Сколько служит солнечная панель. Что надо знать про солнечные батареи для дома: их выбор, размещение и использование. Где чаще всего используются солнечные батареи

Срок службы солнечных панелей и их выработка зависит от многих факторов, среди которых климат, тип модуля и монтажной системы.

На солнечные панели даются две гарантии, два типа: 1) гарантия на продукт (от производственного брака), по-английски её называют product warranty и 2) гарантия на мощность (performance warranty).

Первый тип гарантии характерен для любого продукта/товара, который мы приобретаем. Это гарантия от поломки вследствие производственного брака. Для солнечных панелей он выше, чем стандартные сроки гарантии на многие другие товары. Обычный, наиболее распространённый срок гарантии от брака для солнечных модулей: 10-12 лет. Бывают исключения, например, американская SunPower дает 25-летнюю гарантию от поломок.

Наиболее распространенный срок performance warranty (гарантии на мощность) для солнечных панелей: 25 лет при сохранении 80% исходной мощности. Это не означает, что срок службы солнечной панели через 25 лет заканчивается. Нет, она может проработать и 40, и 50 лет, просто дальнейшая деградация модуля никак не описывается производителем и не связывается с какими-либо обязательствами с его стороны.

Иногда дают «ступенчатую» гарантию: 90% исходной мощности – первые 10 лет, 80% - еще пятнадцать. Более современной и распространённой сегодня является линейная гарантия. То есть гарантируется постепенная деградация оборудования (см. фото):

Долговечность – важный фактор экономики солнечной энергетики.

Чем дольше работает солнечная панель, тем больше электроэнергии она выработает за срок своей службы, тем дешевле получится каждый произведенный ей киловатт-час.

Поэтому производители стремятся увеличить срок службы модулей, и сегодня все чаще появляются примеры 30-летних гарантий на мощность.

Например, журнал PV-Europe сообщает, что немецкая компания Solarwatt дает на свои модули гарантию 30 лет с сохранением 87,5% исходной мощности. Более того, производственная гарантия расширена также на 30 лет (уникальный пример).

Если 30 лет для солнечных панелей станет стандартом, это повлечет влечет за собой корректировки в калькуляции стоимости производства энергии (LCOE). Сегодня для расчетов, как правило, берется срок службы объекта в 20 или 25 лет. Если 25 поменять на 30 лет, это приводит к снижению LCOE для объекта солнечной генерации на несколько процентов (до 10%).

Недавно американская лаборатория возобновляемых источников энергии NREL (подразделение министерства энергетики США) опубликовала любопытную информацию.

Срок службы солнечных панелей и их выработка зависит от многих факторов, среди которых климат, тип модуля и монтажной системы. Снижение выработки солнечного модуля с течением времени называется деградацией.

В соответствии с исследованием NREL, коэффициент деградации солнечных панелей равен 0,5% в год в среднем (медианное значение), но скорость деградации может быть выше в жарком климате и в кровельных системах. Степень деградации 0,5% означает, что выработка солнечной батареи будет снижаться со скоростью 0,5% в год. То есть на 20-й год службы модуль будет производить около 90% электроэнергии, произведенной в первый год.

На картинке представлен результат исследования в графическом виде.

Что касается полного срока службы, то соответствующих данных попросту нет. Нельзя с точностью сказать, сколько прослужит солнечная панель. Вон, в Швейцарии, например, 35 лет уже работает солнечная электростанция. Производители дают гарантию на сохранение какой-то доли номинальной мощности (performance warranty) на 20-30 лет, а после этого панели вырабатывают электроэнергию уже без всякой гарантии. опубликовано Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .

Как дополнительный и альтернативный источник энергии, солнечные батареи достаточно активно применяются не только в промышленных, но и бытовых условиях. Но прежде чем установить себе такой источник электроэнергии, покупателю важно узнать, как подобрать оптимальные по характеристикам и мощности солнечные батареи для дома, ведь цена готовых комплектов варьируется в достаточно большом диапазоне.

Применение солнечных батарей в условиях средней полосы – здесь тоже возможно использование бесплатной энергии

Где чаще всего используются солнечные батареи

Сфера применения солнечных батарей огромна. Уже сейчас их с успехом используют для электроснабжения частных и многоквартирных домов, хозяйств, в том числе для освещения и обогрева теплиц, построек, освещения придомовой территории, питания приборов.

Чаще всего про автономное электроснабжение задумываются в следующих случаях:

Если местность не электрифицирована, солнечные панели для частного дома обойдутся намного дешевле, чем использование жидкотопливных генераторов.

В сельской местности нередко отключают электричество, и люди буквально остаются без света. Включив автономное электроснабжение, можно жить в привычном комфорте длительное время, тем более, что в комплекте с солнечными панелями всегда идет аккумулятор.

В многоквартирных домах солнечные модули также применяются в качестве резервных, а также существуют проекты, предусматривающие использование солнечной энергии для горячего водоснабжения.

Как правило, в документах на оборудование, указывается срок годности от 20 до 25 или даже 30 лет. Однако многие устройства продолжают функционировать и по прошествии указанного производителями периода. Например, первая в мире солнечная батарея работает уже свыше 60 лет, а за эти годы технология производства была существенно усовершенствована.

