100 ефективних сонячних панелей. 100 ефективна сонячна панель

Розкажіть нам про них! Можливо, ми маємо ці продукти на складі, але їх немає на сайті, або ми плануємо їх поповнити найближчим часом.

Відгуки:

Чудова покупка, 100-ватна складна панель підтримує заряд батареї навіть у похмуру погоду

S.Сімпсон (Норт Шилдс, графство Тайн-Вір, Великобританія). Червень 2017

Статті

Як розрахувати ефективність сонячної панелі

Приймаючи рішення про компоненти вашої сонячної енергетичної системи, вам може бути цікаво дізнатися про ефективність сонячних панелей. Ця стаття пояснює, як саме це можна розрахувати, а також все інше, що вам потрібно знати про ефективність сонячних панелей.

За наведеним нижче рівнянням можна розрахувати приблизну ефективність сонячної панелі у відсотках:

По-перше, важливо підкреслити, що ефективність сонячної панелі. це питання площі, а не потужності. Панель з 10% ефективністю 100 Вт і панель з 20% ефективністю 100 Вт вироблятимуть однакову кількість енергії. Однак, слід очікувати, що сонячна панель з 20% ефективністю буде вдвічі меншою за розміром, ніж панель з 10% ефективністю.

Щоб визначити ефективність панелі, нам потрібно порівняти потужність, яку сонце надає панелі, з виробленою електроенергією. Якби панель була здатна перетворити все світло, що падає на неї, в електрику, то ця панель була б ефективною на 100%. На жаль, такий рівень ефективності неможливий.

Теоретична максимальна ефективність сонячного елемента, виготовленого з ідеального матеріалу, становить 33.7%. Це відоме як межа Шоклі-Куессера і є наслідком законів фізики і того, як сонячні елементи поглинають енергію. Багатошарові сонячні елементи можуть перевищувати цю межу в лабораторних умовах, але їх значно складніше виготовляти і вони набагато дорожчі, тому зазвичай використовуються лише для супутників та інших високотехнологічних систем, де простір вкрай обмежений.

Для кремнієвих сонячних елементів (таких, які є майже в кожній панелі, яку ви можете купити) теоретична межа становить близько 32%, оскільки кремній, хоча і близький, але не є ідеальним матеріалом для сонячних елементів. Сонячні елементи масового ринку завжди будуть відчувати певні втрати потужності в порівнянні з цим і можуть досягти максимуму до 25% в ідеальних умовах. Ефективність панелі в цілому завжди буде нижчою, ніж її складових елементів через раму, відбиваючі металеві контакти та зазори між елементами.

Щоб почати порівнювати потужність сонця з вихідною потужністю панелі, нам спочатку потрібно знати потужність сонця. Опівдні поблизу екватора на кожен квадратний метр землі потрапляє трохи більше 1 кВт (1000 Вт) сонячного світла. Далеко від екватора і в різні сезони, погодні умови і час доби ця потужність буде меншою, але значення 1 кВт на квадратний метр використовується при тестуванні панелей, щоб дати номінальну потужність, з якою вони продаються. Це частина стандартних умов випробувань (STC), які використовує сонячна енергетика, і всі панелі оцінюються однаково.

Уявіть собі панель площею 1 квадратний метр. Якби панель виробляла 1 кВт електроенергії опівдні на екваторі, ми могли б сказати, що вона була б ефективною на 100%, оскільки вона отримувала б 1 кВт сонячного світла і перетворювала б його в таку ж кількість електроенергії. Якщо панель такого ж розміру виробляє 200 Вт енергії, то її ККД становить 200 Вт/1000 Вт х 100 = 20%. Якщо ми замість цього виразимо це в кВт, то рівняння стане ще простішим, оскільки 0.2кВт/1кВт = 0.2, щоб потужність сонця можна було ігнорувати в розрахунках. Співвідношення множиться на 100, щоб отримати відповідь у відсотках.

Щоб виконати цей розрахунок для будь-якої сонячної панелі, яка не є 1 квадратним метром, нам потрібно знати площу панелі. Якщо панель вдвічі менша і виробляє таку ж потужність, вона вдвічі ефективніша, і навпаки. Площу можна легко обчислити за розмірами панелі, помноживши ширину на довжину. Не забудьте спочатку перевести розміри в метри, оскільки площі конвертуються не так, як довжини (i.e. 1 квадратний метр. це не 1000 квадратних міліметрів, а 1 мільйон квадратних міліметрів).

Нарешті, щоб розрахувати максимальну ефективність сонячної панелі, нам потрібно розділити відношення потужності панелі до потужності сонця на площу панелі в квадратних метрах, а потім помножити на 100, щоб отримати відсоток. Переконайтеся, що одиниці виміру всіх значень правильні, інакше ви отримаєте дуже дивні результати.

Візьмемо, наприклад, нашу жорстку рамну панель потужністю 300 Вт з монокристалічними кремнієвими елементами. Його потужність становить 300 Вт або 0.3 кВт, це 1.64 м в довжину і 0.99 м завширшки. Отже, ефективність є такою:

Це приблизна ефективність панелі в цілому, тому, як згадувалося вище, ми очікуємо, що вона буде нижчою за ефективність клітин через раму та зазори між сонячними елементами (збільшуючи площу) та звичайні втрати при проходженні електроенергії через панель та дроти. Для панелі з вищим ККД тієї ж площі потужність була б вищою за 300 Вт. Для більш ефективної панелі тієї ж потужності площа була б меншою.

Найефективніші сонячні панелі 2023 року (гід)

Саманта висвітлює всі теми, пов’язані з будинком, включаючи вдосконалення та ремонт будинку. Раніше вона редагувала контент про ремонт та дизайн будинків на The Spruce та HomeAdvisor. Вона також розмістила відео з порадами та рішеннями для дому, які можна зробити своїми руками, і запустила кілька оглядових рад з благоустрою будинку, укомплектованих ліцензованими професіоналами.

Ми заробляємо комісію з партнерських посилань на Forbes Home. Комісійні не впливають на думки та оцінки наших редакторів.

ефективних, сонячних, панель, ефективна, сонячна

Встановлення сонячних панелей для вашого будинку. це чудовий спосіб заощадити енергію та зменшити рахунки за комунальні послуги. Однак важливо розуміти відмінності у виготовленні сонячних панелей, щоб вибрати найбільш ефективні сонячні панелі для вашої комерційної або житлової установки. Для тих, хто хоче встановити сонячну батарею вдома, ми шукали та знайшли найкращі сонячні компанії для розгляду.

ЦЕ РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦІЙНИЙ КОНТЕНТ. Зверніть увагу, що ми отримуємо компенсацію за будь-які продукти, які ви купуєте або підписуєтесь на цю рекламу, і ця компенсація впливає на ранжування та розміщення будь-яких пропозицій, перелічених тут. Ми не представляємо інформацію про кожну доступну пропозицію. Інформація та цифри економії, наведені вище, носять виключно демонстраційний характер, і ваші результати можуть відрізнятися.

Живіть свій будинок сонячною енергією

Знайдіть мережу надійних інсталяторів для вашої сонячної системи, сонячних панелей та потреб в електроенергії. Знайдіть інсталятора сонячних панелей вже сьогодні!

Наскільки ефективні сонячні панелі?

Ефективність сонячних панелей визначається кількістю сонячного світла, відбитого від поверхні панелей, яке потім перетворюється на електричну або теплову енергію. Раніше середня ефективність сонячних панелей становила близько 15%, але завдяки розвитку фотоелектричних технологій ефективність сонячних панелей зараз становить від 15% до 22%. Високоефективні сонячні панелі можуть досягати майже 23%. Таким чином, 370 Вт. це типова номінальна потужність панелі, що є покращенням у порівнянні з 250 Вт. Ефективність сонячних панелей визначається двома факторами: ефективністю фотоелектричних (ФЕ) елементів і загальною ефективністю панелі.

