Що краще та вигідніше – вітрогенератор або сонячна батарея? Порівняння

Що краще та вигідніше – вітрогенератор або сонячна батарея? Порівняння

Сучасна промисловість пропонує різні варіанти установок, які виробляють електрику за допомогою сонячних батарей і вітрогенераторів. Ось тільки пересічному споживачеві продукції альтернативної енергетики не так просто самостійно розв’язати проблему, що є більш вигідним – вітрогенератор або сонячна батарея.

А вибір цей принциповий, і в кожному окремому випадку залежить від багатьох факторів.

Щоб розібратися, що краще, вітрогенератор або сонячна батарея, в першу чергу необхідно знати плюси та мінуси їх конструкцій і особливості експлуатації.

Порівняння вітрогенератору та сонячної батареї

1.Сонячні електростанції

Переваги:

  • тривалий термін служби сонячних батарей. Популярні виробники фотоелектричних сонячних модулів надають гарантію на брак своєї продукції до 10 років (+25 років гарантія на вироблення). Без надзвичайних подій сонячна електростанція (СЕС) буде стабільно працювати десятиліттями, не зважаючи на негоду і різні коливання температур;
  • обслуговування. Оскільки сонячні модулі не мають рухомих частин і складних електросистем, вони не потребують частого обслуговування. Досить періодично оглядати модуль, очищати його поверхню від сміття, стежити за станом електропроводки;
  • простота монтажу. Сонячні батареї кріпляться на будь-якій плоскій поверхні за допомогою звичайних кріпильних елементів.

Крім явних переваг, в роботі сонячних панелей є і свої нюанси, які теж необхідно заздалегідь прорахувати перед будівництвом і запуском сонячної електростанції.
Особливості СЕС:

  • падіння обсягу середньодобового виробленої електрики взимку. В середньому, продуктивність батарей падає в 4-5 разів;
  • залежність від погодних умов. У погану погоду показник продуктивності фотоелектричних панелей падає до 20%. Цей недолік можна нівелювати, якщо укомплектувати СЕС акумуляторами підвищеної ємності, які будуть накопичувати електроенергію на випадок негоди.

2. Вітроелектростанції

Переваги вітрогенераторів:

  • цілодобова робота (сучасні вітряні генератори активні навіть при слабких вітрах);
  • велика продуктивність вітряка. Такі установки економічно вигідно встановлювати в тій місцевості, де переважають вітри. В основному це великі відкриті простори: вершини/схили невисоких гір, прибережні зони річок і морів, степи, пустелі.

Швидкість монтажу, також можна віднести до плюсів вітроелектростанцій. Побутові вітрогенератори можна встановити за кілька годин, а промислові – за кілька тижнів.

При цьому суперечки фахівців щодо актуальності використання вітряних електростанцій все ще тривають через деякі недоліки вітрогенераторів, зокрема:

  • висока вартість монтажу. Зазвичай генератор доводиться встановлювати на високій опорі (понад 20 метрів), щоб підвищити продуктивність. Ця обставина впливає на тривалість окупності електроустановки;
  • невеликий ККД установки. Наприклад, номінальною потужністю вітряка в 10 кВт вийде добитися за умови, що вітер дме зі швидкістю 10 м/с. Але такі вітри в більшості регіонів бувають не часто. Тому вітрогенератор зазвичай працює при вітрі 2-4 м/с і видає обсяг електрики менше номінального значення;
  • недовгий термін експлуатації. Більшість простих моделей, які використовуються в приватних домогосподарствах, доводиться ремонтувати хоча б 1 раз на 2-3 роки;
  • періодичне техобслуговування;
  • замерзання мастила в холодну пору року;
  • шум. Низькочастотний інфразвук, негативно впливає на самопочуття людини та тварин (цей недолік є актуальним щодо великих промислових моделей вітрогенераторів).

Наочно порівняння «вітру» і «сонця» можна подати у вигляді таблиці:

Характеристики та обмеження СЕС ВЕС
Термін служби 10-25 років 10-25 років
(з ремонтами)
ККД 5-25% 0-45%
(залежно від швидкості вітру)
Складність монтажу низька висока
Складність обслуговування низька висока
Вартість обслуговування дуже низька висока
Залежність від сезону так ні
Залежність від часу доби так ні
Залежність від місця установки ні так
Рівень шуму відсутній значний

У 2012 році компанія SolarMill запропонувала оригінальне рішення. Інженери компанії спробували об’єднати переваги та звести до мінімуму недоліки обох видів зеленої энергетики і розробили гібрид вітроелектростанції та СЕС. У комплект останньої моделі компанії входить:

3. Гібридні електростанції

Інженери компанії спробували об’єднати переваги і звести до мінімуму недоліки перших і других. І розробили гібридну сонячну електростанцію.

  • 6 вітрогенераторів з ротором Савоніуса (загальною потужністю в 1 кВт);
  • 6 монокристалічних панелей (1,5 кВт) з вбудованим мікроінвертором.

В цілому в сонячний і вітряний день установка може генерувати до 2,5 кВт/год, а вночі основна генерація йде від вітрогенераторів, які починають виробляти електроенергію вже при швидкості вітру у 2 м/с.

Сонячні батареї або вітрогенератор: що і коли краще?

Враховуючи переваги та недоліки альтернативних джерел енергії можна зробити попередні висновки про те, що вигідніше – вітрогенератор чи сонячна батарея. Якщо електростанцію необхідно встановити у північних широтах (з коротким світловим днем), на відкритій території або поруч з морем, то краще зробити вибір у бік вітрогенераторів. У разі якщо площа для комплексу обмежена, в щільній міській забудові або з тривалими світловими періодами дня – тут виграє СЕС.

Ідеальним варіантом, звичайно, є комбінований гібридний варіант. Але він є і найдорожчим проектом.

Вигідні та економні панелі

Один з головних мінусів більшості СЕС – залежність від яскравості та кута падіння променів. Однак сьогодні з’явилися технологічні рішення, що знижують залежність від зазначених параметрів на 30-40%. Так, тонкоплівкові гібридні батареї на телуриду кадмію від компанії Green Tech Trade ефективно перетворюють навіть розсіяне сонячне світло. З продукцією компанії та цінами можна ознайомитися на сайті.