Τροφοδοσία με ηλιακούς συλλέκτες: μια επισκόπηση των πάνελ στην εγχώρια αγορά

Το περιεχόμενο του άρθρου



Το άρθρο θα βοηθήσει στον προσδιορισμό της ανάγκης αγοράς αυτόνομων πηγών τροφοδοσίας, καλύπτει ευρέως το θέμα της αυτόνομης τροφοδοσίας με χρήση ηλιακών συλλεκτών, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτής της πηγής ενέργειας.

Παροχή ηλιακής ενέργειας

Τα ηλιακά πάνελ γίνονται όλο και πιο δημοφιλή λόγω της αυξανόμενης διαθεσιμότητάς τους τόσο οικονομικά όσο και στο πλαίσιο της επέκτασης του φάσματος στις αλυσίδες λιανικής. Έχουν γραφτεί πολλά άρθρα που παρέχουν μελέτες σκοπιμότητας για την εισαγωγή ηλιακών σταθμών παραγωγής ενέργειας (τα λεγόμενα συστήματα παραγωγής ηλιακής ενέργειας). Είναι αλήθεια ότι η περίοδος αποπληρωμής τους φτάνει αρκετά χρόνια..

Ένα μεγάλο τμήμα των καταναλωτών μεταβαίνει σε αυτόνομη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος όχι τόσο λόγω της επιθυμίας εξοικονόμησης χρημάτων, αλλά λόγω της παροχής τροφοδοσίας σε περιοχές όπου υπάρχουν διακοπές ρεύματος ή δεν υπάρχει καθόλου.

Η παραγωγή ηλιακής ενέργειας χρησιμοποιείται ευρέως για καλοκαιρινές εξοχικές κατοικίες. Χαρακτηρίζονται από χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και εποχιακή λειτουργία ηλιακών συλλεκτών. Πιο σπάνιες περιπτώσεις – πλήρης ηλεκτροδότηση του σπιτιού με εναλλακτικές πηγές. Αλλά η κατασκευή συστημάτων παραγωγής ηλιακής ενέργειας για διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας είναι ουσιαστικά η ίδια. Έτσι, θα εξετάσουμε αυτό το ζήτημα λεπτομερώς και με τη σειρά..

Παροχή ηλιακής ενέργειας

Τύποι ηλιακών συλλεκτών

Ένας άλλος άντρας στο δρόμο δεν γνωρίζει ότι ο αριθμός των ποικιλιών των ηλιακών συλλεκτών πλησιάζει ήδη δέκα. Προκειμένου να δομήσουμε κατά κάποιο τρόπο ολόκληρη την ποικιλία των ανιχνευτών φωτός στη συνείδηση, θα τους χωρίσουμε σε 2 κατηγορίες:

  • πυρίτιο
  • ταινία

Ηλιακά κύτταρα πυριτίου

Μονοκρυσταλλικά και πολυκρυσταλλικά πάνελ αντιπροσωπεύονται ευρέως στην αγορά. Στην ομάδα περιλαμβάνονται επίσης άμορφα πάνελ πυριτίου και υβριδικά ηλιακά κύτταρα. Όπως υποδηλώνει το όνομα της κατηγορίας, αυτοί οι ανιχνευτές φωτός είναι κατασκευασμένοι από πυρίτιο και υδρογόνο πυριτίου. Ο πολλαπλασιασμός των ηλιακών πλαισίων με βάση το πυρίτιο οφείλεται στην υψηλή ειδική ενεργειακή τους απόδοση, αλλά η μάλλον περίπλοκη διαδικασία κατασκευής τους καθιστά ακριβό..

Μονοκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ Είναι μαύρες πλατείες με λοξές γωνίες. Προς το παρόν, τέτοια πάνελ έχουν την υψηλότερη απόδοση – έως και 22%. Όλα τα φωτοευαίσθητα κελιά ενός μονοκρυσταλλικού πίνακα είναι προσανατολισμένα προς την ίδια κατεύθυνση, από τη μία πλευρά, αυτό εξηγεί τη σχετικά υψηλή απόδοση, από την άλλη πλευρά, το πάνελ θα πρέπει πάντα να βλέπει τον ήλιο για να επιτυγχάνεται μέγιστη ενεργειακή απόδοση. Σε διάχυτο φως, για παράδειγμα, σε συννεφιά, κατά την ανατολή και το ηλιοβασίλεμα, οι ηλεκτρικές παράμετροι της παραγωγής ενέργειας δεν είναι καθόλου εντυπωσιακές.

