Wetenschap en technologie staan niet stil bij het gebruik van alternatieve energie en het gebruik van zonne energie in het dagelijks leven en de industrie zullen zich blijven ontwikkelen en verbeteren, in een poging om traditionele energiebronnen te verdrijven. Helaas is de wereldwijde dominantie van zonne-energie nog ver weg en de reden hiervoor is het lage rendement van zonnepanelen.
Factoren die de efficiëntie van zonnepanelen beïnvloeden
Het rendement van zonnepanelen wordt beïnvloed door objectieve en subjectieve factoren, zoals:
- materialen die bij de vervaardiging worden gebruikt,
- technologieën,
- plaats van gebruik (breedtegraad),
- de invalshoek van de zonnestralen,
- stoffigheid en beschadigingen.
Bovendien zijn al deze factoren gerelateerd en afhankelijk van elkaar wat betreft hun invloed op het rendement van zonnepanelen. Maar de eerste factor die het rendement bepaalt, zijn de productiekosten van een zonnecel.
Koplopers op het gebied van zonne-energie-efficiëntie
Laten we eens kijken naar de leiders in de productie van de meest efficiënte zonnepaneelcomponenten en ze sorteren op basis van hun efficiëntie:
- 44,7% efficiëntie van het eerste niet-universitaire onderzoeksinstituut in Duitsland. Het resultaat werd verkregen voor concentrators van een drievoudige junctie van lagen met een complexe halfgeleidersamenstelling (Ga 0,35 V 0,65 P / Ga 0,83 V 0,17 As / Ge). Zo een Zonnepanelen complex, niet gebruikt voor residentiële of commerciële doeleinden, omdat ze erg duur zijn. Ze worden gebruikt in de ruimtetechnologie door fabrikanten zoals NASA, waar de ruimte beperkt is.
- Een rendement van 37,9% wordt verkregen uit een enkellaagse halfgeleiderjunctiemodule (InGaP / GaAs / InGaAs). In dit geval werd het resultaat exclusief verkregen voor de 90 ° normaal op de zon. Deze zonnecellen zijn ook moeilijk en tijdrovend om te produceren, maar hun industriële productie lijkt veelbelovend.
- 32,6% werd behaald door Spaanse onderzoekers van het instituut (IES) en de universiteit (UPM). Ze gebruikten multi-modules van halfgeleiderhubs met twee knooppunten. Nogmaals, deze elementen zijn verre van wijdverbreid gebruik voor bedrijfspanden of woningen.
Zonnecel efficiëntie balans
Er zijn ongeveer een dozijn grootste fabrikanten produceren van zonnepanelen met relatief goede efficiëntie en matige kosten. Toonaangevende zonnepaneelbedrijven met de meeste moderne technologieën kan industrieel zonnecellen produceren met een efficiëntie van bijna 25%. Tegelijkertijd is de massaproductie van modules met de efficiëntie van zonnecellen in de regel niet meer dan 14-17% goed ingeburgerd. De belangrijkste reden: dit verschil in efficiëntie is dat de onderzoeksmethoden die in laboratoria worden gebruikt niet geschikt zijn voor de commerciële productie van fotovoltaïsche producten en daarom meer beschikbare technologieën relatief lage productiekosten hebben, wat leidt tot een daling van de gehanteerde efficiëntie-index.
Om dit te doen, zullen we in de grafiek de afhankelijkheid laten zien van de kosten van de afgewerkte module van de kosten van opgewekte elektriciteit voor technologische reeksen zonnecellen met hun karakteristieke efficiëntie-indicatoren.
De vergelijkende grafiek toont duidelijk de economische efficiëntie van zonnepanelen met initiële laboratoriumefficiëntie-indicatoren, vervaardigd volgens: verschillende technologieën, in verhouding tot de optimale kosten van opgewekte elektriciteit bij 6 cent per kWh (3,4 roebel / kWh).
Zo betalen de gemakkelijkst verkrijgbare en goedkope zonnecellen van amorf silicium in de vorm van een dunne buigbare film zichzelf terug in relatief kleine afmetingen, maar zijn ze economisch niet efficiënt in het geval van hoge vermogensvereisten. Ze worden veel gebruikt voor opladers voor draagbare telefoons, lampen, enz.
Polykristallijne siliciumbatterijen worden nu al effectief in woongebouwen en kleine kassen. 
