Сколько энергии дает солнечная батарея? На что хватит одной солнечной батареи?

Сколько єнергии дает солнечная батарея фото
Сколько энергии дает солнечная батарея? На что хватит одной солнечной батареи?

С 2015 года количество частных СЭС в Украине ежегодно увеличивалось вдвое, к августу 2019 года превысив двенадцать тысяч домохозяйств. В отличие от промышленных станций, где приоритетной является максимально доступная мощность, владельцам небольших домашних установок приходится скрупулезно рассчитывать расходы на каждый киловатт. И если потенциальные потребности в электроэнергии для дома или дачи уже высчитаны, остается определить, сколько энергии дает одна солнечная батарея в зависимости от климатических особенностей региона, сезонности, величины солнечной инсоляции, места установки, наличия поворотных трекеров, разновидности панелей, КПД и т.д.

Влияет ли регион на производительность солнечной энергии?

Величина солнечной инсоляции в различных регионах Украины существенно отличается. В среднем, можно считать, что каждый 1 кВт мощности современных высококачественных панелей обеспечит следующую ежегодную выработку электроэнергии по областям при идеальных условиях:

  • Северные, северо-западные – 1035 кВт*ч;
  • западные – 1070 кВт*ч;
  • центральные – 1125 — 1175 кВт*ч;
  • восточные, южные – 1225-1275 кВт*ч;
  • Крым, юго-западная часть Одесской области – 1300-1325 кВт*ч.

Чтобы рассчитать, сколько дает энергии солнечная батарея мощностью 250 Вт, приведенные цифры понадобится разделить на четыре. Это даст следующие средние ежегодные цифры:

  • Ровно, Сумы – 275 кВт*ч (север, северо-запад);
  • Днепр, Киев – 300 кВт*ч (центр);
  • Херсона, Николаев – 325 кВт*ч (юг).

Сколько энергии дает солнечная батарея в зависимости от сезона/месяца?

Еще более значительна сезонная разница в генерации. Из-за наклона земной оси длительность светового дня максимальна летом и минимальна зимой, а 1 кВт мощности панелей генерирует примерный объем выработки согласно данным таблицы:

Север и Запад Центр Юг и Восток
Сутки Месяц Сутки Месяц Сутки Месяц
Январь 0,99 30,69 1,10 34,10 1,21 37,51
Февраль 1,71 47,88 1,90 53,20 2,09 58,52
Март 2,70 83,70 3,00 93,00 3,30 102,30
Апрель 3,60 108,00 4,00 120,00 4,40 132,00
Май 4,77 147,87 5,30 164,30 5,83 180,73
Июнь 4,77 143,10 5,30 159,00 5,83 174,90
Июль 4,77 147,87 5,30 164,30 5,83 180,73
Август 4,23 131,13 4,70 145,70 5,17 160,27
Сентябрь 2,84 85,05 3,15 94,50 3,47 103,95
Октябрь 1,80 55,80 2,00 62,00 2,20 68,20
Ноябрь 0,95 28,35 1,05 31,50 1,16 34,65
Декабрь 0,81 25,11 0,90 27,90 0,99 30,69
ГОД   1034,55   1149,50   1264,45

Чтобы выяснить, сколько энергии дает солнечная батарея в любой период, соответствующие данные таблицы необходимо умножить на мощность панели в киловаттах, например:

250 Вт (июнь, центральный регион): 5,30* 0,25 = 1,325 кВт/сутки, 159,0* 0,25 = 39,75 кВт/месяц.

Какую роль играет угол наклона на производительность энергии?

Следующими факторами влияния на производительность является угол отклонения от прямой линии на солнце, и поворот рабочих поверхностей относительно сторон света.

Идеальными условиями расположения считается:

  • перпендикулярность плоскости батареи к направлению падения лучей;
  • ориентация на юг.

Любые отклонения приводят к падению показателей.