Παροχή ηλιακής ενέργειας

Ένας άλλος τύπος ηλιακών συλλεκτών: πολυκρυσταλλικό – έχουν χαμηλότερη απόδοση σε σύγκριση με τους απλούς κρυστάλλους (περίπου 12-18%), αλλά λόγω της πολυκατευθυντικότητας των κρυστάλλων πυριτίου στον πίνακα, επιτυγχάνεται καλύτερη ενεργειακή απόδοση σε διάσπαρτο φως. Τα πολυκρυσταλλικά πάνελ αναγνωρίζονται από το κανονικό τετράγωνο σχήμα των σκούρων μπλε πλακών με ένα παγωμένο σχέδιο.

Παροχή ηλιακής ενέργειας

Πάνελ άμορφου πυριτίου (ή, όπως λέγονται, a-Si) – η χαμηλότερη απόδοση στη σειρά των ηλιακών δεκτών πυριτίου. Η αποδοτικότητά τους είναι περίπου 5-6%. Αλλά η χρήση τους μπορεί να δικαιολογηθεί. Και για αυτο:

  • Πρώτον, ο βαθμός απορρόφησης φωτός αυτών των πλαισίων είναι 20 φορές υψηλότερος από αυτόν των άλλων ανταγωνιστών πυριτίου.
  • Δεύτερον, ο χαοτικός προσανατολισμός των φωτοευαίσθητων κυττάρων αυξάνει την αποτελεσματικότητα του a-Si σε συννεφιά.

Πάνελ άμορφου πυριτίου

Υβριδικοί μετατροπείς φωτεινής ροής Είναι ένας συνδυασμός άμορφου πυριτίου με μικροκρυστάλλους. Τέτοια πάνελ είναι παρόμοια σε ιδιότητες με πολυκρυσταλλικά στοιχεία, με τη μόνη προϋπόθεση ότι η απόδοσή τους σε διάχυτο φως είναι πολύ υψηλότερη. Επίσης, εκτός από το υπεριώδες φάσμα, τα υβριδικά πάνελ μπορούν να μετατρέψουν την υπέρυθρη ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια..

Φωτοβολταϊκά κύτταρα

Μια αρκετά νέα εξέλιξη στον τομέα των ανιχνευτών ηλιακού φωτός. Πρέπει να πω ότι αυτή τη στιγμή είναι δύσκολο να βρεθούν ταινίες στη ρωσική αγορά, λόγω του υψηλού κόστους τους. Επομένως, περιοριζόμαστε στην απαρίθμηση των τύπων τους.

Παροχή ηλιακής ενέργειας

Τα στοιχεία φιλμ περιλαμβάνουν στοιχεία που βασίζονται σε τελλουριούχο κάδμιο (CdTe), diselenide χαλκού-ινδίου (CIS), diselenide χαλκού-ινδίου-γαλλίου (CIGS) και πολυμερή. Τα πολυμερή πάνελ είναι η πιο ελπιδοφόρα κατεύθυνση στην ανάπτυξη τεχνολογιών φιλμ, καθώς οι κατασκευαστές υπόσχονται το χαμηλό κόστος τους, αν και η απόδοση είναι μόνο 6%.

Παροχή ηλιακής ενέργειας

Πριν εξερευνήσετε την περιγραφή των ηλιακών συλλεκτών, λίγα λόγια σχετικά με τις παραμέτρους του. Το παρακάτω σχήμα δείχνει το χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης του ηλιακού πλαισίου (με κόκκινο χρώμα) και της καμπύλης ισχύος (με μπλε χρώμα). Το γράφημα δείχνει τα σημεία που βρίσκονται στα τεχνικά χαρακτηριστικά των ηλιακών συλλεκτών.

Παροχή ηλιακής ενέργειας

Έτσι, το ρεύμα βραχυκυκλώματος είναι το ρεύμα που συμβαίνει όταν το κύκλωμα ηλιακής μπαταρίας είναι κλειστό (η τάση της μπαταρίας είναι μηδέν). Η τάση ανοιχτού κυκλώματος, αντίθετα, είναι παράμετρος ανοιχτού κυκλώματος (το ρεύμα είναι μηδέν). Αυτοί οι δύο τρόποι λειτουργίας δεν λειτουργούν. Οι ονομαστικές συνθήκες λειτουργίας υποδεικνύονται με κίτρινη κουκκίδα στη διασταύρωση των διακεκομμένων γραμμών. Σε αυτό το σημείο, το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας και τάση. Η πιο αποτελεσματική χρήση ενός ηλιακού στοιχείου είναι σε αυτό το σημείο λειτουργίας..

Στη ρωσική αγορά υπάρχουν κυρίως μονο- και πολυκρυσταλλικά πάνελ σε μεγάλη ποικιλία. Όπως θα περίμενε κανείς, τα περισσότερα από αυτά κατασκευάζονται στην Κίνα. Αλλά αυτό δεν προκαλεί έκπληξη: η Κίνα είναι ηγέτης στην παραγωγή και πώληση συστημάτων παραγωγής ηλιακής ενέργειας. Επιπλέον, υπάρχουν ηλιακά πάνελ Γερμανικά (Calixo, SCHOTT) και Ιαπωνικά (SHARP)..

Οι Ρώσοι «κατασκευαστές» ηλιακών συλλεκτών είναι εταιρείες που πωλούν κυρίως κινέζικα προϊόντα, τα μεταδίδουν ως δικά τους. Το τμήμα των κατασκευαστών που ασχολούνται με τη συναρμολόγηση πάνελ από κινεζικά εξαρτήματα έχει επίσης αναπτυχθεί ευρέως. Αλλά δεν είναι όλα απελπιστικά. Η Ρωσία μπορεί επίσης να «καυχηθεί» των παραγωγών της ηλιακών συλλεκτών. Το εργοστάσιο Hevel βρίσκεται στο Novocheboksarsk, το οποίο ειδικεύεται στην παραγωγή υβριδικών πάνελ λεπτής μεμβράνης. Στο Κρασνοντάρ, στο εργοστάσιο του Κρόνου, κατασκευάζονται ηλιακά κύτταρα με βάση το αρσενίδιο του γαλλίου · τα προϊόντα προσανατολίζονται κυρίως στη διαστημική βιομηχανία. Δύο εργοστάσια που εστιάζουν περισσότερο στην παραγωγή οικιακών μονάδων βρίσκονται στο Zelenograd (Telecom-STV) και στο Ryazan (Ryazan Metal Ceramic Devices Plant, RZMKP).

Παροχή ηλιακής ενέργειας

Η γκάμα των ηλιακών συλλεκτών Ryazan περιορίζεται σε δύο βασικούς τύπους:

  • RZMP-130-T – έχει τάση εξόδου 15,9-17,5 V, εύρος ισχύος 105-145 W.
  • RZMP-220-Т – έχει τάση εξόδου 27,7-29,1 V, εύρος ισχύος 200-240 W.

Η Telecom-STV προσφέρει πολύ μεγαλύτερο αριθμό άρθρων των προϊόντων της: μονο- και πολυκρυσταλλικές μονάδες, μονοκρυσταλλικές μονάδες με αυξημένη απόδοση, ευέλικτες και εξειδικευμένες ηλιακές μπαταρίες. Η τάση εξόδου των μονάδων είναι προσαρμοσμένη τόσο για συστήματα χαμηλής τάσης (17-18,5 V) όσο και για συστήματα υψηλής τάσης (34-38 V). Επιπλέον, η τιμή αυτών των ηλιακών συλλεκτών είναι ενάμισι φορές χαμηλότερη από την τιμή των Ryazan. Για παράδειγμα, το Ryazan RZMP-130-T με ισχύ 120 W θα κοστίσει στον αγοραστή 16.100 ρούβλια και το Zelenograd TSM-120A με ισχύ 123 W μπορεί να αγοραστεί για 9.658 ρούβλια. Ταυτόχρονα, το βάρος και οι διαστάσεις των πάνελ Zelenograd είναι μικρότερες από αυτές του Ryazan. Το μόνο πράγμα που μιλά υπέρ των ηλιακών συλλεκτών Ryazan είναι αναλυτικές πληροφορίες για το προϊόν..