Elementen van experimentele zonne-energiecentrales zijn gemaakt op basis van siliciummonokristallen hoge graad zuivering (99.999). Ze hebben optimale prestatie-indicatoren en een economisch verantwoorde terugverdientijd.
De nieuwste wetenschappelijke ontwikkelingen van zonnecellen, die het hoogste rendement hebben, worden uitsluitend gebruikt in die takken van wetenschap en industrie waar kosten niet het belangrijkste selectiecriterium zijn.
Het gebruik van zonnepanelen wordt steeds vaker meegenomen in verschillende gebieden ons leven, maar helaas wordt het door de imperfectie van de productietechnologie (en als gevolg van de voldoende lage efficiëntie) tegen aanzienlijke kosten niet veel gebruikt.
Is geen nieuwe uitvinding. Al meer dan een halve eeuw gebruikt de mensheid de straling van de zon om elektriciteit te leveren aan een breed scala aan apparaten en apparaten. Desalniettemin zijn batterijen van dit type nog niet wijdverbreid en hebben ze andere energiedragers niet van de markt verdreven. Een van de redenen hiervoor is dat zonnepanelen niet altijd efficiënt genoeg zijn.
Een zonnepaneel of batterij is een apparaat dat de energie in zonnestraling kan omzetten in elektriciteit.
hangt van veel factoren af:
- materialen;
- het weer;
- Baterij type.
Zonnepanelen met standaardefficiëntie die op grote schaal worden gebruikt voor persoonlijk gebruik , de waarde wordt geacht ongeveer gelijk te zijn aan 20%. Voor sommige soorten apparaten zal dit cijfer hoger zijn, voor sommige zal het lager zijn. Maar het gemiddelde is als volgt. Deze waarde geeft aan welk percentage van het licht dat op de batterij valt, is omgezet in elektriciteit.
Natuurlijk is dit een zeer ruwe definitie, maar over het algemeen is het correct. In laboratoria zijn al batterijen gemaakt met een efficiëntie van 50 of zelfs 100%. Maar voorlopig zijn dit slechts prototypes.
Siliconen panelen
Het ideale bedrijfsrendement voor zonnepanelen die puur silicium als halfgeleider gebruiken, is 34% van het totale ontvangen licht. Houd er rekening mee dat bij onvoldoende verlichting, met diffuus licht, de batterijen minder licht zullen opvangen en de kwantitatieve indicator van deze 34% zal afnemen.
- siliciumpanelen presteren goed bij fel licht, maar zijn niet effectief bij diffuus licht.
- Polykristallijn hebben een lager rendement, maar presteren goed bij weinig licht.
- (dunne film) panelen zijn ook behoorlijk effectief bij diffuus licht.
Hybride panelen
De efficiëntie van siliciumapparaten is relatief laag, omdat ze alleen energie kunnen ontvangen in het rode deel van het spectrum. De energie van het blauw, het meest energetisch verzadigde foton, blijft ongebruikt. Wetenschappers over de hele wereld werken actief aan het oplossen van dit probleem.
Een van de voorgestelde opties is het gebruik van het aromatische koolstofpentaceen en de chemische verbinding PbS. Deze combinatie stelt u in staat om grote hoeveelheid elektronen en wekken daardoor meer energie op.
De meest effectieve zonnepanelen- meerlaagse cellen, waarin elke laag zijn taak vervult. Het rendement van deze batterijen kan oplopen tot 87%. Maar deze technologieën worden nog niet gebruikt in massaproductie. Naarmate het aantal lagen toeneemt, nemen ook de kosten van de batterij toe. Om 87% rendement te halen, zul je een heel duur zonnepaneel moeten maken.
Apparaten op basis van het perovskietmineraal zijn veelbelovend. Nu zijn ze minder efficiënt dan silicium, maar dat komt meer door de nieuwheid van de technologie. De beschikbare testresultaten suggereren dat ze in de toekomst de eerste plaats kunnen innemen op de alternatieve energiemarkt.
Het rendement van zonnepanelen is direct afhankelijk van hun locatie. Ze moeten naar het zuiden gericht zijn met het werkoppervlak en gekanteld in een hoek die gelijk is aan de breedtegraad van het punt waarop ze zich bevinden. Panelen mogen niet zo worden geplaatst dat er een schaduw van bijvoorbeeld een naburig gebouw op valt.