Прототип солнечной батареи был разработан еще в конце XIX века

Явно можно выделить только один недостаток – при постоянной эксплуатации мощность оборудования снижается, тем не менее эти показатели незначительны: за 10 лет не больше чем на 10%.

Предупреждать физические повреждения, такие как падение деревьев, срыв ветром и царапин на чувствительных элементах. От последних зависит эффективность работы устройства.

Регулярно производить уход: обслуживание и очистку.

При необходимости установить ветрозаградительные конструкции.

Помимо модулей в систему входят следующие составляющие: аккумуляторные батареи и силовая электроника. Срок службы первых устройств составляет от 2 до 15 лет, вторых – от 5 до 20 лет, в зависимости от характеристик, интенсивности эксплуатации и бережного ухода.

Общие характеристики и доступность приобретения

Оборудование не наносит вреда окружающей среде и обеспечивает стабильное питание без скачков напряжения. И, главное, поставляет бесплатную энергию: за которую не приходят коммунальные счета.

Внешний вид солнечных панелей мало изменился, после их изобретения, чего не скажешь о внутренней «начинке»

Солнечная модуль преобразовывает свет в электрическую энергию, генерируя постоянный ток. Площадь панелей может достигать нескольких метров. Когда необходимо увеличить мощность системы, увеличивают количество модулей. Их эффективность зависит от интенсивности солнечного света и угла падения лучей: от местоположения, сезона, климатических условий и времени суток. Чтобы грамотно учитывать все эти нюансы, монтаж должны выполнять профессионалы.

Монокристаллические. Состоят из силиконовых ячеек, преобразующих солнечную энергию. Отличаются компактными размерами. По своей производительности являются самыми эффективными (эффективность до 22 %), что сказывается их цене – это самый дорогостоящий вид солнечных батарей.

Поликристаллические. В них используется поликристаллический кремний. Они не так эффективны (эффективность до 18%), как монокристаллические фотоэлементы. Зато их стоимость существенно ниже, поэтому они доступны широким слоям населения.

Аморфные. Имеют тонкопленочные фотоэлементы на основе кремния. Уступают моно и поликристаллам по выработке энергии, но и стоят дешевле. Их преимуществом является способность функционировать при рассеянном и даже слабом освещении.

Поликристаллическая солнечная панель

В систему входят также следующие компоненты:

Инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный.

Аккумуляторная батарея. Она не только накапливает энергию, но и нивелирует перепады напряжения, когда меняется уровень освещенности.

Контроллер зарядного напряжения аккумулятора, режима зарядки, температуры и других параметров.

В магазинах можно приобрести как отдельные компоненты, так и целые системы. При этом мощность устройств определяется исходя из конкретных потребностей.

Функционирование, виды преобразователей и их сравнительная энергоэффективность

Преобразователи или инверторы являются ключевыми компонентами солнечных батарей. Они трансформируют постоянный ток, вырабатываемый модулем в переменный напряжением 220 В, который необходим для работы электрических приборов. Инверторы имеют мощность от 250 до 8000 Вт. При покупке рекомендуют учитывать самую высокую нагрузку на сеть и соотносить напряжение и мощность. Оптимальными считаются параметры: 12 вольт и 600 ватт, 24 Вольт при 600-1500 Ватт, 48 Вольт, если мощность больше 1500 Ватт.

Инвертор, на принципиальной схеме работы солнечных батарей

Автономный. Перед тем как выбрать инвертор, надо определить, какие приборы будут от него питаться, и подсчитать их общую максимальную мощность в единицу времени. Рекомендуется взять мощность инвертора несколько больше. Некоторые бытовые электроприборы при включении создают резкое увеличение напряжения, из-за которого устройство может выйти из строя.

Синхронный. Они накапливают энергию, а излишки передают в электрическую сеть. В случае недостатка электричества, выработанного системой, преобразователь «позаимствует» его из общей сети. Применение модели синхронного типа позволит избежать перебоя в энергоснабжении.

Многофункциональные устройства объединили в себе преимущества первого и второго вида.

В зависимости от формы сигнала напряжения на выходе существует несколько видов преобразователей, которые различаются применением и стоимостью:

С синусоидальным сигналом. Создают ток высокого качества, что сказывается на их стоимости. От них работают крупные бытовые приборы: холодильники, котлы, кондиционеры.

Прямоугольным. К этим недорогим инверторам подключают осветительные приборы. Большинство домашних бытовых приборов с ними несовместимы.

Псевдосинусоидальным. Их преимуществом является возможность подключения практически всей домашней техники. Но качество сигнала снижено по сравнению с первым видом, поэтому они стоят дешевле.

Ребристая форма инвертору нужна для максимально эффективного охлаждения

Стоимость комплекта и основные технические характеристики, срок окупаемости

Цены на готовые комплекты в основном варьируются от 30 000 до 2 000 000 руб. Они зависят от составляющих их устройств (от вида батарей, количества приборов, производителя и характеристик). Можно встретить бюджетные варианты стоимостью от 10 500 руб. В эконом-набор входит панель, контроллер заряда, коннектор.

В стандартные комплекты включают:

* Предусмотрены в расширенной комплектации.

Стандартный комплект оборудования

Технические характеристики указывают в руководстве к применению:

Мощность и размеры панелей. Чем больше нужна мощность, тем выгоднее покупать батареи больших размеров.