Ας πούμε λίγα λόγια για το εργοστάσιο Hevel στο Novocheboksarsk. Το μοναδικό εργοστάσιο στη Ρωσία που έχει αρχίσει να παράγει πάνελ βασισμένα σε άμορφο πυρίτιο διασκορπισμένο με μικροκρυστάλλους χρησιμοποιώντας μικρομορφική τεχνολογία. Λαμβάνοντας υπόψη ότι σε ένα σημαντικό μέρος της Ρωσίας υπάρχει ένα μεγάλο ποσοστό συννεφιασμένων ημερών το χρόνο, τα πάνελ Hevel έχουν μεγάλες δυνατότητες στον αγώνα για την αγορά με μονο- και πολυκρυστάλλους. Δεν υπάρχουν ακόμη πάνελ Hevel στη λιανική πώληση, αλλά κρίνοντας από τις τιμές χονδρικής, ο καταναλωτής θα πρέπει να πληρώσει περίπου 10.000 ρούβλια για ένα πάνελ 125 watt. Ο άμεσος ανταγωνιστής της Hevel είναι υβριδικά πάνελ λεπτής μεμβράνης από την Green Energy Technology της Ταϊβάν. Τα ταϊβανέζικα πάνελ μπορούν ήδη να αγοραστούν για 7.000 ρούβλια.

Συγκριτικός πίνακας ηλιακών συλλεκτών Ρωσίας, Ταϊβάν και Κίνας

ΚατασκευαστήςΟνομαΤεχνολογία παραγωγήςΜέγιστη τάση, VΜέγιστο ρεύμα, ΑΜέγιστη ισχύς, WΔιαστάσεις, mmΕκτιμώμενη τιμή στη ρωσική αγορά, τρίψτε.
Telecom-STV, ZelenogradTSM-100Απολυκρύσταλλος175.6961050x665x438429
RZMP, RyazanRZMP-130-Τπολυκρύσταλλος15.96.651051490x670x3614600
“Hevel”, NovocheboksarskHEVEL P7μικρομορφική56.62.211251300x1100x2410000
Τεχνολογία πράσινης ενέργειας, ΤαϊβάνGET-115AT2άμορφο πυρίτιο93.91.221151300x1100x20 *7000
Chinaland Solar Energy, ΚίναCNH100-36Μμονό κρύσταλλο19.35.18εκατό1200x540x306350

* – χωρίς πλαίσιο αλουμινίου

Τελικά, εναπόκειται στον καταναλωτή να αποφασίσει ποια πάνελ θα επιλέξει. Ως σύσταση, θα ήθελα να σημειώσω ότι μπορούν να προταθούν πολυκρυσταλλικά μοντέλα ηλιακών συλλεκτών για αυτόνομη τροφοδοσία στο σπίτι. Ναι, τα μονοκρυσταλλικά πάνελ είναι πιο αποτελεσματικά, αλλά μην ξεχνάτε ότι αυτό είναι μάλλον αυθαίρετο..

Η μέγιστη ισχύς των μονοκρυσταλλικών στοιχείων θα επιτευχθεί μόνο μια ηλιόλουστη ημέρα χρησιμοποιώντας συστήματα περιστροφής φωτοευαίσθητων στοιχείων. Επομένως, αυτά τα πάνελ είναι πιο κατάλληλα για κατοίκους της νότιας λωρίδας της Ρωσίας, όπου ο αριθμός των ηλιόλουστων ημερών είναι μέγιστος. Σε άλλες περιοχές, κατά το σχεδιασμό αυτόνομων συστημάτων τροφοδοσίας, είναι λογικό να στρέψετε την προσοχή σας σε σχετικά νέα πάνελ που κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μικρομορφική τεχνολογία, τα οποία είναι ικανά να μετατρέψουν όχι μόνο το ηλιακό υπεριώδες φως σε ηλεκτρική ενέργεια, αλλά και την υπέρυθρη ακτινοβολία. Αυτό το πλεονέκτημα αυτών μπορεί να καλύψει κάτι περισσότερο από την έλλειψη χαμηλής απόδοσης..

Τέλος, σημειώνω ότι προσωπικά έδωσα προτίμηση σε ένα πολυκρυσταλλικό πάνελ, καθώς προορίζεται για προσωρινή τροφοδοσία εξοχικής κατοικίας το καλοκαίρι. Επομένως, το προγραμματισμένο φορτίο είναι μικρό, οι ώρες της ημέρας είναι μεγάλες και ηλιόλουστες. Επομένως, μια πολυκρυσταλλική ηλιακή μπαταρία στην περίπτωσή μου είναι η βέλτιστη.

Βαθμολογήστε το άρθρο
( No ratings yet )
Κοινοποίηση σε φίλους
Συμβουλές για οποιοδήποτε θέμα από ειδικούς
Πρόσθεσε ένα σχόλιο

Κάνοντας κλικ στο κουμπί "Υποβολή σχολίου", αποδέχομαι την επεξεργασία προσωπικών δεδομένων και αποδέχομαι την πολιτική απορρήτου