Een probleem dat zich in de winter kan voordoen, is sneeuw die het werkoppervlak bedekt. Over het algemeen zijn hier niet veel oplossingen: reinig het met de hand of verander de hellingshoek. Handig apparaat, die de efficiëntie van batterijen kan verhogen - een tracker die het paneel draait om de zon te volgen.
Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat het systeem niet te heet wordt, omdat oververhitting het foto-elektrisch effect zal verzwakken. Dit kan worden voorkomen door een geventileerde batterij te installeren. Stof op het werkoppervlak vermindert ook de hoeveelheid opgewekte energie. Het systeem moet minimaal om de twee jaar worden gereinigd.
Het lage rendement van zonnepanelen is een van de belangrijkste nadelen van moderne zonnesystemen. vandaag een vierkante meter fotocel kan ongeveer 15-20% van het vermogen van de invallende straling produceren.
Deze uitgang vereist de installatie van batterijen. grote maten voor een volledige voeding. Om de vereiste uitgangsspanning te bereiken, worden ze bovendien in serie of parallel geschakeld. Tegelijkertijd kan hun gebied reiken van enkele vierkante meters.
Het rendement van zonnepanelen hangt af van een aantal redenen:
- fotocel materiaal;
- zonnestroomdichtheid;
- seizoen;
- temperatuur;
- en etc.
Laten we elke factor nader bekijken.
fotocel materiaal
Ze zijn onderverdeeld in drie typen, afhankelijk van de methode van vorming van het siliciumatoom:
- polykristallijn;
- monokristallijn;
- panelen van amorf silicium.
Polykristallijne panelen zijn gemaakt van puur silicium en hebben een relatief hoog rendement - 14-17%.
Monokristallijne panelen zijn minder efficiënt in het omzetten van zonne-energie. hun coëfficiënt nuttige actie ongeveer 10-12%. Maar het lage energieverbruik voor de productie van dergelijke converters maakt ze betaalbaarder.
Amorf silicium (of dunne film) panelen zijn eenvoudig en goedkoop te vervaardigen en daardoor betaalbaar. Hun efficiëntie is echter veel lager dan die van de vorige twee typen - 5-6%. Bovendien verliezen elementen van dunne-film siliciumconverters hun eigenschappen na verloop van tijd.
Dunne-filmbatterijen worden ook gemaakt met koper-, indium-, gallium- en seleniumdeeltjes. Dit verhoogt hun productiviteit enigszins.
Werken bij elk weer
Macht versus grafiek weersomstandigheden Deze indicator hangt af van de geografische locatie van het paneel: hoe dichter bij de evenaar, hoe hoger de dichtheid van zonnestraling.
In de winter kan de prestatie van fotocellen van 2 tot 8 keer afnemen. Dit komt in de eerste plaats door de opeenhoping van sneeuw erop, een vermindering van de duur en het aantal zonnige dagen.
Belangrijk om te onthouden: v wintertijd let op de kanteling van de panelen als de zon lager is dan normaal.
Voorwaarden voor effectief werken
Om de batterij efficiënt te laten werken, moet rekening worden gehouden met verschillende nuances:
- de hellingshoek van de batterij ten opzichte van de zon;
- temperatuur;
- gebrek aan schaduw.
De hoek tussen het werkoppervlak van de transducer en zonnestralen moet dicht bij recht zijn. In dit geval zal het rendement van fotocellen bij gelijkblijvende omstandigheden maximaal zijn. Om de efficiëntie te verhogen, is er daarnaast een zonvolgsysteem geïnstalleerd, dat de kanteling ten opzichte van de positie van het armatuur verandert. Maar dit is zeldzaam vanwege de hoge kosten van apparatuur.
V recente tijden zonne-energie ontwikkelt zich zo snel
De laatste tijd ontwikkelt zonne-energie zich in zo'n snel tempo dat meer dan 10 jaar het aandeel van zonne-elektriciteit in de wereldwijde jaarlijkse elektriciteitsproductie steeg van 0,02% in 2006 tot bijna één procent in 2016.
Dam Solar Park is de grootste zonne-energiecentrale ter wereld. Het vermogen is 850 megawatt.
Het belangrijkste materiaal voor zonne-energiecentrales is silicium, waarvan de reserves op aarde praktisch onuitputtelijk zijn. Een probleem is dat het rendement van siliciumzonnecellen te wensen overlaat. De meest efficiënte zonnepanelen hebben een rendement van minder dan 23%. En de gemiddelde efficiëntie varieert van 16% tot 18%. Daarom werken onderzoekers over de hele wereld op het gebied van fotovoltaïsche zonne-energie eraan om fotovoltaïsche omvormers van zonne-energie te bevrijden van het imago van een dure elektriciteitsleverancier.