Температурный коэффициент показывает насколько температура влияет на мощность, напряжение и ток.

Принцип работы солнечной электростанции в домашних условиях

Солнечная электростанция – это система состоящая из панелей, инвертора, аккумулятора и контроллера. Солнечная панель трансформирует лучистую энергию в электричество (как было сказано выше). Постоянный ток попадает в контроллер, который распределяет ток по потребителям (например, компьютер или освещение). Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный и обеспечивает работу большинства электрических бытовых приборов. В аккумуляторе накапливается энергия, которая можно расходовать в темное время суток.

Как солнечная энергия используется для получения тепла

Гелиосистемы применяются для нагревания воды и отопления жилища. Они могут давать тепло (по желанию владельца) даже тогда, когда отопительный сезон закончится, и обеспечивать дом горячей водой бесплатно. Простейшее устройство представляет собой металлические панели, которые устанавливают на крыше дома. Они аккумулируют энергию и согревают воду, которая циркулирует по скрытым под ними трубам. Функционирование всех гелиосистем основано на этом принципе, несмотря на то, что конструктивно они могут отличаться друг от друга.

Солнечные коллекторы состоят из:

По типу конструкции различают плоские и вакуумные коллекторы. У первых дно покрыто теплоизоляционным материалом, а жидкость циркулирует по стеклянным трубам. Вакуумные коллекторы отличаются большой эффективностью, потому что теплопотери в них сведены к минимуму. Этот тип коллектора обеспечивает не только отопление солнечными батареями частного дома – его удобно использовать для систем горячего водоснабжения и подогрева бассейнов.

Принцип действия солнечного коллектора

Самой распространенной в России является продукция китайских производителей, благодаря относительной дешевизне, по сравнению с продукцией, произведенной в других странах. К примеру, солнечные батареи из Китая почти вдвое ниже по цене, чем немецкие.

Чаще всего на прилавках встречается продукция компаний Yingli Green Energy и Suntech Power Ко. Также популярностью пользуются панели HiminSolar (Китай). Их солнечные батареи производят электроэнергию даже в дождливую погоду.

Производство солнечных батарей налажено и у отечественного производителя. Этим занимаются такие компании:

ООО «Хевел» в Новочебоксарске;

«Телеком-СТВ» в Зеленограде;

«Sun Shines» (ООО «Автономные Системы Освещения») в Москве;

ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов»;

ЗАО «Термотрон-завод» и другие.

По стоимости всегда можно найти подходящий вариант. Например в Москве можно заказать и купить уже готовые комплекты солнечных батарей – по цене от 21 000 до 2 000 000 руб. Стоимость зависит от комплектации и мощности устройств.

Солнечные батареи не всегда плоские – есть ряд моделей, которые фокусируют свет в одной точке

Этапы монтажа батарей

Для установки панелей выбирается самое освещенное место – чаще всего это крыши и стены зданий. Чтобы устройство функционировало максимально эффективно, панели монтируются под определенным углом к горизонту. Учитывается также уровень затемненности территории: окружающие предметы, которые могут создавать тень (постройки, деревья и т. п.)

Устанавливаются панели при помощи специальных крепежных систем.

Затем модули соединяются с аккумулятором, контроллером и инвертором, и производится наладка всей системы.

Для эффективного функционирования оборудования и продолжительного срока службы необходимым условием является правильно выполненный монтаж, который под силу только опытным специалистам.

Несмотря на сложность подключения и калибровки, срок работ невелик – при наличии соответствующих инструментов, грамотные монтажники затратят на все про все примерно полдня.

Для монтажа системы всегда разрабатывается персональный проект, который учитывает все особенности ситуации: как будет выполняться установка солнечных батарей на крыше дома, цена и сроки. В зависимости от вида и объема работ, все проекты рассчитываются в индивидуальном порядке. Клиент принимает работу и получает на нее гарантию.

Установка солнечных батарей должна производиться профессионалами и с соблюдением мер безопасности

Как итог – перспективы развития солнечных технологий

Если на Земле максимально эффективной работе солнечных батарей мешает воздух, который в известной пере рассеивает излучение Солнца, то в космосе такой проблемы не существует. Учеными ведется разработка проектов гигантских орбитальных спутников с солнечными батареями, которые будут работать 24 часа в сутки. От них энергия будет передаваться на наземные приемные устройства. Но это дело будущего, а для уже существующих батарей усилия направлены на повышение энергоэффективности и уменьшение размеров устройств.

Солнечные батареи для дома: характеристики, стоимость комплекта и монтажа

Солнечные батареи для дома: где используются, какой принцип работы, срок службы и общие характеристики устройства, комплектация и стоимость оборудования.

Срок службы солнечных батарей

Еще несколько лет назад особого выбора модулей украинского производителя для покупателя не было. Цена на солнечные модули украинских производителей была выше, чем на любые импортные модули.

Даже сейчас ситуация не изменилась, но субсидирование фотоэлектрической промышленности правительством Китая сильно улучшило качество произведенных в Китае солнечных элементов и модулей и снизило цены на них. Сейчас около 80% солнечных элементов на мировом рынке – произведенные в Китае или китайскими производителями. Европа и США были настолько “завалены” китайской продукцией, что это привело к банкротству многих местных производителей солнечных элементов и модулей. Ряд производителей солнечных элементов и пластин разорился или закрыл производство. аналогичная ситуация по производителям солнечного кремния. Во всем мире давление китайских производителей ощущается очень сильно. Настолько сильно, что США и Европейский союз приняли меры, ограничивающие импорт фотоэлектрических модулей китайского производства на свои внутренние рынки.