Ефективність панелей

Ефективність фотоелемента залежить від конструкції елемента і типу кремнію, в той час як розташування і конфігурація елемента разом з розміром сонячної панелі є основою для загальної ефективності панелі.

Коефіцієнт корисної дії фотоелемента

Загальна ефективність панелі визначається шляхом ділення максимальної номінальної потужності за стандартних умов тестування на загальну площу панелей (в метрах).

Найефективніші сонячні панелі

У той час як найефективніші доступні панелі мають відсоток ефективності вище 20%, панелі серії HiHero від Canadian Solar поділяють з панелями SunPower найвищий показник ефективності на рівні 22.80% при оптимальних умовах.

Однак, канадська сонячна панель HiHero 445 H-AG має температурний коефіцієнт 0.26%. У порівнянні з коефіцієнтом SunPower, який дорівнює 0.29%, HiHero випереджає своїх конкурентів, коли температура піднімається вище 77 градусів за Фаренгейтом.

Canadian Solar Високоефективний гетероперехідний модуль HiHero (HJT) 445H-AG -0.26 22.80%
SunPower Побутовий модуль змінного струму 420-440 Вт M-серія: M440 -0.29 22.80%
Q Cells Q.Peak Duo Blk ML-G10 £410.00 -0.27 20.90%
REC Solar REC Alpha Pure-R REC430AA PURE-R -0.26 22.30%
Panasonic Solar Серія EverVolt EVPV410H -0.26 22.20%
Silfab SILFAB Elite SIL. 380 BK 0.38 21.40%
Житлові панелі з даними станом на квітень 2023 року

Canadian Solar

Canadian Solar пропонує споживачам десять модельних серій сонячних панелей. Лінійка панелей HiKu Mono PERC на одному кінці спектру забезпечує до 425 Вт при 20.9% ефективності, в той час як з іншого боку, моделі компанії BiHiKu7 починаються з 580 Вт і продовжуються ще через шість потужностей, щоб досягти колосальних 610 Вт.

Однак найефективнішою сонячною панеллю компанії є модель HiHero 445 H-AG, яка має потужність 445 Вт при 22.Ефективність 8% та коефіцієнт корисної дії 0.Коефіцієнт корисної дії 26.

Сонячна енергія

SunPower пропонує три лінійки побутових панелей, а також компоненти та системи зберігання енергії. Сонячні панелі компанії серії M складаються з п’яти моделей, ефективність яких варіюється від 21.7% у моделі M420 до найвищого в нашому огляді, M440, з коефіцієнтом 22.8% рейтинг.

Дві інші серії SunPower. це серії X і U. Лінійка X використовує власну технологію Maxeon і варіюється від 21.2% до 22.7% в ефективності. Серія U. це найновіша бюджетна новинка SunPower, яка відрізняється від панелей Maxeon, але має аналогічні гарантійні зобов’язання.

Q-елементи

Асортимент побутових панелей Q Cell включає кілька моделей в лінійках Q-Peak Duo BLK ML-G10 і Q-Peak Duo BLK-G10. Серія BLK-G10 включає панелі потужністю від 350 Вт до 370 Вт з ККД від 19.від 5% до 20.6%.

ML-G10. це найновіша лінійка Q Cell, яка відрізняється більшою потужністю і трохи вищою ефективністю. Панелі серії включають модель потужністю 385 Вт з 19.Ефективність 6% та ще п’ять моделей. Найпотужнішою в серії є 410-ватна панель з 20.9% максимальної ефективності та температурний коефіцієнт 0.27%.

REC Solar

REC Solar пропонує п’ять серій сонячних панелей на вибір. починаючи з серії N-Peak 2 потужністю від 360 Вт до 375 Вт і збільшуючи потужність з кожною серією. Найпотужнішою та найефективнішою панеллю компанії є Alpha Pure-R, що має потужність 430 Вт при висоті 22.3% ефективності з відсотковим коефіцієнтом корисної дії 0.26.

Panasonic Solar

Серед численних галузей, в яких працює Panasonic, компанія пропонує вибір 15-панельних моделей в шести варіаціях серій в секторі сонячної енергетики. Колекція під назвою Evervolt складається з побутових сонячних панелей потужністю від 350 до 410 Вт.

Найпотужніший сонячний модуль серії Evervolt H пропонує 410 Вт при площі 22.20% ефективності та 0.26% температурний коефіцієнт.

Silfab Solar

Пропозиція сонячних панелей Silfab включає дві житлові серії: Silfab Prime та Silfab Elite. Моделі, доступні в обох серіях, мають коефіцієнт корисної дії до 21.4%. Найпотужніша панель компанії, SIL-410 BG, видає до 410 Вт з коефіцієнтом корисної дії 0.377%

Як перевірити ефективність сонячної панелі

Моніторинг продуктивності та ефективності ваших сонячних панелей дозволяє порівнювати розрахунки, щоб стежити за деградацією панелей або помічати раптові падіння ефективності, які можуть свідчити про проблеми в системі.

Щоб розрахувати ефективність окремої панелі, вам потрібно виміряти розміри поверхні та визначити загальну виробничу площу в метрах квадратних. Вам також знадобиться поточна кількість виробленої електроенергії в кіловатах.

Існує кілька способів визначення вихідної потужності в кіловатах. Якщо ви шукаєте потенціал панелі, просто використовуйте номінальну потужність панелі для розрахунку і розділіть на 1,000. Для більш точного тестування візьміть значення потужності з вашого сонячного лічильника або використовуйте мультиметр для вимірювання вольт і ампер. Помножте два результати, щоб отримати загальну кількість ват. Розділіть вати на 1000, щоб отримати вимірювання в кВт.

Отримавши ці два числа, розділіть потужність панелі на загальну площу поверхні сонячної панелі в квадратних метрах. Множимо результат на 100. Підсумок. це ваш поточний рейтинг ефективності панелей, які ви тестуєте.

Наприклад, сонячна панель розміром 182 см на 106 см має площу поверхні 1.82 м х 1.06 м або 1.93 квадратних метрів. Якщо панель виробляє 400 Вт або 0.40 кВт. Ділення 0.40 на 1.93 дорівнює 0.207. Помножте на 100, щоб отримати показник ефективності 20.7%.

Ефективність за типом сонячної панелі

Існує три типи сонячних панелей, які найчастіше використовуються в комерційних або житлових установках: монокристалічні, полікристалічні та тонкоплівкові. Ось коротке пояснення кожного з них, а також для яких застосувань вони є найбільш корисними:

Монокристалічний

Монокристалічні сонячні панелі часто рекламують як найефективніший варіант і часто встановлюють для великих енергетичних систем у комерційних та житлових об’єктах. Однак розміри панелей варіюються, тому монокристалічні можуть використовуватися і в менших установках.

Плюси

  • Виготовлені з кремнію з високим ступенем чистоти, що підвищує їх ефективність до 15%. 23%
  • Не потребують стільки місця, як полікристалічні та тонкоплівкові панелі
  • Монокристалічні панелі можуть прослужити до 25 років завдяки стабільним та інертним властивостям кремнію

Недоліки

  • Висока ціна через складну конструкцію
  • Не найкращий вибір для клімату з холодною погодою, оскільки снігопад може пошкодити сонячні елементи та призвести до виходу системи з ладу.

Монокристалічні бренди: SunPower, LG та Panasonic

Полікристалічні

Як випливає з назви, полікристалічні сонячні панелі виготовляються з декількох кристалів чистого кремнію, які плавляться разом. кристали не завжди кращі. Полікристалічні панелі насправді менш ефективні, ніж їх монокристалічні аналоги. Вони, однак, виготовляються з різними налаштуваннями потужності від 5 Вт до 250 Вт і вище, що робить їх гарним вибором як для малих, так і для великих установок.