Er is een echte strijd ontvouwd om een zonne-supercel te maken. De belangrijkste criteria zijn hoge efficiëntie en goedkoop... Het National Renewable Energy Laboratory (NREL) in de VS publiceert zelfs een periodiek bulletin dat reflecteert tussentijdse resultaten dit gevecht. En elke aflevering toont de winnaars en verliezers, buitenstaanders en parvenu's die per ongeluk betrokken raken bij deze race.
Leider: meerlagige zonnecel
Deze heliumconverters lijken op een sandwich van verschillende materialen, waaronder perovskiet, silicium en dunne films. Bovendien absorbeert elke laag slechts licht van een bepaalde golflengte. Als gevolg hiervan genereren deze meerlaagse heliumcellen aanzienlijk meer energie dan andere voor een gelijk werkoppervlak.
De recordwaarde van de efficiëntie van meerlaagse fotoconverters werd eind 2014 bereikt door een gezamenlijke Duits-Franse groep onderzoekers onder leiding van Dr. Frank Dimroth van het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems. Er werd een efficiëntie van 46% behaald. Deze fantastische efficiëntie is bevestigd door onafhankelijk onderzoek van NMIJ / AIST, het grootste metrologiecentrum van Japan.
Meerlagige zonnecel. Efficiëntie - 46%
Deze cellen zijn opgebouwd uit vier lagen en een lens die het zonlicht erop concentreert. De nadelen zijn onder meer de aanwezigheid van germanium in de structuur van het substraat, wat de kosten van de zonnemodule enigszins verhoogt. Maar alle nadelen van meerlagige cellen zijn uiteindelijk te verwijderen, en de onderzoekers zijn ervan overtuigd dat hun ontwikkeling in de zeer nabije toekomst de muren van laboratoria zal verlaten en de grote wereld zal ingaan.
Beginner van het jaar - Perovskite
Geheel onverwacht kwam een nieuwkomer, perovskiet, tussenbeide in de leidersrace. Perovskiet is gemeenschappelijke naam alle materialen met een bepaalde kubische kristalstructuur. Hoewel perovskieten al lang bekend zijn, begon het onderzoek naar zonnecellen gemaakt van deze materialen pas tussen 2006 en 2008. De eerste resultaten waren teleurstellend: de efficiëntie van perovskiet-fotoconverters was niet hoger dan 2%. Tegelijkertijd bleek uit berekeningen dat deze indicator een orde van grootte hoger zou kunnen zijn. Inderdaad, na een reeks succesvolle experimenten ontvingen Koreaanse onderzoekers in maart 2016 een bevestigde efficiëntie van 22%, wat op zich een sensatie is geworden.
Perovskiet zonnecel
Het voordeel van perovskietcellen is dat ze handiger zijn om mee te werken en gemakkelijker te vervaardigen zijn dan vergelijkbare siliciumcellen. Met massaproductie van perovskiet fotovoltaïsche omvormers zou de prijs van één watt elektriciteit $ 0,10 kunnen bedragen. Maar experts geloven dat totdat de perovskiet heliumcellen bereiken maximale efficiëntie en zal beginnen te worden geproduceerd in industriële hoeveelheden, kunnen de kosten van een "silicium" watt elektriciteit aanzienlijk worden verlaagd en hetzelfde niveau van $ 0,10 bereiken.
Experimenteel: kwantumstippen en organische zonnecellen
Dit type fotoconverters op zonne-energie bevindt zich nog in een vroeg ontwikkelingsstadium en kan nog niet worden beschouwd als een serieuze concurrent van de bestaande heliumcellen. Desalniettemin beweert de ontwikkelaar - de Universiteit van Toronto - dat volgens theoretische berekeningen het rendement van zonnecellen op basis van nanodeeltjes - kwantumdots - boven de 40% zal liggen. De essentie van de uitvinding van Canadese wetenschappers is dat nanodeeltjes - kwantumstippen - licht kunnen absorberen in verschillende delen van het spectrum. Door de grootte van deze kwantumdots te veranderen, zal het mogelijk zijn om het optimale bereik van de fotoconverterwerking te kiezen.