На украинском рынке все больше китайских и псевдоевропейских модулей. К сожалению, не все китайские модули имеют приемлемое качество. В Китае сейчас производятся и высококачественные модули, которые отвечают всем мировым стандартам; качество таких модулей лучше, чем производимых в Украине в настоящее время. Это стало возможным за счет огромных инвестиций китайского правительства в солнечную энергетику.

Поэтому перед покупателем встал вопрос – как отличить хорошие модули от плохих? Почему одни модули дешевле других? Чем грозит дешевизна модулей и не больше ли покупатель потеряет в дальнейшем, чем сэкономит при покупке?

Действительно, ответы на эти вопросы для неспециалиста не очевидны. Все модули производят электроэнергию, преобразуя солнечный свет – тогда зачем же покупать дороже? Здесь ситуацию можно сравнить c автомобилями – доехать из точки А в точку Б можно на различных автомобилях. Оба они могут иметь одинаковый размер и мощность двигателя. Но один через несколько километров потеряет скорость и не сможет быстро ехать, начнет ломаться через каждый километр и т.п. Другой будет ехать весь путь так же, как и в начале. В итоге на первом вы рискуете не доехать до точки назначения, при этом постоянно его ремонтируя, вас будут обгонять даже велосипедисты. В конце концов на середине пути вы будете вынуждены купить еще один автомобиль. На другом, более дорогом (и качественном) автомобиле вы доедете до конца, даже не заметив пути.

С солнечными панелями ситуация аналогичная – неспециалисту практически невозможно определить, хорош ли модуль. В спецификациях будет написано, что он выдает свою паспортную мощность при стандартных тестовых условиях. Внешний вид тоже будет хорош. Разница становится заметна после нескольких лет эксплуатации. Также, разные модули могут по-разному работать при более низких, чем 1000Вт/м2, освещенностях.

На что обращать внимание при выборе солнечных модулей для вашей системы солнечного электроснабжения?

Цена против качества

Кроме того, что не все производители и солнечные модули одинаковы (это обсуждается в соответствующей статье, посвященной качеству солнечных элементов), есть еще ряд параметров и факторов, на которые следует обратить внимание при принятии решения о покупке и при выборе поставщика. Только лишь цена на модули не должна быть определяющим фактором.

Проблемы и ухудшение параметров солнечных модулей может быть вызвано следующими факторами:

Качество солнечного элемента – его эффективность может быть разной. Это зависит от множества его параметров – шунтового и последовательного сопротивлений, шумовых токов, обратного сопротивления и т.д. Многое зависит от качества производства солнечного элемента и качества применяемых при его производстве материалов и оборудования. Известны проблемы практически на каждом этапе производства элемента – начиная от качества примененного кремния, до качества применяемых контактных паст и припоя. Мы в данной статье не будем рассматривать эти проблемы, это предмет для отдельной большой статьи.
Качества пайки солнечных элементов. При некачественной пайке возможен локальный перегрев контакта и его прогорание. Лучше выбирать модули, в котором элементы спаяны роботом – в них разброс качества пайки будет минимальным
Качество EVA пленки, которая расположена между элементами и стеклом. Старение кристаллических солнечных модулей в основном связано со старением и помутнением этой пленки. Некачественная пленка может начать мутнеть и разрушаться уже через несколько лет. Хорошая пленка будет служить 30 и более лет, при этом ее помутнение (и, следовательно, потеря мощности модулем) не будет превышать 25-30%
Качество герметизации модуля и качество задней защитной пленки. Задняя пленка защищает модуль от попадания влаги. В любом модуле происходит диффуззия влаги через пленку. Если качество пленки хорошее, то вся влага, которая попадает внутрь модуля, при его нагревании на солнце, выводится наружа. Если же пленка некачественная, то влаги попадает больше, чем может выйти при нагреве, остаточная влага накапливается внутри модули и разрушает контакты и контактную сетки элементов. Это приводит к преждевременному выходу модуля из строя.
Качество алюминиевой рамы. Здесь все понятно: некачественное анодирование может приводить к окислению рамки и его коррозии. К счастью, этот дефект больше визуальный и вряд ли приводит к преждевременному выходу модуля из строя. Хотя, в некоторых случаях (например, при установке модулей на мачтах, где возможны сильные ветровые нагрузки или там, где среда агрессивная) ускоренная коррозия металла может приводить к его разрушения под нагрузками.

Как определить, какое напряжение у модулей?

В последние годы на рынке появились модули с нестандартным напряжением, которые предназначены для работы в последовательных высоковольтных цепочках. С легкой руки непрофессиональных продавцов солнечных панелей, – как российских, так и китайских, – появилась путаница с указанием номинального напряжения солнечных модулей. Мы дадим несколько советов, как определить, какое напряжение у солнечной панели.

Напряжение солнечной панели определяется количеством солнечных элементов, соединенных последовательно. Каждый солнечный элемент имеет рабочее напряжение чуть менее полувольта. В настоящее время есть модули с количеством элементов 36,48, 54, 60,72 и 96. Наиболее распространены модули с количеством элементов 36, 60 и 72. На 48, 54 и 96 элементов встречаются гораздо реже. В таблице ниже приведены основные напряжения этих солнечных панелей.

1ТММ – точка максимальной мощности

2имеется ввиду возможность заряда при соединении к аккумулятору напрямую или через ШИМ контроллер. Остальные модули можно использовать для заряда аккумуляторов, но при обязательном наличии MPPT контроллера.

При покупке модулей для автономной системы с аккумуляторами обращайте внимание на напряжение модуля. В последнее время массово производятся модули высокой мощности (220-270 ватт) с нестандартным напряжением около 20В. Такие модули обычно используются совместно с сетевыми фотоэлектрическими инверторами или с MPPT контролерами заряда. Если вы хотите удешевить систему за счет менее дорогого ШИМ контроллера, выбирайте модули с номинальным напряжением 12 В или 24 В.

Под толерансом подразумевается отклонение реальной мощности модуля от паспортной. Толеранс может быть как положительным, так и отрицательным. Например, модуль c паспортной мощностью 200 Вт может иметь мощность 195Вт; это будет означать, что данный модуль имеет отрицательный толеранс. Положительный толеранс означает, что солнечная панель не только гарантированно будет иметь при стандартных тестовых условиях выходную мощность 200Вт, но и даже больше.

Температурный коэффициент отражает, какое влияние на выходные ток и напряжение модуля будет иметь повышение или понижение температуры модуля. Как известно, напряжение и мощность модуля при повышении температуры уменьшаются, а ток повышается. Чем меньше температурный коэффициент изменения мощности, тем лучше.

Эффективность преобразования солнечного света

C этим понятно – чем больше КПД, тем меньшая площадь модулей потребуется для генерации одинаковой мощности и энергии.

Общее количество энергии, затраченной при производстве модуля

Еще один параметр, на который нужно обращать внимание – общее количество энергии, которое может было затрачено при производстве солнечного модуля – от добычи кремния до доставки до магазина готовой продукции. Этот параметр отражает, насколько энергоемким было производство модуля и насколько быстро солнечный модуль выработает такое же количество энергии, какое было потрачено на его производство (так называемая окупаемость о энергии).

Заявленный срок службы солнечной панели важен по нескольких причинам. Он может отражать уверенность производителя в качестве произведенной продукции. Солидные производители имеют гарантию 25 лет на 80-90% мощности модуля, а также 5 и более лет на механические повреждения.

Однако, нужно учитывать, что гарантия действует до тех пор, пока существует производитель или импортер. Здесь уже “как карта ляжет” – в последние годы из солнечного бизнеса ушли компании, которые, казалось, будут в нем еще очень долго. Но тем не менее, общее правило остается – покупайте у продавцов и производителей, которые давно на рынке и устойчиво “плывут” в бурном потоке рынка. А это сделать можно только, если в команде профессионалы (это мы скромно так на себя намекаем ). Так как мало кто покупает модули напрямую от производителя, важно правильно выбрать продавца или установщика, которые обеспечат вам правильный выбор и режимы работы вашей системы солнечного электроснабжения.

Стоимость модуля зависит от его мощности прямо пропорционально. Однако, чем больше единичная мощность модуля, тем меньше будет его стоимость за ватт. Поэтому, если вам нужна определенная мощность, то лучше ее набрать большими модулями, чем маленькими – это будет и дешевле, и надежнее, т.к. у вас будет меньше соединений. Также, стоимость за ватт модулей со стандартным напряжением 12/24В (количество элементов в модуле 36 или 72) обычно выше, чем с нестандартным количеством элементов в модуле 48, 54 или 60. Для последних при заряде аккумуляторов нужен более дорогой MPPT контроллер.

Тип солнечных элементов, примененных в модуле, также определяет его размер. Поэтому сначала посчитайте, какая мощность вам нужна для снабжения энергией вашей нагрузки, потом посмотрите, хватит ли вам места для размещения такого количества модулей. Может потребоваться выбрать более дорогие, но более эффективные модули, для того, чтобы обеспечить все ваши потребности в энергии. Не забывайте, кстати, что перед проектирование системы солнечного электроснабжения нужно принять все возможные меры по энергосбережению (об этом уже писалось на других страницах нашего сайта).

Пиковая мощность всех модулей измерена при стандартных тестовых условиях:

Масса воздуха AM=1.5, радиация E=1000 Вт/м2 и температура фотоэлектрического элемента Tc=25°C. Такие условия при реальной работе модулей не существуют – модули нагреваются обычно до 40-60 градусов, освещенность почти всегда ниже 1000 Вт/м2 (исключение составляют морозные ясные дни). Поэтому многие производители также дают характеристики модуле при NOCT (normal operation conditions) – обычно для температуры модуля 45-47С и освещенности 800 Вт/м2, при этом выработка модулей примерно на 25-30% ниже пиковой. В морозный ясный день выработка модулей может доходить до 125% от пиковой.

Тип солнечных элементов – монокристаллические, поликристаллические, аморфные и др.

Три основных типа солнечных элементов, которые сейчас массово продаются на рынке (все кремниевые), следующие:

монокристалллические. Имеют наибольшую эффективность и удовлетворительные температурные коэффициенты
поликристаллические. В настоящее время наиболее популярные, т.к. имеют меньшую стоимость за ватт при примерно таких же характеристиках, как монокристалллические. Последние улучшения в технологии поликристаллических модулей брендовых производителей привели к тому, что их параметры могут быть даже лучше, чем у монокристаллических модулей noname производителей/сборщиков панелей.
аморфные (тонкопленочные). Используют наименьшее количество кремния. Имеют примерно в 2 раза меньший КПД по сравнению с кристаллическими модулями. К преимуществам можно отнести низкий температурных коэффициент (т.е. при нагревании мощность таких модулей падает незначительно) и большую чувствительность при низких освещенностях.

Какие же модули, из перечисленных выше, работают лучше? В последнее время появилось много мифов и необоснованных заявлений насчет того, что какой-то из этих типов модулей работает лучше, чем другие. Некоторые уверяют, что поликристаллические элементы лучше работают при низкой освещенности и в пасмурную погоду. Другие утверждают то же самое, но для монокристаллических элементов. Я даже слышал версию, что поликристаллические элементы лучше преобразуют рассеяный свет, потому что кристаллы в них “повернуты в разные стороны”.

Анализ результатов тестирования сотен модулей показывает, что модуль хорош не тот, который моно или поли, а тот, который сделан качественно. Результаты тестирования модулей по PTC (которые ближе к реальным условиям эксплуатации модулей) показывают, что некоторые монокристаллические лучше, чем некоторые поликристаллические, а некоторые поликристаллические лучше чем некоторые монокристаллические.Этот факт также подтверждают многочисленные результаты сравнений модулей конечными пользователями – можно найти как “доказательства” преимуществ моно перед поли, так и преимуществ поли перед моно.

Как же правильно выбрать фотоэлектрические панели китайского производства и не пожалеть об этом?

Общее правило – нужно выбирать солнечные элементы и модули, производимые крупными, хорошо известными, компаниями. Такие модули изготавливаются из элементов самого высокого качества.

Элементы, не прошедшие жесткий отбор брендового прозводителя, продаются сборщикам фотоэлектрических панелей, которых в Китае множество. Более того, все эти сборщики продают свои модули OEM, т.е. под торговыми названиями других компаний. Таких на российском рынке сейчас большинство. Всегда обращайте внимание на то, указан ли завод-изготовитель на наклейке модуля. Риск получить модули неизвестного качества, которые будут неизвестно как работать – очень велик, и если вы даже не знаете производителя (торговое название продавца вам никак не поможет в получении гарантии), то будьте готовы, что вы покупаете солнечные модули без гарантии.

Обычно дешевые китайские модули имеют следующие недостатки:

Несоответствие заявленной мощности реальной
Сильная деградация модулей в первые же годы эксплуатации (до 20-30%)
Низкое качество пайки и сборки
Применение некачественных материалов при производстве модуля (флюсы, пленка, алюминий, солнечные элементы и т.п.)

Можно и на интернет-аукционе купить модули. Но будут ли они работать так, как заявлено? Скорее всего нет, и у нас есть факты, это подтверждающие.

Нужно учитывать еще один момент при покупке импортных модулей – вопрос обеспечения гарантии . С российскими производителями проблем в этом отношении нет – все они производят быструю замену или ремонт модулей по гарантии. Ответственные российские импортеры, много лет присутствующие на рынке, также предоставляют свою гарантию на импортируемые ими солнечные модули. В остальных случаях нужно быть очень осторожными при выборе поставщика солнечных панелей.

Модули с наклейкой торговых брендов без указания реального производителя должны вызывать у вас настороженность – в большинстве случаев вы не сможете получить по таким модулям гарантийный сервис, у нас есть множество примеров этого.

Обратите внимание на то, как запаяны модули. Мелкие производители паяют элементы вручную, а не роботом, поэтому толщина припоя при пайке контактных шин элементов меняется. Крупные фирмы паяют роботом, поэтому качество пайки намного выше.

Обязательно узнайте, сколько лет присутствует на рынке поставщик модулей. Даже если китайский производитель дает гарантию на свою продукцию, подумайте, как вы будете производить обмен модуля – если ваш продавец не обеспечит вам гарантию, то практически у вас ее не будет. При прямом обращении к производителю в Китае у вас обязательно возникнут расходы по транспортировке, таможенной очистке и т.п., т.к. эти расходы ни один зарубежный производитель не покрывает. Эти расходы может вам компенсировать только проверенный надежный продавец, который работает в соответствии с российским законодательством. Если вы покупаете модули у известного продавца, который работает на этом рынке уже много лет (например, у нас) – вы получаете от него и гарантию на модули. Опасайтесь покупать импортные модули у установщиков или мелких продавцов – они, в подавляющем большинстве случаев, не могут обеспечить гарантию на продаваемые модули. Всегда требуйте с них гарантийный талон производителя или импортера, не поленитесь позвонить по телефону, указанному в гарантийном талоне и спросить, кто и как обеспечивает гарантийное обслуживание.

Поэтому наша рекомендация – выбирать только брендовые фотоэлектрические модули, или, по крайней мере, на которых указан их завод-производитель. Среди китайских это такие, как TrinaSolar, Yingli, Canadian Solar, JA Solar, Suntech, Motech, Linuo, Hanwha, ReneSola, Jinko и т. д. – подробнее здесь. У них гарантия будет действительно обеспечена многие годы, а не до тех пор, пока существует продавец и его торговая марка.

Если на модуле нет данных по производителю, а только название OEM продавца – это должно вас насторожить. Обычно такие модули производятся из элементов низкого качества (Grade B и С) и по низкой цене.

Солнечные модули стоят недешево, и рассчитаны на срок службы более 30 лет. Было бы очень неумно сэкономить 30-50% на стоимости модуля и получить неработающий через несколько лет модуль, по которому невозможно никому предъявить претензии. Помните, что “дешевое хорошим не бывает”.

Как правильно выбирать солнечные батареи

Общая ситуация на рынке солнечных модулей Еще несколько лет назад особого выбора модулей украинского производителя для покупателя не было.

У желающих приобрести солнечную батарею одним из первых возникает вопрос о сроке ее эксплуатации.

Попробуем разобраться.

Главной составляющей солнечной батареи является фотоэлектрический элемент. Такие элементы уже более пятидесяти лет используются в фототехнике. К примеру, если взять старый фотоаппарат, то даже если он неисправен, можно убедиться в том, что фотоэлемент в рабочем состоянии. Более того, фотоэлементы солнечных батарей герметично ламинируются на закаленном стекле, что повышает их прочность и долговечность, поскольку доступ влаги к кремниевым пластинам затруднен. Следовательно, при любой погоде солнечная батарея не потеряет свой работоспособности.

На сегодняшний день солнечные батареи прошли и проходят множество испытаний. И на основании практики применения можно с уверенностью сказать, что солнечная батарея может прослужить более двадцати лет. Станции, вырабатывающие солнечную энергию в США и Европе после 25-летней работы снизили свою модульную мощность всего на десять процентов. Исходя из этого можно сделать вывод о возможности функционирования солнечной батареи до 30-ти лет и более.

Конкретизация:
— как правило работает до 20 лет и более;
— модули из аморфного кремния первого поколения тонкопленочных технологий — от 7 лет и более, второго поколения — до 20 лет.
Следует отметить, что сегодняшний рынок фотоэлектрических модулей состоит из кристаллических кремниевых модулей.

Срок службы компонентов солнечной батареи

Если говорить от сроке службы других составляющих системы, то для аккумуляторной батареи установлен срок службы 2 — 15 лет, а для силовой электроники 5 — 12 лет.

Большая часть производителей гарантирует бесперебойную работу своих модулей от 10 до 25 лет. Снижение мощности модулей гарантируется не более чем на десять процентов. В случае механических повреждений гарантия от 1 до 5 лет.

В связи с длительным периодом эксплуатации более уверенно заявлять о сроке службы кристаллических модулей. Производители устанавливают для них срок службы 30 лет. Непосредственно для солнечных элементов, которые используются в солнечных модулях установлен неограниченный срок службы. Однако после длительной эксплуатации (десятки лет) падает выработка модулей. Это происходит в результате:

постепенного разрушения герметизационной пленки модуля;
разрушения задней поверхности модуля и постепенного замутнения прослойки, которая расположена между солнечными элементами и стеклом.

Указанные разрушения происходят постепенно и в результате многолетней эксплуатации.

Измерения модулей, реально работающих с 80-х годов, показывают на то, что их производительность уменьшилась на 10% и не более. Немалое количество данных модулей продолжают функционировать в соответствии с установленными параметрами (деградация отсутствует). Исходя из этого можно с уверенностью сказать о сроке службы модулей до 20 лет и более и вероятнее всего они будут обеспечивать хороший результат работы и после 30-ти лет работы.

Дерек Маркхэм, специалист в вопросах солнечной энергетики сайта CleanTechnica, дает ответ на вопрос, который интересует подавляющее большинство из тех, кто планирует обзавестись собственной солнечной установкой – сколько длится цикл жизни солнечных панелей ? Или, другими словами - сколько ими можно пользоваться ?

Когда мы принимаем решение об установке солнечной системы, то наиболее распространенными вопросом обычно является "сколько стоят солнечные панели?» Или «Во сколько обходятся солнечные батареи?». Это естественно, ведь для многих из нас собственная солнечная электростанция - это не только вопрос экологии и уменьшения вредных выбросов в атмосферу, но также и финансовый вопрос, который, в конце концов, сводится к разговору о нашем кошельке, пишет Ecotown .

Большинство солнечных модулей, которые используются в домашних электростанциях имеют гарантию около 25 или 30 лет. Это значит, что они гарантированно прослужат десятки лет - в отличие от большинства другой техники, которую мы часто покупаем. Кроме того, окончание гарантийного срока солнечной панели не значит, что она сразу после этого "умрет" и потребуется ее замена. Она так же будет продолжать свою работу, просто ее эффективность будет несколько снижаться с каждым годом. На самом деле, некоторые старые модели солнечных панелей уже более 40 лет производят электроэнергию и «умирать» никак не собираются. При этом ожидаемый период их службы составляет еще десятки лет.

Несколько лет назад Национальная Лаборатория Возобновляемой Энергии (National Renewable Energy Laboratory - NREL) провела исследования темпов "фотовольтаической деградации" на выборке из 2 000 солнечных электростанций. По результатам исследования, в среднем в год солнечная панель теряет около половины процента (0.5%) эффективности своей работы. Это значит, что по окончании 25-летнего гарантийного периода Ваша солнечная панель будет работать с все еще высоким уровнем эффективности - 88% от первоначального. Однако, далеко не каждая панель уменьшать свою эффективность на 0.5% ежегодно. Как свидетельствуют показатели некоторых солнечных модулей, работающих уже более 30 лет под солнечными лучами, их эффективность превышает ту, что указывалась в их документации.

Эти десятки лет жизни солнечных панелей делают экономику солнечных электростанций даже лучше, поскольку большинство систем окупятся за первые десять лет и будут продолжать поставлять своим владельца чистую энергию еще многие годы, поэтому вопрос "сколько служат солнечные панели " может быть просто не совсем корректным.

Очевидно, более правильным был бы вопрос "Каковы ожидаемые затраты на поддержание и замену частей солнечной электростанции ", поскольку солнечные панели нужно будет заменять в ближайшее время, однако ситуация с инвертором (устройством, преобразующим прямой ток от панелей в переменный, который можно передавать в общую сеть) совсем другое. Среднее время работы инвертора - 10-15 лет. Однако его эффективность не снижается постепенно, как в солнечной панели. Однажды он просто перестает работать. Обычно именно так происходит с так называемыми центральными инверторами. Однако в то же время есть хорошая альтернатива - микро-инверторы, которые можно устанавливать на каждой отдельной солнечной панели. Их срок службы должен быть выше чем у традиционных инверторов и может доходить до 25 лет.

Даже с учетом замены инвертора (или нескольких, если используются микро-инверторы) и реалий украинской экономики, инвестиция в солнечную систему - это один из самых выгодных объектов для капиталовложений.

Справка . Солнечная панель - несколько объединённых в модуль фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) - полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в электричество с постоянным током, в отличие, например, от солнечных коллекторов , которые производят нагрев жидкого теплоносителя.

Пожалуй, мечта каждого современного человека, понимающего, как важна экологическая чистота — независимость от внешнего источника энергии. К тому же, значительное подорожание электроэнергии заставляет задуматься об альтернативном источнике энергии. На помощь придут солнечные батареи, которые работают от неисчерпаемого ресурса — излучения солнца. Благо, на рынке представлен широкий ряд таких устройств. Состоят они из панелей, которые ловят солнечную энергию, контролера заряда, следящего за потоком энергии, аккумулятора, а также инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный. Решив приобрести такое чудо техники, любой покупатель задастся вопросом: а какой срок службы солнечных батарей и панелей?

Что обещают производители?

Большинство производителей солнечных установок гарантируют, что срок службы их батарей и, соответственно, панелей равен тридцати годам. Существенная разница со сроком службы любой другой техники, согласитесь. К тому же, все мы понимаем, что гарантийный срок не означает, что на тридцать первый год батарея умрет и ее срочно нужно будет заменить. Очень вероятно, что она прослужит верой и правдой еще не один год, просто с вероятностью постепенного уменьшения эффективности и коэффициента полезного действия.

Факторы, которые влияют на срок службы батарей и панелей.

По сути, назвать срок работы с высокой точностью невозможно, так как существует ряд факторов, влияющих на данный показатель. Например, уменьшить срок жизни панелей может резкая смена температуры воздуха либо батареи могут перегреться. Но при этом фотоэлементы практически неубиваемые.

Разрушиться могут следующие детали: пленка для герметизации, задняя поверхность модуля и прослойка между стеклом и фотоэлементом. Ультрафиолет разрушает герметик, защищающий от влажности элементы и электрические соединения. Вследствие этого эластичность фотоэлементов уменьшается и они подвержены механическому повреждению. Если же произойдет замутнение прослойки, эффективность солнечной батареи значительно упадет, так как на фотоэлементы будет попадать мало солнечной энергии. Поэтому, если вы решили самостоятельно приступить к созданию солнечных батарей и панелей, помните, что герметик в разы увеличит срок их службы. Даже самый обычный силикон увеличит их прочность, позволив устройству выдержать самый резкий перепад температуры и другие воздействия.

Еще одним немаловажным фактором стоит назвать цену. Мы не утверждаем, что нужно приобретать дорогущие солнечные батареи, но, согласитесь, ждать высокого качества, например, от дешевых китайских панелей, не стоит. Сэкономив и купив такие, вы должны быть готовы к тому, что прослужат они меньше заводских. Выбирая батарею, обращайте внимание на мелочи: например, не совсем аккуратно спаянные элементы должны вас насторожить.

Выбираем солнечные батареи с длительным сроком службы.

С каждым годом производители совершенствуют свои устройства, в том числе пытаются увеличить срок их работы. Так, разработчики придумали пассивное охлаждение рабочей поверхности на панелях. В конструкцию батареи вмонтировали кристаллы из кварцевого стекла, отражающие инфракрасное излучение от самой установки.

Обращайте внимание также на маркировку. Выделяют три уровня качества:

А: при тестировании батареи ее уменьшение мощности равно не более 5%.
В: снижение мощности не больше 30%.
С: реальное снижение мощности больше 30%.

То есть, выяснив маркировку интересующей вас модели, вы будете наверняка знать ее реальный срок работы.