Плюси

  • Процес їх створення простіший, тому вони дешевші, ніж монокристалічні
  • Менше відходів після процесу плавлення, що робить їх більш безпечними для навколишнього середовища
  • Міцні та довговічні, як і монокристалічні сонячні панелі, тому вони є хорошим вибором для економних домовласників

Мінуси

  • Нижча ефективність (від 13% до 17%), оскільки кремній, який використовується для їх виготовлення, має нижчий ступінь чистоти.
  • Займають більше місця, щоб виробляти той самий рівень потужності, що й монокристалічні елементи.

Полікристалічні бренди: TrinaSolar та YingliSolar

ЦЕ РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦІЙНИЙ КОНТЕНТ. Зверніть увагу, що ми отримуємо компенсацію за будь-які продукти, які ви купуєте або на які підписуєтесь через це оголошення, і ця компенсація впливає на рейтинг і розміщення будь-яких пропозицій, перелічених тут. Ми не надаємо інформацію про всі наявні пропозиції. Інформація та цифри економії, наведені вище, призначені лише для демонстрації, і ваші результати можуть відрізнятися.

Порівняйте ціни від провідних інсталяторів сонячних панелей

Виберіть штат, щоб почати з безкоштовного розрахунку без зобов’язань

Тонка плівка

Тонкоплівкові фотоелементи, які не виготовлені з кремнію, хоч і легкі та зручні для переміщення, є найменш ефективним типом сонячних панелей. Використовуйте їх лише для установки, яка не потребуватиме надто великої потужності; гнучкість та портативність є двома головними факторами для них.

Плюси

  • Простіше і дешевше у виробництві
  • Чудово підходять для сонячних транспортних застосувань, таких як панелі, що встановлюються на дахах автобусів та холодильних установках для вантажівок-холодильників

Мінуси

  • Не найкращий вибір для дахів, оскільки вони потребують великого простору для використання достатньої кількості сонячної енергії для виробництва енергії.
  • Слабкіші, тому вони руйнуються швидше, ніж кристалічні панелі. На тонкоплівкові панелі надаються лише короткі гарантії, що особливо слід враховувати домовласникам, залежно від того, як довго вони планують проживати у своїх будинках.

Тонкоплівкові бренди: Stion та Solopower

Фактори, що впливають на ефективність сонячної енергії

На ефективність сонячних панелей може впливати кілька факторів, таких як тип сонячної панелі, ефективність інвертора, тепловий цикл тощо. Ось деякі фактори, які слід врахувати перед покупкою системи сонячних панелей:

Типи сонячних панелей

Щоб визначити, який тип сонячної панелі підійде для вашого будинку, насамперед необхідно ознайомитися з кожним типом, його конструкцією та ефективністю:

  • Монокристалічні сонячні панелі: Найпопулярніший і найефективніший тип сонячних панелей, монокристалічні сонячні панелі, популярні серед житлових будинків і підприємств. Вони виготовлені з окремих кристалів чистого кремнію і можуть генерувати від 300 до 400 (іноді навіть більше) ват потужності кожна.
  • Полікристалічні сонячні панелі: Полікристалічні панелі виготовляються з декількох шматків кремнію, які розділені на фрагменти і сплавлені разом. Вони трохи дешевші, але й менш ефективні, ніж монокристалічні сонячні панелі.
  • Тонкоплівкові сонячні панелі: Тонкоплівкові сонячні панелі можуть бути виготовлені з трьох різних матеріалів: Амоний кремній (a-Si), телурид калію (CdTe) і селенід міді, індію та галію (CIGS). Кожен тип тонкоплівкових сонячних панелей дешевший, ніж обидві кристалічні панелі, але також менш ефективний.

Кількість сонячних годин

Хоча сонячні панелі можуть виробляти електроенергію за різних умов освітлення, навіть у похмурі дні, їхня ефективність різко падає в години з недостатньою кількістю світла. Як правило, для досягнення оптимальної продуктивності масиву сонячних панелей необхідно близько чотирьох годин на день прямого сонячного світла.

Однак протягом решти світлового дня, коли сонячне світло присутнє, але не пряме, ваші сонячні панелі все ще можуть генерувати значну кількість електроенергії. Те саме стосується похмурих днів.

Загальна кількість годин сонячного світла будь-якого типу в день безпосередньо впливає на загальну ефективність ваших панелей в короткостроковій перспективі. Немає довгострокових наслідків для сонячних панелей, які не отримують оптимальну кількість сонячного світла щодня.

Ефективність інвертора

Інвертор перетворює загальний постійний струм (DC) на змінний струм (AC), від якого працює ваш будинок. Ефективність перетворення більшості інверторів становить від 97% до 99%, тому втрати енергії відносно незначні.

Температурний коефіцієнт

Показники ефективності сонячних панелей вимірюються і реєструються в лабораторних умовах, які називаються стандартними умовами випробувань або STC. Лабораторні умови включають вимірювання, проведені при 25 градусах Цельсія (77F). Рейтинг температурного коефіцієнта для сонячних панелей вимірює відсоток втрати ефективності панелі, коли її поверхня піднімається вище певної температури.

На кожен градус Цельсія, на який температура панелі піднімається вище 25, ефективність панелі буде зменшуватися на вказаний коефіцієнт у відсотках.

Наприклад, найпотужніша сонячна панель SunPower M440 виробляє максимальну потужність 440 Вт за ідеальних умов при 25 градусах Цельсія. Коефіцієнт корисної дії при цій температурі становить 22.8%. Панель має температурний коефіцієнт 0.29%.

Коли температура панелі підвищується на 10 градусів за Цельсієм (50F), що не є рідкістю під гарячими сонячними променями, її ефективність знижується на 2.9%, тобто загальна ефективність падає нижче 20%. По суті, вона виробляє менше енергії, коли вона гаряча.

Вологе тепло

Випробування сонячних панелей на вологе нагрівання полягає в тому, що сонячна панель проходить суворе випробування, в якому вона герметично закривається в камері при температурі 85 градусів за Цельсієм і вологості 85% протягом 1 000 годин. Випробування спрямоване на відтворення і прискорення суворих умов, в яких продукт буде перебувати протягом декількох років під прямим впливом стихії.

Хоча випробування вологим теплом безпосередньо не вимірює вплив погоди на ефективність панелі, цей процес перевіряє цілісність панелі на розшарування і корозію, які, в свою чергу, впливають на загальну ефективність панелі.

Тепловий цикл

Термоциклічний режим тестує вашу сонячну панель на здатність витримувати широкий діапазон температур. Компоненти сонячних панелей можуть розширюватися і стискатися під час теплового циклу, що може вплинути на їх ефективність.

Орієнтація сонячних панелей

Дахи, орієнтовані на південь, ідеально підходять для виробництва електроенергії за допомогою сонячних панелей. Дахи, звернені на захід, є наступним найкращим варіантом, а дахи, звернені на схід. наступним. Якщо у вас дах виходить на північ, можливо, вам варто переглянути. Панелі, орієнтовані на захід і схід, будуть генерувати до 15% менше енергії, ніж масив, орієнтований на південь, тоді як панелі, орієнтовані на північ, можуть втратити до 20%.

Визначення оптимального кута установки по відношенню до сонця має важливе значення для оптимізації продуктивності сонячних панелей. Точний кут нахилу залежить від широти, але зазвичай знаходиться в межах від 30 до 45 градусів. Кут установки впливає на те, скільки часу в день на панель потрапляють прямі сонячні промені.

Кут установки має найбільший вплив взимку, коли сонце знаходиться нижче на горизонті. Правильна орієнтація та кут нахилу взимку може дати приблизно на 50% більше енергії, ніж панелі, встановлені без урахування цих факторів.

Фактори навколишнього середовища, що впливають на ефективність сонячної енергії

На додаток до типових факторів, перед покупкою системи сонячних панелей слід також враховувати навколишнє середовище. Фактори навколишнього середовища, такі як середня температура, погодні умови і навіть накопичення пилу і бруду, також впливають на сонячну ефективність.