Zonnecel op basis van quantum dots
En aangezien deze nanolaag kan worden aangebracht door op alles te spuiten, inclusief een transparante basis, dan in praktische toepassing veelbelovende vooruitzichten voor deze ontdekking. En hoewel vandaag in laboratoria bij het werken met kwantumstippen een efficiëntie-indicator van slechts 11,5% is gehaald, niemand twijfelt eraan dat deze richting veelbelovend is. En het werk gaat door.
Solar Window - nieuwe zonnecellen met 50% efficiëntie
Solar Window, Maryland, VS, heeft een revolutionaire technologie voor zonneglas onthuld die een revolutie teweegbrengt in de manier waarop mensen over zonnepanelen denken.
Eerder waren er al berichten over transparante heliumtechnologieën en dat dit bedrijf belooft het rendement van zonnepanelen af en toe te verhogen. En zoals getoond recente evenementen, waren dit niet alleen beloften, en de efficiëntie van 50% was niet langer alleen de theoretische geneugten van de onderzoekers van het bedrijf. Terwijl andere fabrikanten de markt net betreden met meer bescheiden resultaten, heeft Solar Window zijn werkelijk revolutionaire hightech ontwikkelingen op het gebied van helium fotovoltaïsche energie al gepresenteerd.
Deze ontwikkelingen maken de weg vrij voor de productie van transparante zonnecellen met aanzienlijk meer hoge efficiëntie vergeleken met traditionele. Maar dit is niet het enige pluspunt van de nieuwe zonnepanelen uit Maryland. Nieuwe heliumelementen kunnen eenvoudig worden bevestigd aan alle transparante oppervlakken (bijvoorbeeld aan ramen), kunnen werken in de schaduw of onder kunstlicht. Door hun lage kosten kunnen investeringen in het uitrusten van een gebouw met dergelijke modules zich binnen een jaar terugbetalen. Ter vergelijking moet worden opgemerkt dat de terugverdientijd van traditionele zonnepanelen varieert van vijf tot tien jaar, en dit is een enorm verschil.
Zonnecellen van het bedrijf Solar Window
Solar Window heeft enkele details aangekondigd nieuwe technologie het verkrijgen van zonnepanelen met zo'n hoog rendement. Natuurlijk bleef de belangrijkste knowhow buiten de haakjes. Alle heliumcellen zijn gemaakt van voornamelijk organisch materiaal. De lagen van de elementen zijn samengesteld uit transparante geleiders, koolstof, waterstof, stikstof en zuurstof. De productie van deze zonnepanelen is volgens het bedrijf zo onschadelijk dat het 12 keer minder impact heeft op omgeving dan de productie van traditionele heliummodules. De komende 28 maanden worden in enkele gebouwen, scholen, kantoren en wolkenkrabbers de eerste transparante zonnepanelen geplaatst.
Als we het hebben over de vooruitzichten voor de ontwikkeling van fotovoltaïsche helium, is het zeer waarschijnlijk dat traditionele siliciumzonnecellen tot het verleden zullen behoren en plaats moeten maken voor zeer efficiënte, lichtgewicht, multifunctionele cellen die de breedste horizonten openen voor helium-energie. gepubliceerd door
Nu kom je erachter wat de verkopers van zonnepanelen je nooit zullen vertellen.
Precies een jaar geleden, in oktober 2015, besloot ik als experiment me in te schrijven in de gelederen van de "groene", onze planeet te redden van voortijdige vernietiging, en zonnepanelen te kopen maximale kracht 200 watt en een netomvormer met een nominaal vermogen van maximaal 300 (500) watt opgewekt vermogen. Op de foto zie je de structuur van een polykristallijn paneel van 200 watt, maar een paar dagen na aankoop werd duidelijk dat het in een enkele configuratie een te lage spanning had, niet genoeg voor correct werk mijn netomvormer.
Dus ik moest het veranderen voor twee 100 watt monokristallijne panelen. In theorie zouden ze iets efficiënter moeten zijn, sterker nog, ze zijn gewoon duurder. Dit zijn hoogwaardige panelen, Russisch merk Zonnen. Ik betaalde 14.800 roebel voor twee panelen.
