Меню Рубрики

Поликристаллические или монокристаллические солнечные панели

 

Поликристаллические или монокристаллические солнечные панели – простое решение при сложном выборе

Доля солнечных электростанций в сегменте энергетики на альтернативных ресурсах, занимает почётное второе место. В это число входят как промышленные гиганты, так и домашние солнечные электростанции. А вот из всего объёма солнечных панелей, на долю поли- и монокристаллических панелей приходится уже 90% мощностей. Что из них более выгодно в частном секторе, попробуем разобраться.

Основные параметры для сравнения

Сделать идеальный выбор можно только после сравнения всех значимых параметров при одинаковых условиях, и желательно в режиме фактической эксплуатации. Это позволит сформировать более целостную картину  и предупредит возможные разочарования. Ну например параметры солнечных панелей которые декларируют продавцы, определяются в лабораторных условиях, плюс лукавые маркетологи используют два разных подхода, в одном случае они говорят по КПД солнечной панели, в другом о КПД фотоэлектрического модуля или вообще ячейки.

Фактически, для конечного пользователя важны только параметры:

  • Производительность;
  • Надёжность;
  • Стоимость.

Если взять абстрактную систему, без привязки к типу фотоэлемента, то схему выбора можно описать в такой последовательности:

  • Для дома требуется 5 кВт электроэнергии в сутки.

С учётом грамотного распределения по времени разных групп устройств, можно оптимизировать включение наиболее «прожорливых» приборов, во время максимально возможной генерации. Например, насос и стиральную машину лучше запускать днём, чтобы не эксплуатировать без нужды аккумуляторы.

  • Количество энергии вырабатываемой одним модулем в разные месяцы отличается более чем в 3 раза!

Для примера можно взять какой-то регион между Бузулуком и Самарой, на широте 53˚. Если солнечную панель мощностью 100 Вт разместить под углом 38˚, в декабре-январе она будет вырабатывать ≈0,2 кВт*ч/сутки, зато в мае-июне выдаст по 0,7 кВт*ч/сутки.

 

  • Средний параметр не подходит для России, ибо «зимы всегда больше чем лета»!

Этот факт хорошо заметен при сравнении суммарной мощности электроэнергии вырабатываемой одним модулем в год. Например, для той же точки на 53˚ широты, при «оптимальном» угле в 53˚, годовая генерация составит 176,26 кВт*ч;

для лета лучше держать панели под углом 68˚ и тогда за год выработка будет 164,1 кВт*ч;

а с «зимним углом» 38˚ в год можно сгенерировать 180,61 кВт*ч.

Такое соотношение сохраняется на большей территории России, исключения составляют очень небольшие области на широте Сочи, с очень малым количеством пасмурных и облачных дней в году.

  • Включая разумные ограничения, можно снизить потребности электроэнергии зимой, хотя бы в два раза. Но избыточность генерации летом, хотя бы частично компенсируется в зимний период.

Поэтому 5 кВт в сутки, величина тоже абстрактная, пока находишься в квартире или рядом с электросетью. Совсем другое дело, если обеспечить электроэнергией требуется дом находящийся в нескольких километрах от ЛЭП, где-то в лесу, горах или в степи. Например до ЛЭП 5 км. Двухжильным медный кабель сечением 4 мм2 выдержит нагрузку 5,9 кВт, алюминиевый уже нужен с сечением 6 мм2. Стоимость медного ВВГ 2х4 длиной 5 км около 240 т.р., алюминиевого АВВГ 2х6 около 90 т.р.

А если расстояние допустим 15 или 30 км? Тогда выбор переходит в принципиально другую плоскость.

Сравнение поликристаллических и монокристаллических панелей

 

Из приведённых условий, решающим является цена системы обеспечивающей электричеством. Ведь солнечные панели можно дополнить ветрогенератором небольшой мощности. Зимой ветра более сильные, и недостаток генерации фотопанелей зимой, будет компенсироваться ветряком.

КПД и прочие параметры, в современных солнечных панелях повышаются другими методами, например фирма Sharp выпускает панели из полуэлементов!

Сравнение поликристаллических (слева) и монокристаллических (справа) солнечных элементов
Сравнение поликристаллических (слева) и монокристаллических (справа) солнечных элементов

Главными преимуществами модулей с полуэлементами для пользователя является увеличение КПД на 2-3% и повышение общей производительности. В панелях с полуэлементами обычные ячейки разделены пополам, а сами модули разделены на верхнюю и нижнюю половины, в которых части соединены соответствующим образом.

Благодаря разделению элементов, генерируемая мощность уменьшена вдвое, а резистивные потери каждого из них, и модуля в целом уменьшились на четверть. Это даёт значительное понижение температуры ячеек и устраняет риск местных перегревов.

В случае затенения, будет полезно разместить модули вертикально. Например, если на нижнюю часть модуля падает тень, пользователь может получать 50% тока с верхней части модуля, а модули с полноразмерными элементами в таких случаях выключаются полностью. Такое может происходить в случае междурядного затенения в наземных установках или кровельных электростанциях с наклонным расположением панелей.

Используя модулей с полуэлементами, удаётся построить систему большей мощности и увеличить производительность всей солнечной электростанции.

Обратите внимание, что увеличение КПД на 0,8%, повышает стоимость на 14%.

А это более мощные панели по 200 Вт. Обратите внимание, на технологию 5BB (5 токоведущих шин), которую производитель использует, чтобы выровнять параметры поликристаллических модулей. В отличии от стандартных 2-3 шин, технология 5BB уменьшает последовательное сопротивление и ток на каждом проводящем сегменте. Это приводит к снижению температуры (ликвидируется возможность перегрева), устраняется утечка тока, и значительно повышается эффективность при полном затенении. Общий КПД каждого модуля увеличивается на 1-3%.


Выводы

Идеальный выбор всегда определяется следующей парадигмой: минимальный затраты для достижения максимальной эффективности.

Если эксплуатационные параметры одинаковые, то выбирают позицию с более низкой стоимостью. Если цена одинаковая, то берут с более высокими техническими характеристиками.

Однако надо принять во внимание, что есть система баланса (BOSBalance Of System). Во всём мире уже установился равнозначный паритет. При профессиональной комплектации, стоимость солнечных панелей, приблизительно равна остальному оборудованию для реализации автономной системы энергоснабжения из альтернативного источника.

А такие характеристики как вес и размеры, имеют значение при размещении солнечных панелей на космических станциях.

 

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector