Скільки сонячних панелей потрібно для сонячної батареї. Система фотоелектричних панелей

Думка: Я ставлю сонячну батарею на свій будинок. Ось що я дізнався про технологію, зберігання та вартість

Ми стикаємося з енергетичною кризою. Попит на нафту і газ зростає, випереджаючи пропозицію. Це, серед іншого, сприяло різкому збільшенню і допомогло створити зростаючий ринок альтернативних джерел енергії.

Перспективною альтернативою є сонячна енергія. Вона є чистою, відновлюваною та доступною в достатній кількості. Вона також має потенціал для задоволення глобальних енергетичних потреб, не спричиняючи забруднення довкілля.

Ми стикаємося з енергетичною кризою. Попит на нафту і газ зростає, випереджаючи пропозицію. Це, серед іншого, сприяло різкому збільшенню і допомогло створити зростаючий ринок альтернативних джерел енергії.

Перспективною альтернативою є сонячна енергія. Вони чисті, відновлювані та доступні у великій кількості. Вони також мають потенціал для задоволення глобальних енергетичних потреб, не спричиняючи забруднення довкілля.

Однак сонячна енергія все ще залишається відносно дорогою і її важко зберігати, тому наразі вона не може конкурувати з викопними видами палива у великих масштабах. Але з розвитком технологій сонячна енергетика стає все більш життєздатною.

Зрештою, я вирішив наважитися і встановити систему сонячних батарей на будинку, який я будую. Моєю метою було мати автономну систему, яка зможе задовольнити всі мої енергетичні потреби. не тільки у випадку відключення електроенергії, але й протягом року.

Для цього я звернувся до Vivo Somnia, хорватської компанії з 10-річним досвідом роботи в цій галузі. Ми обговорили всі акуратні (і технічні) деталі з генеральним директором Едо Єркічем, юридичним експертом Аною Марією Якас та Іваном Секересом, інженером-електриком, який працював над моїм проектом.

Ми обговорювали не тільки мій конкретний проект, а й загальний стан галузі. Ось що я дізнався:

MarketWatch: Як майбутній власник середньостатистичного міського будинку, чи можливо бути на 100% незалежним від електроенергії, що постачається державою??

Віво Сомнія: Це можливо, але найбільшою перешкодою є висота.

Початкова вартість встановлення 100% автономного або гібридного рішення. на додаток до сонячної енергії сонячна фотоелектрична станція може взаємодіяти з мережею, а також з іншими резервними джерелами енергії. все ще занадто висока для середнього хорватського [і американського] домогосподарства. Якщо метою є 100% енергонезалежність, а фінанси є проблемою, то один із способів досягти цього. розбити інвестиції на кілька окремих етапів.

MW: Які ще джерела енергії ви б порадили??

В.С.: Ви можете бути на 100% незалежними, використовуючи лише сонячну систему в поєднанні з акумуляторною батареєю. Розмір такої системи значною мірою залежить від споживчих потреб і звичок домогосподарства, а також від клімату, в якому знаходиться домогосподарство.

Важливо також зазначити, що досягнення певного рівня енергетичної незалежності при одночасному підключенні до електромережі. а саме над такими проектами ми здебільшого працюємо зараз. все ж таки є більш економічно вигідним рішенням.

Поєднання PV [фотоелектричних сонячних панелей] з невеликими вітрогенераторами є дуже зручним. Однак, продуктивність турбін значно нижча порівняно з фотоелектричними установками, а технологічний розвиток призупинився. Для опалення будинку також можна використовувати пелетне паливо, але на сьогоднішній день комбінація фотоелектричних станцій та теплового насосу є більш ефективним та зручним рішенням.

MW: Які найсучасніші системи можна придбати сьогодні, щоб зробити таку незалежність реальністю??

В.С.: На сьогоднішній день ідеальним рішенням для дому, що забезпечує енергетичну незалежність від 80% до 100%, є гібридна, “розумна” енергетична система з фотоелектричними панелями, гібридним інвертором та акумуляторною системою з резервним акумулятором. Також рекомендується використання теплових насосів та EV [електромобілів].

Важко оцінити вартість однієї такої системи, оскільки вона залежить від декількох факторів. місця розташування, енергоспоживання, місцевих норм і правил і так далі. Але за приблизними підрахунками, це має становити від 15 000 євро (16 525 доларів) до 25 000 євро (27 560 доларів) для будинку площею 150 квадратних метрів (1 614 квадратних футів). Ось такі витрати для європейського ринку.

MW: Що ви думаєте про майбутній розвиток сектору?? Чого можна очікувати в найближчі 5-10 років??

В.С.: Споживчий сегмент орієнтований на нові технології та нові системи зберігання енергії. Ми все ще очікуємо, що фотоелектричні системи стануть більш ефективними та доступними, хоча ця тенденція сповільнюється. З іншого боку, розробка нових рішень для зберігання енергії швидко прогресує. Ми можемо очікувати набагато дешевших акумуляторних систем з кращою ефективністю. Але найголовніше, що ми побачимо нові технології, які зосереджені на заміні літій-іонних батарей більш стійкими рішеннями.

На споживчому ринку цей перехід буде більш соціально, ніж технологічно, орієнтованим і підтримуватиметься більш ліберальною законодавчою базою ринку електроенергії.

МВ: Зростає кількість споживачів, які хочуть вийти з мережі та стати самодостатніми в плані виробництва енергії. Чи роблять це можливим сьогодні правила ЄС??

В.С.: Визнаючи переваги власного споживання та бар’єри, які необхідно подолати, ЄС та його країни-члени прагнули створити основу та забезпечити, щоб люди були в центрі енергетичного переходу та могли зробити свій внесок у досягнення цілей Європи щодо скорочення викидів CO2. Стратегія Енергетичного союзу ЄС передбачає надання споживачам можливості взяти на себе відповідальність за енергетичний перехід та відігравати активну роль у декарбонізації Європи. В рамках Енергетичного союзу ЄС оновив свою енергетичну політику через пакет “Чиста енергія для всіх європейців”, щоб створити нову хвилю “проз’юмерів.” Зокрема, в нових редакціях Директиви про відновлювані джерела енергії та Директиви про ринок електроенергії були викладені положення, пов’язані з власним споживанням. Відповідно до Директиви про відновлювану енергетику, держави-члени ЄС зобов’язані забезпечити споживачам можливість стати самостійними споживачами.

Такі системи найчастіше встановлюються в місцях, де підключення до електромережі недоступне або дуже дороге. Економічна ефективність автономної системи зростає з кожним роком, враховуючи тенденцію до зниження цін на обладнання. Крім будівель, ці системи використовуються в морському транспорті, світлофорах і вуличних ліхтарях.

МВт: Поговоримо про практичні деталі. Ви проектуєте та встановлюєте систему в моєму будинку. Яка система максимально наблизить мене до повної енергонезалежності?

В.С.: Почнемо з того, що надамо початкові параметри енергоспоживання для вашого будинку:

  • Трифазне підключення до електромережі 13.8 кВт (кіловат)
  • Гаряча вода, опалення та охолодження: трифазний тепловий насос
  • Резервна система опалення: дров’яний котел
  • Зарядний пристрій для електромобіля
  • Споживання електроенергії 15 000 кВт-год (кіловат-годин)

Виходячи з цих параметрів, ми побудуємо наступну систему:

  • Фотоелектричні модулі потужністю 15 кВт (кіловат-пік)
  • Гібридний інвертор 10 кВт Fronius GEN24 Plus 10.0, з трифазною функцією повного резервування для всього будинку
  • 4 кВт гібридний інвертор Fronius GEN24 Plus 4.0, з однофазною функцією резервного живлення для додаткового резервування у разі потреби. (наприклад, зарядка для електромобіля).)
  • Battery-Box Premium HVM 22.1 для Fronius GEN24 Plus 10.0 інвертора
  • Акумуляторний блок Premium HVM 11 для інвертора Fronius GEN24 Plus 4.0 інвертор
  • Розумна система енергоменеджменту для дому
  • Трифазне резервне рішення для теплового насоса. (Більшість гібридних інверторів мають однофазне рішення для резервного живлення).)
  • Велике річне споживання електроенергії 15 000 кВт-год і менша вироблення енергії взимку. (Це питання вирішується за допомогою резервної мережі та резервного котла на дровах).)

Заключні думки

Ось так. Моя сім’я обирає автономне рішення в рамках обмежень, встановлених місцевим законодавством. Якщо у вас виникли запитання або ви хочете дізнатися більше про процес, зв’яжіться зі мною через. або просто слідкуйте за наступною статтею. Після того, як будинок буде збудовано та встановлено сонячну систему, я розповім вам, наскільки це наблизило мене до справжньої енергетичної незалежності.

Розпродаж акцій Nvidia представляє “можливість для покупки”, кажуть аналітики, відкидаючи побоювання щодо Китаю

Акції Nvidia і AMD падали на тлі повідомлення про майбутні додаткові експортні обмеження з боку Китаю, але аналітики, схоже, не надто стурбовані.

Скільки сонячних панелей потрібно в сонячній батареї?

скільки, сонячних, панель, потрібно

Щоб оцінити розмір вашої сонячної батареї, вам потрібно знати:

  • Кількість ват-годин (Wh), яку ви плануєте виробляти за день.
  • Значення інсоляції у вашому місці розташування.

Ват-годин

Ват-година. це одиниця виміру енергії, яка виробляється сонячними батареями. Визначення вашої мети у ват-годинах є найважливішою частиною точної оцінки того, наскільки велика система. або, можна сказати, скільки ват генеруючої потужності сонячних панелей. вам знадобиться. Якщо ви плануєте підключити сонячну батарею безпосередньо до електромережі, щоб компенсувати свої витрати, почніть з перегляду рахунку за електроенергію за кіловат-години (скорочено “кВт-год”), які ви використовуєте за один місяць. Оскільки ваше споживання електроенергії, ймовірно, змінюється протягом року, ви можете розрахувати середньомісячне споживання на основі історичної інформації, яка міститься у більшості рахунків сьогодні. Люди часто вирішують компенсувати певну частину свого середнього споживання електроенергії, виходячи зі свого бюджету.

Однак, якщо ви не будете підключені до електромережі і фактично будете виробляти всю електроенергію самостійно, кількість ват-годин або кіловат-годин стає ще більш важливою. Для будь-якого автономного будиночка, будинку, офісу або проекту ми настійно рекомендуємо заповнити детальний список навантажень за допомогою нашого Калькулятора навантажень. Якщо у вас вистачає терпіння жити поза мережею, то у вас точно вистачить терпіння заповнити список навантажень! Якщо ви не знаєте, скільки ват-годин ви намагаєтеся виробити, зупиніться тут! Не проходьте повз! Без цього базового будівельного блоку ви можете зробити дуже мало підрахунків.

Інсоляція

Інсоляція. це кумедне слово, що означає кількість годин на добу, протягом яких сонячна панель буде виробляти номінальну напругу. Хоча сонячне світло зараховується до цієї суми протягом усього дня, а не лише найяскравіші години, не кожна денна година має однакову вагу. Коли сонце знаходиться низько в небі, сонячна панель, спрямована до нього, не виробляє стільки енергії, скільки виробляла б опівдні. Інший спосіб сказати, що якщо ви втиснете все денне сонячне світло. слабке і сильне. в еквівалентні години “пікового” сонячного світла, ви отримаєте число “сонячних годин”, або інсоляцію. У вашій місцевості, хоча сонце може стояти протягом 10 годин протягом лютневого дня, не все це світло достатньо сильне, щоб бути врахованим за повною вартістю, тому значення інсоляції у вашій місцевості може бути ближче до 2 сонячних годин. У наших розрахунках ми використовуємо середні значення інсоляції, взяті з багаторічних спостережень. Інсоляція залежить від місця розташування та місяця. Якщо ви плануєте цілорічну сонячну електричну систему, середньорічне значення інсоляції дасть вам хорошу відправну точку для вашої оцінки. Якщо ви плануєте використовувати масив лише сезонно, використовуйте значення інсоляції лише для цих місяців. Таблиці інсоляції можна знайти в Інтернеті, в книгах і на нашому веб-сайті:

Розрахунки

Ми намагаємося отримати кількість Ватт, в сонячних панелях, нам потрібно виробити задану кількість Ватт-годин (або кВт-год) для нашого проекту в нашому місці.

Приклад: 8 кВт-год / 4 години = 2 кіловати (кВт)

Приклад: 2 кВт х 1.3 = 2.6 кВт

Тепер ви знаєте, що можете шукати сонячну батарею потужністю 2.6 кВт (або 2 600 Вт), щоб виробляти в середньому 8 кВт-год на день (240 кВт-год на місяць) в нашому прикладі з середньою тривалістю інсоляції 4 години. Очікуйте, що вартість установки складе приблизно 4-5 доларів за Ватт; ця система коштуватиме близько 11 000. 13 000 доларів за установку.

Витрати залежать від регіону та місця розташування.

Сонячна батарея, модуль, панель і масив: У чому різниця?

Не заплутайтеся, купуючи домашню сонячну систему.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Домовласники продовжують демонструвати зростаючий інтерес до сонячної енергетики протягом останніх років. За даними Асоціації індустрії сонячної енергетики, у 2021 році кількість сонячних систем у житлових будинках США зросла на 19%. Оскільки сонячна енергія дешевша за електроенергію, що постачається з електромережі, легко зрозуміти, чому власники будинків переходять на це дешевше джерело енергії. Але перш ніж планувати встановлення вашої нової сонячної системи, ви повинні зрозуміти, як вона працює.

Ми пояснимо, як працює сонячна енергія, включаючи різницю між сонячним елементом, модулем, панеллю та масивом.

Як працює сонячна енергія?

Простіше кажучи, сонячна енергія створюється, коли сонячне випромінювання поглинається і перетворюється на електрику за допомогою фотоелектричних панелей.

Чи можуть сонячні панелі заощадити ваші гроші?

Хочете зрозуміти, як сонячна енергія може вплинути на ваш будинок? Введіть основну інформацію нижче, і ми миттєво надамо безкоштовну оцінку вашої економії енергії.

У домашніх сонячних системах використовуються фотоелектричні панелі, які складаються з сонячних елементів, що поглинають сонячне світло. Поглинуте сонячне світло створює електричні заряди, які протікають всередині комірки і вловлюються проводкою сонячної панелі. Потім електроенергія перетворюється інвертором на змінний струм, який є типом електричного струму, необхідним для живлення електроніки та приладів, які підключаються до розеток.

У чому різниця між сонячним елементом, модулем, панеллю та масивом?

Може бути несподіванкою, що сонячні системи складаються з багатьох робочих частин.- в тому числі елементів і модулів, або панелей, які утворюють масиви. Окремий фотоелектричний пристрій відомий як сонячна батарея. Завдяки своїм розмірам, вона виробляє від 1 до 2 Вт електроенергії, але ви можете легко збільшити вихідну потужність, з’єднавши елементи, які складають модуль або панель. А якщо у вас є кілька модулів або панелей, з’єднаних разом, це називається масив.

Чи можуть сонячні панелі заощадити ваші гроші?

Зацікавлені в розумінні впливу сонячної енергії на ваш будинок? Введіть основну інформацію нижче, і ми миттєво надамо безкоштовну оцінку вашого потенціалу енергозбереження.

Тепер, коли ви знаєте, як працює сонячна енергія та різницю між сонячним елементом, модулем, панеллю та масивом, ви наблизилися до того, щоб вирішити, чи є сонячна енергія ідеальною для вас.

Чи можу я дійсно заощадити за допомогою сонячної енергії?

Одна з головних речей, яку слід врахувати перед покупкою сонячних панелей. це вартість. Загальновідомим фактом про сонячну енергію є те, що вона корисна для навколишнього середовища, але люди також асоціюють сонячну енергію з великими заощадженнями. Початкові витрати, пов’язані з установкою сонячної енергії, можуть бути високими, в середньому коштуючи від 15 000 до 25 000. Тож як саме ви можете заощадити гроші за допомогою сонячної енергії?

Витрати на встановлення сонячної системи можуть окупитися приблизно за 6-9 років завдяки щорічній економії електроенергії. На додаток до щорічної економії на рахунках за електроенергію. ви можете скористатися знижками та податковими кредитами, такими як податковий кредит на сонячну енергію для житлових будинків, що збільшить ваше відшкодування федерального прибуткового податку. Якщо ви відповідаєте критеріям, ви отримуєте податкову знижку в розмірі 30% від вартості системи. (Це нещодавнє збільшення завдяки Закону про зниження інфляції, щойно підписаному в законі).)

Хоча для того, щоб окупити вартість сонячної батареї на даху, може знадобитися деякий час, прийняття обґрунтованого рішення може допомогти скоротити період окупності. Дізнайтеся, коли наземні сонячні панелі мають сенс. Всі тонкощі мережевого обліку

, а також найкращий кут і напрямок для сонячних панелей. Якщо ви готові перейти на сонячну енергію, знайте, на які червоні прапорці слід звертати увагу в рекламних оголошеннях і скільки часу займе установка. Не хочеться купувати? Дізнайтеся, як перейти на сонячну енергію меншими та дешевшими кроками.

Основи сонячної фотоелектричної технології

Сонячні батареї, які також називають фотоелектричними елементами, перетворюють сонячне світло безпосередньо в електрику.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Фотоелектрика (часто скорочено PV) отримала свою назву від процесу перетворення світла (фотонів) в електрику (напругу), який називається фотоелектричним ефектом. Вперше це явище було використано в 1954 році вченими з Bell Laboratories, які створили робочий сонячний елемент з кремнію, що генерував електричний струм під впливом сонячного світла. Незабаром сонячні батареї почали використовувати для живлення космічних супутників та менших пристроїв, таких як калькулятори та годинники. Сьогодні електроенергія від сонячних елементів стала конкурентоспроможною за ціною в багатьох регіонах, а фотоелектричні системи розгортаються у великих масштабах для забезпечення електроенергією електромереж.

Кремнієві сонячні елементи

Переважна більшість сучасних сонячних елементів виготовляються з кремнію і пропонують як розумну, так і хорошу ефективність (швидкість, з якою сонячний елемент перетворює сонячне світло в електрику). Ці елементи зазвичай збирають у більші модулі, які можна встановлювати на дахах житлових або комерційних будівель або розгортати на наземних стійках для створення величезних, комунальних систем.

Тонкоплівкові сонячні елементи

Ще одна широко використовувана фотоелектрична технологія відома як тонкоплівкові сонячні елементи, оскільки вони виготовляються з дуже тонких шарів напівпровідникового матеріалу, такого як телурид кадмію або диселенід міді індію галію. Товщина шарів цих елементів складає всього кілька мікрометрів. тобто кілька мільйонних часток метра.

Тонкоплівкові сонячні елементи можуть бути гнучкими і легкими, що робить їх ідеальними для портативних застосувань. наприклад, в рюкзаку солдата. або для використання в інших продуктах, таких як вікна, які генерують електроенергію від сонця. Деякі типи тонкоплівкових сонячних елементів також виграють від технологій виробництва, які вимагають менше енергії і легше масштабуються, ніж технології виробництва кремнієвих сонячних елементів.

III-V сонячні елементи

Третій тип фотоелектричних технологій названий на честь елементів, що входять до їх складу. Сонячні батареї III-V в основному будуються з елементів групи III-e.g., галію та індію, а також елементів V-ї групи.g., миш’як і сурма. з періодичної таблиці. Ці сонячні елементи, як правило, набагато дорожчі у виробництві, ніж інші технології. Але вони перетворюють сонячне світло в електрику з набагато вищою ефективністю. Тому ці сонячні елементи часто використовуються на супутниках, безпілотних літальних апаратах та інших пристроях, які вимагають високого співвідношення потужності до ваги.

Сонячні елементи наступного покоління

Дослідники сонячних елементів в NREL та інших установах також працюють над багатьма новими фотоелектричними технологіями, такими як сонячні елементи з органічних матеріалів, квантових точок та гібридних органічно-неорганічних матеріалів (також відомих як перовскіти). Ці технології наступного покоління можуть запропонувати нижчу вартість, більшу простоту у виробництві або інші переваги. Подальші дослідження покажуть, чи можна реалізувати ці обіцянки.

Дослідження надійності та інтеграції з мережею

Фотоелектричні дослідження. це більше, ніж просто створення високоефективних, недорогих сонячних елементів. Домовласники та підприємства повинні бути впевнені, що встановлені ними сонячні панелі не погіршать свою продуктивність і будуть продовжувати надійно генерувати електроенергію протягом багатьох років. Комунальні підприємства та державні регулятори хочуть знати, як додати сонячні фотоелектричні системи до електромережі, не дестабілізуючи ретельне балансування між попитом та пропозицією електроенергії.

Матеріалознавці, економічні аналітики, інженери-електрики та багато інших фахівців NREL працюють над вирішенням цих проблем і забезпеченням чистоти та надійності сонячної фотоелектрики як джерела енергії.

Додаткові ресурси

Для отримання додаткової інформації про сонячну фотоелектричну енергію відвідайте наступні ресурси:

Основи сонячної фотоелектричної технологіїU.S. Управління енергоефективності та відновлюваної енергетики Міністерства енергетики США

Залишити відповідь