De tweede kostenpost is netomvormer gemaakt in China... De fabrikant identificeerde zichzelf op geen enkele manier, maar het apparaat was gemaakt van hoge kwaliteit en de autopsie toonde aan dat interne componenten ontworpen voor een vermogen tot 500 watt (in plaats van 300 op het lichaam). Zo'n rooster kost slechts 5.000 roebel. Het raster is een ingenieus apparaat. Aan de ene kant zijn + en - van zonnepanelen erop aangesloten, en aan de andere kant wordt er gebruik gemaakt van een conventionele stekker sluit volledig aan op elke stopcontact in jouw huis. Tijdens bedrijf past het net zich aan de frequentie in het netwerk aan en begint het te "pompen" wisselstroom(omgezet van DC) naar uw 220 volt thuisnetwerk.
Het net werkt alleen als er spanning op het net staat en kan niet worden beschouwd als: back-up bron voeding. Dit is zijn enige nadeel. En het kolossale voordeel van een netomvormer is dat je in principe geen batterijen nodig hebt. Het zijn immers de batterijen die de zwakste schakel zijn in alternatieve energie. Als hetzelfde zonnepaneel gegarandeerd meer dan 25 jaar werkt (dat wil zeggen, na 25 jaar zal het ongeveer 20% van zijn prestaties verliezen), dan is de levensduur van een gewone loodzuuraccu onder vergelijkbare omstandigheden 3- 4 jaar. Gel- en AGM-batterijen gaan langer mee, tot wel 10 jaar, maar zijn 5 keer duurder dan conventionele batterijen.
Aangezien ik elektriciteit heb, heb ik geen batterijen nodig. Als u het systeem autonoom maakt, moet u nog eens 15-20 duizend roebel toevoegen aan het budget voor de batterij en de controller ervoor.
Nu voor de opwekking van elektriciteit. Alle energie die door de zonnepanelen wordt opgewekt, wordt in realtime aan het net geleverd. Als er verbruikers van deze energie in huis zijn, dan wordt deze helemaal opgebruikt en zal de meter bij de ingang van het huis niet "draaien". Als de momentane opwekking van elektriciteit groter is dan de verbruikte in dit moment dan wordt alle energie teruggeleverd aan het net. Dat wil zeggen, de teller "draait" in achterkant... Maar er zijn hier nuances.
Ten eerste, veel moderne elektronische meters overweeg de stroom die er doorheen gaat zonder rekening te houden met de richting (dat wil zeggen, u betaalt voor de elektriciteit die aan het netwerk wordt teruggegeven). En ten tweede, Russische wetgeving staat particulieren niet toe om elektriciteit te verkopen. Dat mag in Europa en daarom wordt elk tweede huis daar met zonnepanelen opgehangen, waarmee je, samen met hoge netwerktarieven, echt kunt besparen.
Wat te doen in Rusland? Installeer geen zonnepanelen die meer energie kunnen opwekken dan het huidige dagelijkse energieverbruik in huis. Het is om deze reden dat ik slechts twee panelen heb met een totaal vermogen van 200 watt, die, rekening houdend met de verliezen van de omvormer, ongeveer 160-170 watt aan het netwerk kunnen geven. En mijn huis verbruikt de klok rond ongeveer 130-150 watt per uur. Dat wil zeggen, alle energie die door zonnepanelen wordt opgewekt, wordt gegarandeerd binnenshuis verbruikt.
Ik gebruik Smappee om de opgewekte en verbruikte energie te controleren. Ik schreef vorig jaar al over hem. Het heeft twee stroomtransformatoren waarmee u zowel het netwerk als de elektriciteit die door zonnepanelen wordt opgewekt, kunt bijhouden.
Laten we beginnen met de theorie en doorgaan naar de praktijk.
Er zijn veel rekenmachines voor zonne-energie op internet. Uit mijn eerste gegevens volgt volgens de rekenmachine dat de gemiddelde jaarlijkse elektriciteitsproductie van mijn zonnepanelen 0,66 kWh/dag zal zijn en dat de totale output voor het jaar 239,9 kWh is.
Deze gegevens zijn voor ideale weersomstandigheden en omvatten geen conversieverliezen. Gelijkstroom in een variabele (je gaat de stroomvoorziening van je huishouden niet opnieuw doen voor) constante druk?). In werkelijkheid kan het resulterende cijfer veilig door twee worden gedeeld.
