азот (N), мы получим раствор GaPN. Даже при низких концентрациях N этот материал демонстрирует свойство прямой полосы и хорошо поглощает свет, а также имеет возможность встраиваться в кремниевую подложку. В то же время кремний не просто служит строительным материалом для фотоэлектрических слоев — он сам может действовать как один из фотоактивных слоев солнечного элемента, поглощая свет в инфракрасном диапазоне.Жорес Алферов одним из первых озвучил идею объединения структур ASB5 и кремния ».

Работая в лаборатории, ученым удалось получить верхний слой солнечного элемента, интегрированный на кремниевую подложку. С увеличением количества фотоактивных слоев эффективность солнечного элемента растет, так как каждый слой поглощает свою часть солнечного спектра.

На данный момент исследователи разработали первый небольшой прототип солнечного элемента на основе A3B5 на кремниевой подложке.Сейчас они работают над созданием солнечного элемента, который состоял бы из нескольких фотоактивных слоев. Такие солнечные элементы будут значительно эффективнее поглощать солнечный свет и вырабатывать электричество.

«Мы научились выращивать самый верхний слой. Эта система материалов потенциально может также использоваться для промежуточных слоев. Если вы добавите мышьяк, вы получите сплав четвертичного GaPNAs, и из него можно будет создать несколько переходов, работающих в разных частях солнечного спектра. выращены на кремниевой подложке.Как было продемонстрировано в нашей предыдущей работе, потенциальная эффективность таких солнечных элементов может превышать 40% при концентрации света, что в 1,5 раза выше, чем у современных Si-технологий », — заключает Иван Мухин.

###

Артикул: Дворецкая Лилия Николаевна, Большаков Алексей Дмитриевич, Можаров Алексей Михайлович, Соболев Максим Сергеевич, Кириленко Демид Анатольевич, Баранов Артем Иванович, Михайловский Владимир Михайловский, Неплох Владимир Васильевич, Морозов Иван Алексеевич, Федоров Владимир Васильевич , Иван Сергеевич Мухин, «Фотоэлектрический прибор на основе GaNP, интегрированный на Si-подложку», Солнечные энергетические материалы и солнечные элементы , 2020

Университет ИТМО (г.Санкт-Петербург) — национальный исследовательский университет и высшее учебное заведение номер один в России в области информационных и фотонных технологий. Университет является лидером российской программы академического превосходства «Проект 5-100».

ИТМО — альма-матер победителей множества международных соревнований по программированию, таких как ICPC (команда ИТМО — единственный в мире семикратный чемпион ICPC), Google Code Jam, Facebook Hacker Cup, Yandex Algorithm, Russian Code Cup и Topcoder Open .Приоритетные области исследований университета включают информационные технологии, фотонику, робототехнику, квантовые коммуникации, химию растворов и современные материалы, трансляционную медицину, урбанистику, искусство и науку и научную коммуникацию.

В 2016 году Университет ИТМО получил медаль ЮНЕСКО «За развитие нанонаук и нанотехнологий» за уникальную среду, объединяющую науку, образование и инновации.

С 2016 года Университет ИТМО постоянно входит в 100 лучших университетов мира в области компьютерных наук согласно предметному рейтингу Times Higher Education (THE).В 2019 году университет дебютировал в 100 лучших университетов мира в области автоматизации и управления и укрепил свои позиции в области нанотехнологий (топ-300) и материаловедения (топ-400) в Глобальном рейтинге академических предметов (GRAS) Шанхайского рейтинга ( Академический рейтинг университетов мира, ARWU).

Согласно предметному рейтингу Quacquarelli Symonds (QS) за 2019 год, Университет ИТМО входит в число 300 лучших университетов мира в области инженерии и технологий, физики и астрономии; он также стал единственным российским университетом, вошедшим в предметную группу QS Art & Design (200 лучших университетов).

В 2019 году Университет ИТМО вошел в топ-500 высших учебных заведений мира по версии THE и QS World University Rankings, а также представлен в 13 предметных рейтингах, опубликованных ARWU, THE и QS.

ЭТО БОЛЬШЕ, чем УНИВЕРСИТЕТ!



Журнал

Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы

Заявление об отказе от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за точность выпусков новостей, размещенных на EurekAlert! участвующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.

5 фактов о солнечной энергии, которые вы могли не знать

Солнечная энергия — один из самых богатых источников энергии на Земле. Солнечная энергия может питать весь ваш дом, включая бытовую технику, воду и кондиционер. Когда-то солнечная энергия была непомерно дорогостоящей для большинства людей, но, поскольку в последнее десятилетие цены неуклонно падали, она стала самой популярной в мире формой возобновляемой энергии. Сегодня в Соединенных Штатах имеется более 50 ГВт солнечных мощностей. Это эквивалент 50 ядерных реакторов промышленного масштаба! Вот несколько интригующих фактов о солнечной энергии, которыми вы можете поделиться на следующей коктейльной вечеринке, от ее роли в истории до ее главной роли в космосе.

Это гениальное изобретение

Многие установщики солнечных батарей в Лас-Вегасе скажут вам, что солнечная энергия — это разумная идея. Однако на самом деле это буквально гениальное изобретение. Альберт Эйнштейн открыл способность использовать солнце в качестве источника энергии. После экспериментов с солнечной энергией и фотовольтаикой Эйнштейн написал статью о своих наблюдениях, которую он назвал фотоэлектрическим эффектом. Эта статья принесла Эйнштейну Нобелевскую премию в 1920-х годах и проложила путь для развития будущих солнечных технологий.

Солнечные искры Здоровая конкуренция

Калифорния с более чем 1 940 МВт солнечной мощности является штатом № 1 в США по количеству солнечной энергии. Замыкают пятерку штатов, производящих солнечную энергию, Северная Каролина, Невада, Аризона и Нью-Джерси. Клиенты с солнечными панелями Лас-Вегас будут гордиться тем, что их усилия увеличили потенциал города в области возобновляемых источников энергии. Сегодня Лас-Вегас — крупнейший город страны, в котором полностью используется возобновляемая энергия.

Это (теперь) доступный источник энергии

Цена на солнечные панели в Лас-Вегасе значительно упала с 2008 года, что сделало его гораздо более жизнеспособным вариантом для получения энергии.Впервые солнечные технологии стали доступны для общественного пользования в 1956 году. Хотя идея была хороша, цена — нет. Его установка стоила 300 долларов за ватт! К концу 1970-х цены упали до 77 долларов за ватт, что по-прежнему было дорого. Теперь стоимость солнечной энергии намного разумнее. По стране средняя цена за ватт составляет 2,87 — 3,85 доллара. Добавьте федеральные скидки и скидки штата, и конечная цена станет еще ниже.

Солнечные энергии в космосе

Когда вы думаете о космической гонке, вы, вероятно, думаете о соревновании между Соединенными Штатами и Россией за право быть первыми на Луне.Но малоизвестным фактом является то, что солнечная энергия сыграла ключевую роль в усилиях обеих стран по ее достижению. НАСА впервые начало использовать солнечную энергию для питания своих космических кораблей в 1960-х годах. Российский марсоход, названный Луноходом, совершил полет на Луну в 1973 году, работая на солнечной энергии.

Солнечная энергия везде

Солнце, которое производит солнечное электричество в вашем доме или здании, является крупнейшим источником энергии на планете.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *