Переваги та недоліки сонячних кремнієвих батарей 0 1488

Сонячні батареї – це прилади, які перетворюють енергію сонячного світла в електричний струм. Зазвичай вони складаються з певної кількості фотоелементів. Коли мова заходить про чисту енергію та альтернативні способи її отримання, найперспективнішим та одним з найдоступніших способів сьогодні є облаштування такої батареї. Вже зараз, встановивши накопичувач сонячної енергії, можна суттєво зекономити на електроенергії. Проте через недостатньо велику потужність такі прилади використовуються переважно в приватних будинках та дачах.

Розрізняють кілька типів сонячних кремнієвих батарей:

  1. В тонкоплівкових модулях з аморфного кремнію шар напівпровідника лягає на тонку підкладку зі сталі або скла.
  2. В основі приладів, які демонструють найбільшу ефективність, – монокристалічний кремній. Герметичність такої конструкції забезпечується технологічним полімером. Окрім його незначного потемніння, сонячні батареї такого типу протягом усього терміну експлуатації практично не змінюють своїх характеристик.
  3. Щодо полікристалічного кремнія, то термін використання приладів, виготовлених з нього, наближається до монокристалічного матеріалу, а рівень КПД сягає 15%. Вартість обох матеріалів практично не відрізняється, проте полікристалічний кремній трішки дешевший.

Аби дізнатися, наскільки перспективним буде використання сонячних батарей для облаштування житлових будинків або дачних ділянок, можна проаналізувати досвід європейських країн. Проте навіть за кордоном у проектах з облаштування будинків фотоелементами враховуються плюси та мінуси технології, про які ми й хочемо сьогодні розповісти.

Основні переваги обладнання для використання сонячної енергії:

1. Дійсно великий термін експлуатації, за рахунок чого – бездоганна окупність. Якщо розділити вартість встановлення фотоелементів на кількість років, які вони можуть простояти, економія стає відчутною.

2. Цілковита незалежність енергосистеми. Ця характеристика особливо важлива у тих випадках, коли складно або практично неможливо під’єднати будинок до центрального енергопостачання: гірські області, віддалені села.

3. Невибагливість обслуговування та висока енергоефективність. Автономна сонячна батарея може виробляти достатню кількість енергії, аби задовольнити побутові потреби.

Ціна та потужність сонячних батарей, які ви можете встановити для свого будинку, – взаємозалежні. А на потужність впливає кілька характеристик, однією з яких є розмір. Найдешевші панелі фотоелементів – з аморфного кремнію, проте їхні показники недостатньо великі. Найефективніші монокристалічні батареї водночас і найдорожчі. Оптимальний та найпоширеніший варіант – полікристалічні прилади.

Однак тут варто зауважити, що тонкоплівкові сонячні батареї краще вбирають світло навіть при незначній хмарності, тоді як монокристалічні – потребують, аби сонячні промені падали на них прямо.

Враховуючи, що вдосконалення систем для отримання чистої енергії триває, зрозуміло, що сонячна батарея має достатньо недоліків.

Проблеми використання сонячних батарей та шляхи їхнього вирішення

1. Залежність від географічного розміщення об’єкту. На ефективність роботи фотоелементів впливає велика кількість опадів, зокрема, снігу. Місцевий клімат, географічна широта – характеристики, які визначають потоки сонячної енергії. В різних місцях земної кулі кількість сонячної енергії, що потрапляє на землю, – різна.

Сніг, до прикладу, може сприяти збільшенню ефективності батарей, адже кількість віддзеркаленого світла збільшується. Проте це лише за умови, якщо Ви використовуєте фотоелементи на основі полікристалічного кремнію. З іншого боку, якщо Ви не потурбуєтеся про правильний кут сонячних панелей, Вам доведеться постійно очищати їх від снігу.

Нікель-кадмієві акумулятори негативно реагують на перепади температур. Охолодження акумулятора більше ніж до 0 °С призводить до втрати потужності.

2. Потреба в додаткових пристроях. Енергія виробляється лише протягом світлового дня, тому для ефективного використання сонячних батарей необхідно подбати про засоби перетворення та накопичення струму.

Порахуйте, скільки електричних приладів вам потрібно використовувати щодня, аби відчувати себе комфортно? Сучасна побутова техніка потребує перемінного струму напругою 220 В. Сонячна ж батарея генерує постійний струм. Аби вирішити проблему, варто підготувати інвертор для перетворення струму.

Враховуючи те, що на території України далеко не в кожному регіоні буває достатня кількість сонячних днів, важливий комплексний підхід, зокрема використання ретельно продуманої системи накопичення сонячної енергії, яка складається з таких приладів:

  • фотоелементів;
  • акумулятора, який буде накопичувати сонячну енергію;
  • контролера, який дозволить керувати зарядкою акумулятора;
  • інвертора, що перетворюватиме струм.

3. Необхідність відведення під сонячні батареї великої площі. Розрахунки свідчать, що в середньому 1 кв. м панелі з фотоелементами генерує не більше 120 Вт корисної потужності. Цього буде недостатньо навіть для роботи звичайного комп’ютера. В середньому, ефективність сонячних батарей коливається на рівні 14%. У традиційних джерел електроенергії цей показник вищий. Для того, аби отримати відповідну потребам потужність, необхідно або збільшувати площу батареї, або ретельно обирати матеріал. До прикладу, тонкоплівкові варіанти дешевші, проте вимагають більшої площі, ніж кремнієві панелі.

4. Висока вартість. Вирішення цієї проблеми залежить виключно від наукових досягнень в енергетиці та новітніх технічних розробок. Наразі нам доведеться зачекати, доки не буде винайдено досконаліші матеріали та не знизиться на них ціна. Тільки тоді ми зможемо переконатися в рентабельності використання фотоелементів для отримання чистої енергії не лише для обслуговування окремих регіонів та приватних будинків, а й у промисловості.

Попередня новинаНаступна новина

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Вибір редактора