Vergelijk met echte gegevens over de productie voor het jaar:
2015 - 5,84 kWh
Oktober - 2,96 kWh (vanaf 10 oktober)
November - 1,5 kWh
December - 1,38 kWh
2016 - 111,7 kWh
Januari - 0,75 kWh
Februari - 5,28 kWh
maart - 8,61 kWh
april - 14 kWh
Mei - 19,74 kWh
Juni - 19,4 kWh
juli - 17,1 kWh
Augustus - 17,53 kWh
September - 7,52 kWh
Oktober - 1,81 kWh (tot 10 oktober)
Totaal: 117,5 kWh
Hier is een grafiek van de opwekking en het verbruik van elektriciteit in een landhuis voor de laatste 6 maanden (april-oktober 2016). Het was in april-augustus dat het leeuwendeel (meer dan 70%) werd geproduceerd door zonnepanelen. elektrische energie... De rest van het jaar was mijnbouw onmogelijk, voornamelijk door bewolking en sneeuw. Welnu, vergeet niet dat de efficiëntie van het net voor het converteren van DC naar AC ongeveer 60-65% is.
De zonnepanelen worden in nagenoeg ideale omstandigheden geplaatst. De richting is strikt naar het zuiden, er zijn geen hoge gebouwen die een schaduw werpen in de buurt, de installatiehoek ten opzichte van de horizon is precies 45 graden. Deze hoek geeft de maximale gemiddelde jaarlijkse elektriciteitsproductie. Natuurlijk was het mogelijk om een draaimechanisme met elektrische aandrijving en een zonvolgfunctie te kopen, maar dit zou het budget van de hele installatie bijna 2 keer verhogen, waardoor de terugverdientijd tot in het oneindige zou toenemen.
Ik heb geen vragen over de productie van zonne-energie op zonnige dagen. Het voldoet volledig aan de berekende. En zelfs een daling van de productie in de winter, wanneer de zon niet hoog boven de horizon komt, zou niet zo kritiek zijn als het niet voor ... bewolking was. Bewolking is de grootste vijand van fotovoltaïsche energie. Dit is uw uurproductie over twee dagen: 5 en 6 oktober 2016. Op 5 oktober scheen de zon en op 6 oktober bedekten loden wolken de lucht. Zon, hé! Waar verstop je je?
In de winter is er nog een klein probleem: sneeuw. Er is maar één manier om het op te lossen, namelijk om de panelen bijna verticaal te installeren. Of maak ze elke dag handmatig sneeuwvrij. Maar sneeuw is onzin, het belangrijkste is dat de zon schijnt. Zelfs als het laag boven de horizon is.
Laten we dus de kosten berekenen:
Netomvormer (300-500 watt) - 5000 roebel
Monokristallijn zonnepaneel (klasse A - hoogste kwaliteit) 2 stuks van 100 watt - 14 800 roebel
Draden voor het aansluiten van zonnepanelen (6 mm2) - 700 roebel
Totaal: 20.500 roebel.
In de afgelopen rapportageperiode werd 117,5 kWh opgewekt, bij het huidige dagtarief (5,53 roebel/kWh) komt dit neer op 650 roebel.
Als we aannemen dat de kosten van netwerktarieven niet veranderen (in feite veranderen ze in grote kant 2 keer per jaar), dan kan ik mijn investeringen in alternatieve energie pas na 32 jaar terugbetalen!
En als u batterijen toevoegt, betaalt het hele systeem zichzelf nooit terug. Daarom is zonne-energie in aanwezigheid van netwerk elektriciteit kan slechts in één geval voordelig zijn - wanneer onze elektriciteit zal kosten zoals in Europa. Dat kost 1 kWh netwerkelektriciteit meer dan 25 roebel, dan zullen zonnepanelen zeer winstgevend zijn.
Ondertussen is het gebruik van zonnepanelen alleen voordelig als er geen elektriciteitsnet is en de installatie ervan te duur is. Stel dat je het hebt Vakantie huis gelegen op 3-5 km van de dichtstbijzijnde elektrische lijn... Bovendien is het hoogspanning (je moet dus een transformator plaatsen) en heb je geen buren (er is niemand om de kosten mee te delen). Dat wil zeggen, voor verbinding met het netwerk moet u voorwaardelijk 500.000 roebel betalen, en daarna moet u ook betalen met netwerktarieven... In dat geval is het voordeliger voor u om voor dit bedrag zonnepanelen, een controller en batterijen aan te schaffen. Na ingebruikname van het systeem hoeft u immers niets meer te betalen.
In de tussentijd is het de moeite waard om fotovoltaïsche energie uitsluitend als hobby te beschouwen.