Приблизительный расчет процента потерь – согласно данным таблицы:

Отклонение от перпендикуляра Эффективность Азимут (сторона света) Эффективность
100% Ю 100%
30° 80% ЮЗ – ЮВ 95%
45° 60% З – В 70%
60° 40% СЗ — СВ 35%
90° 20% С 0-5%

Расчет того, сколько энергии дают солнечные батареи, показывает – изменение угла наклона приводит к меньшим потерям производительности, чем азимутное отклонение. Следовательно, монтаж неподвижных маломощных систем (или поворачиваемых дважды в год – зима/лето) экономически более оправдан, чем установка дорогостоящих трекеров. Причина очевидна – угол отклонения даже неподвижных панелей от строгого перпендикуляра на протяжении года всегда оказывается < 30°.

При невозможности сориентировать панели в южных направлениях – при текущем уровне технологий покупка станции становится нецелесообразной.

Каким должен быть уровень освещения и погодные условия?

На то, сколько энергии дает солнечная батарея, наибольшее влияние оказывают погодные условия и особенно время суток. Ночью, при отсутствии солнца, генерация системы равна нулю. Сравнительно мала она ранним утром и поздним вечером. Сильно уменьшается выработка зимой, поскольку при низко стоящем солнце угол падения лучей слишком мал. Разница между среднесуточным количеством энергии в начале лета и конце зимы достигает 5 – 5,5 раз. Это объясняет факт, почему СЭС небольшой мощности зимой практически не используются. Важной деталью является наличие в солнечной станции аккумуляторов, без которых подача энергии ночью невозможна.

В меньшей степени влияет на уровень производства энергии снег, дождь и прочие виды осадков, при условии достаточного уровня освещения. Кроме того, отдельные виды панелей, использующие в качестве полупроводника вместо кремния редкоземельные элементы (сульфид композита медь/индий/германий либо теллурид кадмия) отличаются на 20% более высоким спектром поглощения излучения при рассеянном свете и больших углах падения лучей солнца.

Насколько важен класс и качество оборудования?

Если задаться вопросом, сколько энергии дают солнечные батареи в зависимости от производителя и прошедшего срока эксплуатации, картина образуется следующая.

  1. Высококачественная продукция американских, европейских и японских компаний. Ежегодная потеря эффективности – менее 0,3%, гарантированный срок службы панелей – более 25 лет. При грамотно проведенном монтаже на протяжении всего периода эксплуатации фотовольтаика подобных фирм выдает в сутки около 120% номинальной часовой мощности системы зимой и 580% летом. Одна 250-ваттная панель способна генерировать 300 Вт/сутки в январе и 1,45 кВт в июле. Для полноценного снабжения дома этого, разумеется, недостаточно, и обеспечение потребностей электроэнергии достигается объединением нужного числа батарей.
  2. Оборудование малоизвестных компаний Китая. При более низкой стоимости срок годности китайских батарей значительно короче, что связано с быстрой деградацией ячеек.
  3. Б/У техника и контрабанда. Предсказать, сколько энергии дает одна солнечная батарея данного типа, не получится по причине отсутствия возможности определить стадию разрушения внутренней структуры модульных блоков и микроповреждений внешнего защитного остекления.

Советы по экономии от компании Green Tech Trade

Из приведенных расчетов следует, что даже легкая, компактная и мобильная 100-ваттная панель способна обеспечить зарядку различных мобильных устройств днем и освещение двух-трех палаток ночью, во время летнего похода в горы. Модуля из двух-трех 250-ваттных батарей будет вполне достаточно для комфортного пребывания на даче в выходные. А мини СЭС на 3-4 кВт прекрасно справится с круглосуточным снабжением электричеством небольшого загородного домика.

Увеличить производительность еще на 20% — при той же совокупной мощности системы – несложно при условии приобретения не классических, а тонкопленочных батарей компании First Solar (США). В Украине официальным дистрибьютором данного оборудования выступает фирма Green Tech Trade. Ознакомиться с ассортиментом и сделать предварительный бесплатный расчет СЭС можно на сайте компании.