Температура

Сонячні панелі найкраще працюють при температурі близько 77°F, з піковою ефективністю між 59°F і 95°F. Однак, коли температура поверхні сонячних панелей перевищує 149°F, ефективність сонячних панелей може знизитися.

Колір

Колір задньої панелі, яка захищає панелі, також може впливати на ефективність. Наприклад, хоча чорний колір може виглядати більш привабливо для захисної плівки, він поглинає більше тепла. Це призводить до підвищення температури і, отже, до зниження загальної ефективності перетворення, тому інші кольори, такі як темно-синій, зелений або навіть візерунки, можуть бути кращим варіантом для ваших сонячних панелей.

Екстремальні погодні умови

Все, що стоїть між сонцем і сонячними панелями, зменшує кількість сонячної енергії, яку виробляє ваша система. Тому екстремальні погодні умови, такі як сніг, вітер, дощ і град, можуть потенційно вплинути на ефективність вашої сонячної панелі.

Оскільки сніг накопичується на поверхні ваших сонячних панелей, сонце не може проникнути через панелі, що в кінцевому підсумку вплине на ефективність вашої системи.

Оскільки вітер потенційно може охолодити ваші сонячні панелі, вітер може зробити їх більш ефективними, поки сонце все ще світить на них.

Дощ не впливає на ефективність вашої сонячної панелі, але дощові хмари можуть вплинути на кількість сонячного світла, що потрапляє на неї. Однак постійні зливи допомагають запобігти покриттю панелей шарами бруду та пилу і блокуванню світла, що може зменшити виробництво сонячної енергії.

На відміну від снігу та дощу, град може створити невеликі проблеми для ваших сонячних панелей. Хоча сонячні панелі були протестовані на стійкість до умов, схожих на град, існує ймовірність пошкодження сонячних панелей під час градового шторму.

Накопичення пилу та бруду

З часом на ваших сонячних панелях неминуче накопичується пил і бруд під впливом атмосферних явищ. Якщо на ваших сонячних панелях є шар пилу та бруду, сонце не зможе ефективно досягати панелей, що призведе до зниження ефективності, поки панелі не будуть очищені.

ЦЕ РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦІЙНИЙ МАТЕРІАЛ. Зверніть увагу, що ми отримуємо компенсацію за будь-які продукти, які ви купуєте або підписуєтесь на цю рекламу, і ця компенсація впливає на рейтинг та розміщення будь-яких пропозицій, перелічених тут. Ми не надаємо інформацію про всі доступні пропозиції. Інформація та цифри економії, зображені вище, наведені лише для демонстрації, і ваші результати можуть відрізнятися.

Порівняйте ціни від найкращих інсталяторів сонячних панелей

Безкоштовні розрахунки без зобов’язань

Чому важлива ефективність сонячних панелей?

Ефективність сонячної панелі вимірюється відсотком сонячного світла, яке потрапляє на панель і перетворюється в корисну електроенергію. Тому ефективність є найбільш важливою, коли простір на даху обмежений.

Наприклад, якщо у вас обмежений простір на даху і ви не можете розмістити на ньому стільки сонячних панелей, скільки хотіли б, може мати сенс заплатити більше за встановлення більш ефективних панелей, щоб поглинати якомога більше сонячного світла.

Однак панелі з низькою ефективністю вироблятимуть таку ж енергію, як і високоефективні, але для цього їм знадобиться більше енергії та більше місця. Таким чином, панелі з меншою ефективністю можуть покрити ваше споживання електроенергії та допомогти вам заощадити гроші, якщо у вас є місце для їх розміщення.

Кількість енергії, яку може створити панель з 15% ефективністю, може бути на 100 Вт меншою, ніж панель такого ж розміру, яка може досягти ефективності 22%. У середньому для житлової сонячної установки може знадобитися до восьми додаткових 15% сонячних панелей, щоб генерувати таку ж потужність, як і 20 панелей при 22%.

Чому сонячні панелі не на 100% ефективні?

Панель зі 100% ефективністю може перетворити все світло, яке потрапляє на неї, в електричну енергію. Однак, оскільки сонячні панелі не можуть поглинати енергію всього сонячного спектру, вони не можуть перетворювати сонячне світло в електрику зі 100% ефективністю. Певні довжини хвиль світла відбиваються від сонячних панелей або взагалі втрачаються.

Що потрібно враховувати при встановленні сонячних панелей

Вартість

Сонячні панелі можуть бути дорогими заздалегідь, саме тому багато власників будинків не приймають рішення про перехід на сонячну енергію легковажно. Центр сталої енергетики повідомляє, що установка може коштувати в середньому від 15 000 до 25 000 доларів США. Полікристалічні сонячні панелі вважаються найбільш економічно вигідним вибором для встановлення сонячних панелей, але це залежить від типу панелей та їх кількості, необхідної для встановлення.

Хоча ваші початкові інвестиції в сонячні панелі можуть окупитися протягом багатьох років, вам може знадобитися більше часу, щоб повернути свої гроші, виходячи з ряду факторів, включаючи використання енергії та погодні умови; останні можуть вплинути на функціональність сонячних панелей.

Місцезнаходження

Не дивно, що сонячна енергія є більш ефективною в місцях, де є більше сонячного світла. Житлові та комерційні будівлі в Південній Каліфорнії, наприклад, швидше за все, отримають більше переваг від сонячної енергії, ніж ті, що розташовані на хмарному тихоокеанському північному заході. Тим не менш, навіть не найсонячніші місця можуть отримати вигоду від сонячної енергії, оскільки прохолодніші температури змусять панелі виробляти більше енергії.

Використання енергії

Якщо ваші рахунки за електроенергію високі, то має сенс встановити сонячні панелі, щоб зменшити витрати і з часом окупити початкові інвестиції. Однак, якщо ваше споживання енергії мінімальне, встановлення сонячних панелей може бути недоцільним. Важливо також зазначити, що максимальна ефективність досягається лише в найкращих умовах і лише на початку терміну служби панелі. Сонячні панелі старіють і піддаються впливу атмосферних явищ, вони починають працювати менш ефективно.

Компанії, що займаються встановленням сонячних панелей

Компанія, яку ви обираєте для встановлення вашої сонячної енергетичної системи, є важливим рішенням. Хоча деякі інсталятори використовують кілька виробників сонячних панелей і компонентів, багато хто встановлює лише один або два бренди. Переконайтеся, що монтажна компанія, яку ви обрали, готова встановити сонячні панелі обраної вами марки і може обслуговувати систему в разі потреби.

Сонячні стимули

Федеральний податковий кредит на сонячну енергію для житлових будинків дозволяє власникам будинків відняти 30% вартості встановленої сонячної енергетичної системи з їх оподатковуваного доходу за рік. Однак, це лише один з декількох стимулів, які можуть бути доступні в залежності від вашого місця розташування. Шукайте також місцеві, державні та регіональні стимули. Ваша компанія, що займається встановленням сонячних панелей, повинна бути добре обізнана в тому, як допомогти вам відкрити для себе ці переваги.

Шукаємо безпроблемну сонячну інсталяцію

Знайдіть мережу надійних інсталяторів для сонячної системи, сонячних панелей та потреб в електроенергії. Знайдіть інсталятора сонячних панелей вже сьогодні!

ЦЕ РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦІЙНИЙ КОНТЕНТ. Зверніть увагу, що ми отримуємо компенсацію за будь-які продукти, які ви купуєте або підписуєтесь на цю рекламу, і ця компенсація впливає на рейтинг та розміщення будь-яких пропозицій, перелічених у цьому документі. Ми не представляємо інформацію про всі наявні пропозиції. Інформація та цифри економії, наведені вище, призначені лише для демонстрації, і ваші результати можуть відрізнятися.

Поширені запитання (FAQ)

Яка сонячна панель має найвищу ефективність?

В даний час найвищий зафіксований рейтинг ефективності сонячних панелей був отриманий в лабораторії і, за чутками, досяг понад 40% ефективності. Однак у більш практичних умовах найбільш високоефективними сонячними панелями, доступними для домовласників, є модель HiHero 445 H-AG від Canadian Solar.

Який тип сонячних панелей найефективніший?

Монокристалічні сонячні панелі часто вважаються найефективнішим варіантом сонячних панелей. Тому їх зазвичай встановлюють для великих енергетичних систем у комерційних та житлових об’єктах.

Яка користь від підвищення енергоефективності для вас?

Підвищення енергоефективності сонячних панелей має кілька переваг для власників будинків.

  • Потенційно менше сонячних панелей потрібно купувати та обслуговувати
  • Високоефективні сонячні панелі виробляють більше енергії під прямим і непрямим сонячним світлом.

Який тип сонячних панелей має найвищу ефективність?

Монокристалічні сонячні панелі часто вважаються найефективнішим варіантом сонячних панелей. Тому вони, як правило, встановлюються для великих енергетичних систем у комерційних та житлових об’єктах.

Скільки сонячних панелей вам потрібно?

Для будинку площею приблизно 1500 квадратних футів, за оцінками, знадобиться від 15 до 18 сонячних панелей.

Чи можна встановити сонячні панелі своїми руками?

Заощадити гроші та встановити сонячні панелі власноруч. дуже спокусливо, особливо якщо у вас за плечима багато успішних проектів, реалізованих власними силами. Але встановлення сонячних панелей. це проект, який краще довірити професіоналам. Залежно від типу обраної вами панелі, установка може вимагати складних конфігурацій, які в іншому випадку важко встановити правильно, не маючи відповідного досвіду.

Крім того, для підтримки гарантії може знадобитися професійний монтаж. Як і у випадку з багатьма проектами, залучення професіоналів для встановлення сонячної енергетичної системи означає, що все буде зроблено правильно з першого разу, і ви зможете негайно почати пожинати плоди.

Скільки часу знадобиться, щоб окупити вартість сонячних панелей?

Ця відповідь буде змінюватися в залежності від різних факторів, включаючи початкові витрати на систему сонячних панелей, кількість енергетичних стимулів та використання електроенергії. В середньому, власникам будинків потрібно від шести до 10 років, щоб окупити свої початкові інвестиції.

Як довго служать сонячні панелі?

Сонячні панелі мають середній термін служби від 25 до 30 років. Однак вони можуть прослужити до 50 років. Довговічність сонячних панелей залежить від погодних умов, в яких вони встановлені, оскільки сніг, вітер і сміття від штормів можуть впливати на їх роботу.

Отримуйте експертні поради щодо вашого будинку, поради щодо дизайну, скільки платити професіоналам та найму експертів, які доставляються вам щодня.

Я згоден отримувати розсилку новин Forbes Home по електронній пошті. Будь ласка, ознайомтеся з нашою Політикою конфіденційності для отримання додаткової інформації та деталей про те, як відмовитися.

Середньостатистична сонячна панель має лише 22% ефективності. Перовчани можуть підняти планку вище

ефективних, сонячних, панель, ефективна, сонячна

Після навчання та роботи у сфері управління персоналом Андре вивчав менеджмент сталого розвитку в Лісабонській школі економічного менеджменту. Він відповідає за англомовний ринок Youmatter з 2018 року.

Опубліковано в 2020, 29 травня

Наскільки ефективні сонячні панелі? Як можна підвищити їх ефективність? Окрім переваг, які екологічні наслідки має сонячна енергія для довкілля??

Що таке сонячні панелі і чому вони зростають у всьому світі

Сонячні панелі, також відомі як фотовольтаїка, що означає “світло-електрика”. це пристрої, які перетворюють сонячне світло в електрику. Сонячна панель. це набір невеликих сонячних елементів на основі кремнію, які мають провідні властивості, що приводять електрони в рух і перетворюють сонячне світло в електрику.

За останні 20 років витрати, пов’язані з сонячними батареями, неухильно знижувалися. Насправді, за даними Міжнародного агентства з відновлюваної енергетики (IRENA), сонячні фотоелектричні модулі подешевшали приблизно на 80% з кінця 2009 року. Зниження цін та економічні вигоди, а також нагальна потреба у створенні більш екологічних та стійких суспільств призвели до зростання використання відновлюваних джерел енергії, зокрема сонячної енергії, в електромережах по всьому світу.

Однак, незважаючи на свої переваги, які роблять сонячну енергію набагато екологічнішою, ніж викопне паливо, вона не є ідеальною, як ми вже підкреслювали в нашому матеріалі: Чи справді сонячна енергія є екологічно чистою та стійкою? Простіше кажучи, виробництво фотоелектричних панелей може споживати багато енергії і вимагає вичерпних корисних копалин, які мають жорсткі умови видобутку, не кажучи вже про багато питань щодо їхньої переробки, які все ще висять у повітрі.

Однак є ще одна тема, яку ми вважаємо за потрібне проаналізувати більш детально: недостатня ефективність сонячних панелей. Наскільки ефективні сонячні панелі?

Наскільки ефективні сонячні панелі?

Перш ніж відповісти на це питання, важливо переконатися, що ми всі перебуваємо на одній сторінці щодо того, що означає ефективність у конкретному контексті сонячної енергетики. Таким чином, під ефективністю можна розуміти те, наскільки добре сонячна панель перетворює сонячне світло в електрику.

Іншими словами, панель зі 100% ефективністю. це панель, яка здатна перетворювати все світло, що потрапляє на неї, в електричну енергію. Вчені визначають сонячну ефективність як співвідношення кількості енергії, яку генерує сонячна панель, до кількості енергії, яку вона отримує від Сонця.

Ефективність сонячної панелі залежить від різних змінних, таких як температура, тінь, орієнтація та тип сонячних елементів. Останній показник, однак, потребує більшого вдосконалення, оскільки всі інші змінні легше піддаються контролю. Але чому?

Середньостатистичні кремнієві елементи сонячних панелей не дуже ефективні

Напівпровідники, які перетворюють сонячне світло в електричну енергію, вважаються неефективними, оскільки вони вловлюють лише частину світла, яке отримують. Сонячне світло охоплює широкий спектр довжин хвиль, і залежно від характеристик напівпровідника та конструкції елемента, частина цього світла відбивається, частина проходить, а частина поглинається, але перетворюється на тепло, перш ніж енергія може бути використана.

Сьогоднішні типові кремнієві сонячні панелі працюють з ефективністю близько 22%, в той час як найкращі кремнієві сонячні елементи досягають 26%.7% ефективності в лабораторних умовах. З цієї причини багато сучасних дослідницьких проектів у галузі сонячної енергетики зосереджені на пошуку та розробці більш ефективних провідників сонячного світла. Ці нові елементи повинні мати вищу ефективність перетворення, або, іншими словами, вони повинні бути здатні перетворювати більшу частку сонячного світла, що надходить, в електричну енергію.

Останні розробки вказують на новий перспективний вид напівпровідників: перовскіти. Перовскіти знаходяться в центрі зусиль по розробці нового покоління тонкоплівкових сонячних елементів, які, як видається, не тільки більш ефективні, але й дешевші, ніж сучасні кремнієві сонячні елементи.

Перовскіти та надії на підвищення ефективності сонячної енергії

Перовськіти, в яких зацікавлена сонячна індустрія, є “лабораторними”, а не видобутими з Землі. Ці синтетичні перовскіти виготовляються з суміші органічних сполук, металів та галогенідів (хімічно активних елементів). Завдяки своїй унікальній структурі та хімічному складу, вони чудово поглинають сонячне світло.

