Что необходимо знать при выборе солнечных энергосистем

За минувшее десятилетие дома с солнечными панелями, установленными на крышах, прошли долгий и тернистый путь. В наши дни такие дома довольно широко популярны и представляют из себя обычное явление.

Данная технология используется довольно давно, уже несколько минувших десятилетий. Спутники, использующие солнечные батареи, применяются в космонавтике с 1960 г., а в период событий второй мировой войны, в Америке уже были дома с применением пассивной солнечной системой отопления, в которых тепло получается посредством трансформации солнечного света в электрическую энергию.

Но, даже учитывая все преимущества, внедрение активных солнечных энергосистем на рынки широкого потребления стало довольно проблематичной задачей. Преобразование активной энергии солнца в электрическую осуществляется за счёт использования панелей фотоэлектрических элементов, а данная технология традиционно является чрезвычайно дорогостоящим удовольствием, и по карману далеко не всем владельцам частных домов.

Дома на солнечной энергии имеют некоторый ряд преимуществ:

• солнечная энергия доступна в неограниченном объёме (как минимум ближайшие пять миллиардов лет);
• полученная энергия является экологически чистой, отсутствуют какие-либо виды выбросов вредных веществ в атмосферу;
• поможет хорошо сэкономить на оплате коммунальных платежей за электричество.

Тем не менее, при принятии решения использовать солнечную энергию, обратить внимание необходимо на некоторые факторы, и очень высокая цена – это все-лишь один из некоторых таких факторов.

Получение электричества посредством солнечной энергии является весьма перспективным решением, но с ним всё не так просто как с привычной нам электрической сетью. Ниже мы детально рассмотрим наиболее проблемные моменты, которые нужно учитывать тем, кто имеет желание вложить свои денежные средства в установку солнечных панелей.

Факторы, которые необходимо учесть:

Обслуживание и эксплуатация

Эксплуатация солнечных панелей требует значительно большего ухода, чем привычная нам классическая электросеть.

Конструктивно солнечные батареи представляют из себя единую стационарную систему. В них отсутствуют какие-либо движущиеся части. Поэтому, после установки, существует не так уж и много причин, по которым может что-либо выйти из строя. Практически единственной задачей является поддержание владельцем солнечных батарей в чистоте. Это очень важное требование потому, что из-за излишков снега, птичьего помёта или пыли может сильно уменьшиться порция солнечного света, получаемого панелью. Скопившаяся на поверхности панели пыль способна аж на целых 7% уменьшить количество произведённой электроэнергии.

Данный вид ухода за панелями не будет требовать частого выполнения. Достаточно поливать батареи водой из шланга всего-лишь 1 - 4 раза в году. Чтобы выполнять данное мероприятие нет необходимости даже подыматься на крышу дома. Можно смонтировать систему полива панелей прямо на крыше, с возможностью включения из дома. Если в окрестностях идёт какое-либо строительство или расположен завод, то мыть солнечные панели необходимо будет чаще.

Кроме того есть необходимость временами убеждаться, что все части энергосистемы находятся в исправном состоянии, а также следует заменять старые отслужившие аккумуляторы на новые (приблизительно один - два раза за десять лет).

Окружающие условия

На солнечную энергоэффективность системы очень влияет расположение Вашего дома. Ведь абсолютно естественным является то, что если количество генерируемой электроэнергии прямо зависит от получаемого солнечного света, то такие факторы как тени от соседних высоких зданий и окружающих деревьев способны создать очень серьёзную проблему.

Затенение может быть значительно большей проблемой, чем некоторые люди себе представляют. Различные типы систем реагируют на тень по-разному. Так, поликристаллическая панель при незначительном затенении способна продолжать вырабатывать энергию, тогда как панель монокристаллического строения остановит свою генерацию полностью. Итак, желая построить дом с солнечными батареями, нужно убедиться в том, что на панели не будет падать тень в течении всего светового времени суток, а особенно во время «солнечных часов» дня (приблизительно с 10-ти до 14-ти часов). Эффективность производства электроэнергии будет прямо зависеть от времени нахождения панелей на солнце.

Чтобы достичь наивысшую эффективность генерации электроэнергии придётся удалить деревья от которых падает тень на место размещения панелей. Если же дом находится в тени от соседних построек, то это уже серьёзная проблема.

Инсоляция

Когда идёт речь о трансформации солнечной энергии, то, само собой, поступающий свет играет в этом ключевую роль. Очень важно иметь информацию и знать какое количество света от солнца достигает земной поверхности в месте, где будет «солнечный дом». Данная характеристика называется инсоляцией.

Инсоляция – характеристика показывающая сколько солнечной энергии попадёт на землю в определённый промежуток времени. Измеряется она в кВт/м.кв./день, и показывает, сколько энергии солнца будет попадать на панель для преобразования в электричество. Чем выше характеристика инсоляции в Вашем регионе, тем больше электричества сможет выработать каждая из солнечных батарей.

Это вовсе не означает, что строить дом нужно, на пример, не на северо-западе, а на юго-западе. Это означает лишь то, что для достижения нужной выходной мощности может потребоваться большее количество солнечных батарей. Тогда, как в случае с высокой инсоляцией, для выхода на необходимую мощность будет достаточно меньшего количества панелей.

Зона покрытия

Большинство людей ошибочно считают, что размер энергоустановки напрямую зависит от размера дома. Это вовсе не так. Следует брать во внимание лишь два параметра: инсоляцию, которая была рассмотрена ранее, и необходимое Вам количество энергии.

Чтобы навскидку определить, какая энергосистема Вам необходима, нужно всего-лишь посчитать, сколько тратится киловатт электроэнергии за сутки. 

В среднем в одном доме тратится 900 кВт/ч за месяц, что примерно составляет 30 кВт/ч в сутки. Далее нужно умножить показатель за день на 0,25. Получается 7,5, что означает потребность в системе мощностью 7,5 кВт.

В течении одного дня стандартная солнечная панель способна производить до 120 ватт, что равно 0,12 кВт. Чтобы обеспечить 7,5 кВт потребуются 63 стандартные панели. Одна такая панель имеет габариты 64 на 142 сантиметров. Произведя несложные вычисления мы определили, что 63 панели займут примерную площадь в 57 метров квадратных.

Важно также учитывать инсоляцию местности, а также использование аккумуляторных батарей. В расчётах необходимо вносить соответствующие коррективы. Поэтому для более точного определения необходимого количества панелей следует лучше всего обратиться к специалисту в данном вопросе.

Затраты на установку

Солнечные батареи в 1956 году имели стоимость около 300 долларов в расчёте на 1 ватт. Поэтому энергосистему мощностью 7,5 кВт могли себе позволить лишь миллионеры.

В наши дни цены, значительно снизились. В большинстве регионов цена составляет 3 - 5 долларов за 1 ватт. Если монтировать панели самостоятельно, то цена будет ближе к 3 долларам, а если нанимать профессионалов для монтажа, то цена составит около 5 долларов. Отсюда следует, что установка энергосистемы мощностью 7,5 кВт обойдётся Вам от 22,5 тыс. до 37,5 тыс. долларов. 

Чем меньше электроэнергии Вам необходимо, тем меньшая будет цена панелей. Если расходуется до 600 кВт/ч за месяц (20 кВт/ч в сутки), то можно установить систему мощностью 5 кВт, которая обойдётся около 15 тыс. долларов.

Также можно обеспечивать дом солнечной энергией и частично. Например, если имеется желание инвестировать в солнечные панели сумму в 10 тыс. долларов, то Ваша домашняя электрическая сеть дополнится ещё и 1,5 кВт солнечной энергосистемой.

Но всё же десятки тысяч долларов за солнечную энергию – это довольно крупная сумма, тем более что окупаться она может в течении нескольких десятилетий.

В западных странах уже имеет место практика сдачи солнечных панелей в аренду. При этом вносить авансовую плату нет необходимости. Домовладельцы лишь оплачивают ежемесячно плату за аренду панелей, а владеет и обслуживает их компания по прокату.

Утилизация

Солнечные панели имеют срок эксплуатации 40 - 50 лет, контроллер и инвертор – 15 - 20 лет, аккумуляторные батареи (в зависимости от характера использования и типа) – 4 - 10 лет. 
Не смотря на то, что утилизация панелей является весьма актуальным вопросом, только лишь 30% производителей берутся за их переработку.

Тем не менее с каждым годом спрос на отработанные панели понемногу возрастает. Дело в том, что добывать редкие металлы становится всё дороже, а переработка старых панелей позволяет их повторно использовать.

Также существует и вторичный рынок фотоэлектрических и ветроэлектрических энергосистем, где оборудование, уже побывавшее в эксплуатации, находит для себя дальнейшее применение.
Уже побывавшие в эксплуатации солнечные модули можно успешно использовать в странах с переходной экономикой. Данные модули могут вырабатывать большее количество электроэнергии благодаря более интенсивному излучению солнца.

Отличным примером вторичного рынка может быть интернет-площадка SecondSol, где совершается продажа и покупка уже бывшего в эксплуатации энергооборудования.