Додавання перовскітів (які можна нанести на будь-яку гнучку поверхню за допомогою спеціального чорнила) до традиційних кремнієвих елементів підвищує чутливість сонячних панелей до різних частин спектру сонячного випромінювання. Таким чином, ефективність може бути підвищена ще більше, щоб подолати теоретичну межу ефективності перетворення енергії в 33%, розповідають Вейн Хікс і Дон Гвіннер з NREL.

Насправді, Оксфордський фотоелектричний інститут (Оксфорд, США), який займається розробкою сонячних фотоелектричних.K. Компанія, що розробляє сонячні елементи на основі перовскіту, оголосила в грудні, що досягла (рекордної) ефективності перетворення в 28% для свого тандему сонячних елементів на основі перовскіту. Крім того, як сказано у відео вище, масове виробництво перовскітних елементів здається потенційно дешевшим і менш шкідливим, ніж виробництво кремнієвих.

Зрештою, сонячні панелі. це дивовижна технологія і чудова альтернатива викопним видам палива, але нам потрібно з’ясувати, як зробити їх більш ефективними. Дослідження альтернативних конструкцій для більш ефективних і дешевших сонячних елементів, ймовірно, триватимуть, і очікується, що з’являться інші альтернативи кремнію.

Що таке сонячний офсет?

ефективних, сонячних, панель, ефективна, сонячна

Однією з найбільших причин, чому більшість людей встановлюють сонячні панелі на своїх будинках, є економія коштів. Сонячна компенсація вимірює кількість енергії, яку ви виробляєте, порівняно з кількістю енергії, яку ви споживаєте. Ви можете припустити, що компенсація 100% ваших потреб в енергії за рахунок сонячної енергії. це спосіб максимізувати ваші заощадження, але все набагато складніше.

Коли ви використовуєте електроенергію з вашої сонячної енергетичної системи замість електричної мережі, ви скорочуєте щомісячні рахунки за електроенергію від комунальних служб. Однак бувають випадки, коли ви виробляєте більше електроенергії, ніж вам потрібно. Бувають випадки, коли кількість енергії, яку виробляють ваші сонячні панелі, менша, ніж кількість енергії, яку вам потрібно використовувати в даний момент. Якщо виміряти протягом року, то ці конкуруючі обсяги електроенергії від ваших сонячних панелей та електромережі вводять концепцію, яка називається сонячний офсет.

У цій статті ми пояснимо, що таке компенсація сонячної енергії, як її розрахувати, що таке ідеальна компенсація сонячної енергії та як використовувати цю концепцію для зниження щомісячних витрат на електроенергію.

Визначення сонячного зсуву

Сонячна компенсація. це вимір річної різниці між кількістю електроенергії, виробленої вашими сонячними панелями, та кількістю електроенергії, яку споживає ваш будинок. Зазвичай це виражається у відсотках.

В ідеальному випадку ваш будинок споживає стільки ж електроенергії, скільки виробляють ваші сонячні панелі, але в реальності це ніколи не буде рівно 100%. Однак ви все ще можете спроектувати систему, яка буде максимально наближена до 100%, виходячи з ваших історичних звичок енергоспоживання.

Розглянемо більш вірогідний сценарій:

  • Протягом деяких місяців (зазвичай взимку) ваш будинок споживає більше електроенергії, ніж виробляють ваші сонячні панелі. Це означає, що вам доведеться брати енергію з електромережі.
  • В інші місяці (зазвичай влітку) ви генеруєте надлишкову сонячну енергію, яку ваш будинок не може використовувати. Ви можете або відправити цю електроенергію назад в електромережу, або зберігати її в сонячних батареях.

Таким чином, сонячна компенсація. це спосіб виміряти цей дисбаланс, щоб ви могли мати краще уявлення про те, яким може бути ваше виробництво та споживання електроенергії.

Як розрахувати компенсацію сонячної енергії

Базове рівняння просте:

Річний обсяг виробленої сонячної електроенергії в кіловат-годинах (кВт-год) / Річний обсяг спожитої електроенергії в кіловат-годинах (кВт-год) = Компенсація сонячної енергії.

Зробивши цей розрахунок, ви можете перевести відповідь у відсотки, помноживши її на 100. Наприклад: 1 = 100%.5 = 50% і 1.5 = 150%

Інакше кажучи, “ідеальна” компенсація сонячної енергії дорівнює 1, або 100%. Тобто, ваш будинок за рік використав стільки ж електроенергії, скільки згенерували ваші сонячні панелі.

  • Ваші сонячні панелі виробили 9420 кіловат-годин (кВт-год) електроенергії за рік.
  • Ваш будинок використав 8 640 кВт-год за рік.
  • 9 420 кВт-год / 8 640 кВт-год = сонячна компенсація 1.090, або 109.

Ці розрахунки легко зробити, маючи історичну інформацію. Якщо у вас вже встановлені сонячні панелі, ви знаєте, скільки електроенергії споживає ваш будинок і скільки електроенергії генерують ваші сонячні панелі. Складність полягає в тому, що у вас немає сонячних панелей на даху, і ви хочете передбачити, скільки сонячних панелей вам потрібно встановити, щоб досягти бажаної компенсації сонячної енергії.

Скільки мені потрібно компенсації сонячної енергії?

Домовласники часто хочуть встановити достатню кількість сонячних панелей, щоб максимально знизити свої рахунки за комунальні послуги. Ви можете подумати, що, спроектувавши сонячну електростанцію з коефіцієнтом використання сонячної енергії 100%, ви зможете відмовитися від рахунків за електроенергію (крім фіксованих платежів, які ви завжди будете платити, щоб залишатися підключеними до електромережі).

Однак, через те, що в багатьох регіонах працює мережевий облік, компенсація сонячної енергії на 100% все одно може означати, що ви заборгували комунальному підприємству за частину використаної вами енергії. Оскільки сонячна компенсація вимірює баланс виробництва та споживання за рік, вона не враховує суму, яку ви сплачуєте за електроенергію від енергопостачальної компанії, або суму кредиту, яку ви отримуєте за чистий облік.

Щоб спростити це пояснення, уявіть, що вам потрібно 20 одиниць електроенергії щомісяця, і є лише 2 сезони: зима та літо.

У літні місяці сонячні дні означають, що ваші сонячні панелі генерують 30 одиниць електроенергії. Оскільки вам потрібно лише 20 одиниць, ви можете віддати зайві 10 одиниць назад в мережу і отримати за них кредит. Однак, мережа може кредитувати вас лише на 50%, тому 10 одиниць, які ви віддаєте назад, приносять вам лише 5 кредитів.

У зимові місяці темні дні означають, що ваші сонячні панелі генерують лише 10 одиниць електроенергії. У вас є 5 кредитів на місяць, починаючи з літа, і ви генеруєте 10 одиниць (загалом 15 одиниць), але вам все ще потрібно 20 одиниць. Отже, вам все одно доведеться купити 5 одиниць у комунальної компанії.

Ваша сонячна компенсація становить 100%, оскільки ви спожили 240 одиниць (12 місяців х 20 одиниць) і виробили 240 одиниць ((6 місяців х 10 одиниць) (6 місяців х 30 одиниць)). Однак вам все одно довелося купити 30 одиниць у комунальної компанії (6 місяців х 5 одиниць), щоб задовольнити свої потреби.

Як результат, ми іноді рекомендуємо сонячне зміщення, яке перевищує 100%, щоб максимізувати економію. У деяких випадках ми можемо рекомендувати сонячну компенсацію менше 100%, оскільки це дозволить вам заощадити більше грошей в цілому. Все залежить від вартості сонячної енергії, політики нетто-обліку вашої місцевої комунальної компанії та інших факторів.

Фактори, що впливають на компенсацію сонячних панелей

При оцінці компенсації сонячних панелей може бути важко передбачити точний відсоток, оскільки ви використовуєте історичні дані та припущення про майбутнє. На ці розрахунки можуть впливати різні фактори:

  • Розмір даху: Розмір вашого даху може обмежувати кількість панелей, які можна встановити.
  • Сонячна сезонність: Кількість сонячного світла, яке отримує ваш дах протягом року, може обмежити кількість електроенергії, яку можуть генерувати ваші панелі.
  • Правила надання комунальних послуг: Комунальні служби можуть обмежувати кількість компенсації, яку може забезпечити система.
  • Акумуляторна батарея: Якщо ви можете зберігати надлишок сонячної генерації вдень, ви можете використовувати цю електроенергію вночі, коли ваші сонячні панелі не виробляють енергію, що змінює спосіб використання мережевого обліку.

Також може бути складно досягти бажаного рівня сонячної компенсації, залежно від того, скільки енергії ви використовуєте і скільки потенційно можете виробити. Давайте розглянемо ці фактори більш детально:

Розмір і тип даху

Якщо у вас будинок з плоским дахом, у вас, швидше за все, менше місця для сонячних панелей, ніж у будинку зі скатним дахом, який має більшу площу поверхні для встановлення більшої кількості сонячних панелей під оптимальним кутом.

Якщо на вашому даху недостатньо місця для сонячних панелей, щоб досягти бажаної компенсації, можливо, вам доведеться шукати інші варіанти, такі як сонячні батареї, в надії зберігати надлишок виробленої електроенергії.

Кількість сонячного світла та сезонність

Ваші сонячні панелі не забезпечать вас енергією вночі або в похмурий день. Зі зміною сезонів кількість сонячного світла, яке отримують ваші панелі, також змінюється. В результаті, погода може або обмежити, або збільшити кількість електроенергії, яку можуть виробляти ваші сонячні панелі. Ці зміни залежать від того, де ви живете, і можуть вплинути на вашу щорічну сонячну компенсацію.

Правила комунальної компанії

Максимальне зміщення вашої сонячної енергетичної системи може бути обмежене місцевою комунальною компанією. Кожне комунальне підприємство має свій власний набір правил щодо безпечної роботи в їхній мережі. На жаль, у вас не так багато варіантів, якщо ваш постачальник комунальних послуг не дозволяє вам досягти бажаної сонячної компенсації.

Варіанти зберігання енергії

Якщо ви не вимкнете весь будинок, ви все одно будете використовувати енергію вночі, а сонячні панелі не виробляють електроенергію в темряві. Ви можете використовувати кредити чистого обліку для покриття цього споживання енергії, але, як ми вже обговорювали, політика чистого обліку вашої місцевої комунальної компанії може означати, що кредити не покривають всіх ваших очікуваних потреб.

Іншим варіантом є зберігання надлишкової енергії, оскільки ви отримуєте майже 1 до 1 співвідношення потужності на вході до потужності на виході. (Система зазнає певних втрат, але вони мінімальні).) Обсяг накопичувача електроенергії, який вам потрібен, залежить від вашого сонячного зміщення: Чим менше зміщення, тим більше накопичувачів енергії вам знадобиться, щоб покрити різницю.

Звички споживання енергії

Споживання електроенергії в домогосподарстві змінюється залежно від таких факторів, як клімат, погода, використання побутових приладів та освітлення, а також час доби. Хоча ви не можете контролювати, скільки електроенергії виробляють ваші панелі, ви можете контролювати, скільки ви використовуєте, тому обмеження споживання енергії може полегшити виробництво електроенергії для покриття ваших потреб.

Компенсація сонячної енергії. важливе дизайнерське рішення

При плануванні та проектуванні сонячної установки важливо враховувати сонячну компенсацію. Залежно від таких речей, як ваш чистий показник обліку та майбутні потреби в енергії, ви можете максимізувати загальну економію, маючи сонячну компенсацію, яка перевищує 100%, а іноді може бути навіть краще, якщо сонячна компенсація буде меншою за 100%.

Ви хочете, щоб ваші сонячні панелі покривали більшу частину енергоспоживання вашого будинку, але навіть при 100% сонячній компенсації вам все одно доведеться купувати електроенергію у комунальної компанії. Залежно від певних факторів, ви можете встановити систему, яка повністю задовольнить ваші потреби в енергії. Вам також може знадобитися додаткове обладнання, наприклад, накопичувач енергії, щоб забезпечити ваш будинок електроенергією вночі, коли сонячні панелі не виробляють електроенергію, щоб максимізувати ваші заощадження.

Досягнення правильного співвідношення для сонячної енергії вимагає ретельного поєднання розміру сонячної системи, міркувань чистого обліку, зберігання енергії в акумуляторах та інших факторів. Це також вимагає від власників будинків ретельного контролю над споживанням за допомогою енергоефективних звичок і поведінки, розумних приладів, ефективного освітлення та інших засобів.

Якщо ви готові встановити сонячні панелі, щоб компенсувати свої витрати на електроенергію та перейти на чисту, відновлювану енергію, ви можете почати з нашого безкоштовного інструменту для проектування та оцінки заощаджень, щоб побачити, скільки ви можете заощадити, перейшовши на сонячну енергію.

Що таке ефективність сонячних панелей? Визначення та важливість

Давид Кухта, кандидат фізико-математичних наук.D. має 10-річний досвід роботи в садівництві та багато читає з історії навколишнього середовища та енергетичного переходу. Екологічний активіст з 1970-х років, він також є істориком, письменником, садівником і викладачем.

ефективних, сонячних, панель, ефективна, сонячна

  • Поділіться
  • Електронна пошта

За одну годину сонце виробляє достатньо енергії, щоб забезпечити людську цивілізацію протягом цілого року. Сонячні панелі можуть вловлювати максимум чверть сонячної енергії, що потрапляє на них, і перетворювати її в електрику. це значне покращення з моменту створення першого фотоелемента в 1839 році, але дослідження тривають, щоб підвищити ефективність сонячної електроенергії та прискорити перехід на чисту, відновлювану енергію.

Існує багато факторів, які впливають на створення ефективної сонячної панелі, тому знання того, на що слід звертати увагу, може допомогти вам заощадити гроші на установку і зберегти її ефективність з часом. Однак майте на увазі, що фактичне обладнання сонячної системи становить лише близько третини (35%) від загальної вартості сонячної системи на даху. Решта. це “м’які витрати”, такі як оплата праці, отримання дозволів та проектування. Тому, хоча ефективність сонячних панелей важлива, це лише один елемент у великому комплексі.

Чому ефективність має значення

Якщо ви маєте необмежений простір і встановлюєте наземні сонячні панелі в полі або на пустирі, ефективність має менше значення, ніж якщо ви встановлюєте їх на даху, де важливо отримати максимальну віддачу від обмеженого простору. Вища ефективність знижує загальну вартість сонячної системи і скорочує час, необхідний власникам сонячних батарей, щоб окупити витрати на установку. Вплив виробництва сонячних панелей на навколишнє середовище також зменшується, оскільки панелі з вищою ефективністю можуть швидше окупити енергію, використану для виробництва панелей, і для виробництва тієї ж кількості електроенергії потрібно виробляти менше ефективних панелей.

Які фактори визначають ефективність сонячних панелей?

Сонячні елементи перетворюють фотони (пакети енергії) від сонця в струми електронів, що вимірюються у вольтах, тому вони називаються фотоелектричними (ФЕ). Фотоелементи, які зазвичай використовуються в сонячних панелях, виготовляються з кристалів кремнію, хоча інші елементи (такі як селен і германій) також мають фотоелектричні властивості. Пошук найбільш ефективного елемента або комбінації елементів у правильній кристалічній структурі визначає, наскільки ефективними можуть бути сонячні панелі, але інші фактори також задіяні.

Віддзеркалення

Без обробки 30% або більше фотонів, які потрапляють на фотоелемент, відбиваються назад у вигляді світла. Мінімізація відбиття передбачає покриття та текстурування фотоелементів для поглинання, а не відбиття світла, саме тому сонячні панелі мають темний колір.

Довжина хвилі

Сонячне випромінювання, яке досягає Землі, включає більшу частину електромагнітного спектру, від рентгенівських променів до радіохвиль, причому близько половини цього випромінювання припадає на діапазон від ультрафіолетового до інфрачервоного. Зі зменшенням довжини хвилі енергія фотонів збільшується, тому синій колір має більше енергії, ніж червоний. Проектування фотоелектричних елементів передбачає врахування цих різних довжин хвиль, щоб максимізувати ефективність генерації електроенергії з фотонів з різною довжиною хвилі та різними рівнями енергії.

Рекомбінація

Рекомбінація. це протилежність генерації. Коли фотони від сонця поглинаються фотоелементом, фотони збуджують електрони в кристалах і змушують їх переходити до провідного матеріалу, генеруючи струм “вільних електронів” (електрику). Але якщо енергія електрона слабка, він рекомбінує з “діркою”, залишеною іншим електроном, і ніколи не залишає кремнієвий кристал. Замість того, щоб генерувати струм, вона випромінює тепло або світло.

Рекомбінація може бути викликана дефектами або домішками в кристалічній структурі фотоелемента. Проте домішки в кристалі необхідні для переміщення електронів у певному напрямку; в іншому випадку струм не створюється. Завдання полягає в тому, щоб знизити рівень рекомбінації при збереженні електричного струму.

Температура

ефективних, сонячних, панель, ефективна, сонячна

Августа, штат Мен, отримує приблизно 4.8 сонячних годин на день, трохи менше, ніж 5.0 сонячних годин на день, отриманих в Августі, штат Джорджія. Проте фотоелементи працюють краще при низьких температурах, тому панелі на даху в Августі, штат Мен, можуть виробляти електроенергію ефективніше, ніж панелі на даху в Августі, штат Джорджія, навіть якщо їхня денна інсоляція нижча.

Що таке інсоляція?

Інсоляція. це вимірювання середнього рівня сонячного випромінювання на певній території за певний період часу.

За даними EnergySage, сонячні панелі мають максимальну ефективність при температурі від 15°C (59°F) до 35°C (95°F), але самі панелі можуть нагріватися до 65°C (150°F). Панелі будуть маркуватися температурним коефіцієнтом, який є швидкістю, з якою вони втрачають ефективність на кожен градус вище 25°C (77°F). Панель з температурним коефіцієнтом.0.50% втрачає піввідсотка ефективності на кожен градус вище 25°C.

Як перевіряють ефективність сонячних панелей?

По суті, тестування ефективності сонячної панелі означає знаходження співвідношення між кількістю електроенергії, яку сонячна панель здатна виробляти, і кількістю сонячного випромінювання, якому вона піддається. Ось як проводиться цей тест:

Сонячні панелі випробовуються при 25°C і піддаються впливу 1 000 Вт (або 1 кВт/год) на квадратний метр сонячного випромінювання. так звані стандартні умови випробувань (STC), після чого вимірюється їх вихід електроенергії.

Номінальна вихідна потужність панелі (Pmax), що вимірюється у ватах. це максимальна кількість енергії, яку сонячна панель може виробляти за умов STC. Стандартна житлова панель може мати потужність 275-400 Вт.

Як приклад: Панель площею 2 квадратних метри під STC буде піддаватися впливу 2,000 Вт. Якщо номінальна вихідна потужність (Pmax) становить 350 Вт, то коефіцієнт корисної дії (ККД) дорівнює 17.50%.

Щоб розрахувати ефективність панелі, розділіть Pmax на сонячне випромінювання панелі, а потім помножте на 100%. Отже, 350 / 2000 =.1750, і.1750 x 100 = 17.50%.

Поради для максимізації ефективності

ефективних, сонячних, панель, ефективна, сонячна

Найефективніші панелі можуть бути не найкращим використанням ваших грошей. Розглянемо вартість всієї системи для панелей (окремо від “м’яких витрат”). Враховуючи ефективність панелей, скільки ват вони будуть генерувати протягом наступних 25 років (припускаючи стандартні умови тестування)? Скільки ват вам потрібно? Можливо, ви надмірно витрачаєтесь на будівництво, в той час як менш ефективна система забезпечить всі ваші потреби за меншу ціну.

Після встановлення сонячної системи слідкуйте за чистотою панелей. Регулярні дощі зроблять свою справу, але якщо ви живете в сухому кліматі, використовуйте звичайну воду (без мила, яке може залишити плівку) двічі на рік, щоб видалити пил і бруд. Обріжте гілки, якщо вони нависають над дахом, і видаліть будь-яке сміття між панелями та дахом, оскільки краща циркуляція повітря робить панелі прохолоднішими. Якщо потрібно, отримайте сонячний сервітут, щоб прибрати тінь від сусідніх перешкод.

Програмне забезпечення, яке постачається разом із сонячною системою, буде контролювати її потужність у кіловат-годинах (кВт-год). Якщо ви помітили, що з часом продуктивність знижується, за інших рівних умов, перевірте вашу систему. Для цих тестів потрібні амперметр і мультиметр: Зверніться до професіонала, оскільки ви можете пошкодити свої панелі, неправильно виконавши тести.

Майбутнє сонячної енергетики. світле

ефективних, сонячних, панель, ефективна, сонячна

У червні 2021 року максимальна ефективність сонячної фотоелектричної панелі на ринку становила 22.6%, в той час як у низки інших виробників. понад 20%. Ось чому проводяться дослідження для створення більш ефективних комбінацій матеріалів, які можуть бути комерційно життєздатними. Перовскіти або органічні фотоелементи можуть незабаром досягти комерціалізації, тоді як більш винахідливі методи, такі як штучний фотосинтез, є перспективними, хоча вони все ще знаходяться на ранній стадії розвитку. Дослідження в лабораторії дозволили створити фотоелементи з ефективністю, що наближається до 50%, але виведення цих досліджень на ринок є ключем до майбутнього сонячних технологій.

Сонячні панелі, призначені для домашнього використання, зазвичай мають ефективність від 15% до 18%. Все, що знаходиться між 18% і 25%, буде вважатися преміум-класом.

Хоча впродовж багатьох років у звітах стверджується, що сонячні панелі досягли 100% ефективності під час випробувань, жодна така сонячна панель не є комерційно доступною. Деякі з найефективніших сонячних панелей, що зараз представлені на ринку, мають ККД трохи вище 20%.

Ефективність сонячних панелей здається низькою, тому що не все світло, яке потрапляє на панель, може бути перетворене в енергію через недосконале скло, лінзи та відбивачі; температуру сонячної панелі; і той факт, що більша частина сонячного світла не є прямим, а розсіяним.

  • Як працює сонячна енергія? U.S. Міністерство енергетики.
  • Найефективніші сонячні панелі: Пояснення ефективності фотоелементів сонячних панелей. EnergySage.
  • М’які витрати на сонячну енергію. Асоціація галузей сонячної енергетики.
  • Бхандарі, Хагендра П., та ін. al. “Час окупності енергії (EPBT) та енергетична рентабельність інвестованої енергії (EROI) сонячних фотоелектричних систем: Систематичний огляд та мета-аналіз.” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 47, 2015, стор. 133-141., doi:10.1016/j.rser.2015.02.057
  • Продуктивність та ефективність сонячної енергії. U.S. Міністерство енергетики.
  • Експеримент із сонячною радіацією та кліматом. Національне управління з аеронавтики і дослідження космічного простору.
  • NSRDB Data Viewer. Національна лабораторія відновлюваної енергетики.
  • Як швидко нагріваються сонячні панелі? Вплив температури на продуктивність сонячної енергії. EnergySage.
  • Сварк, Джейсон. Найефективніші сонячні панелі 2021 року. Огляди чистої енергії, 2021.
  • Інформаційний бюлетень про фотоелектричну енергію. Центр сталих систем Мічиганського університету.

Залишити відповідь