В чем плюсы и минусы солнечных электростанций

С течением времени люди все сильнее загрязняют планету. Именно поэтому солнечные электростанции, их плюсы и минусы, применение и как правильно выбрать, а также фото – все это имеет огромное значение. Особенно сейчас, когда ученые стараются найти альтернативные безопасные источники энергии.

Разновидности электростанций

Современные солнечные панели классифицируют, в основном, базируясь на таких факторах:

• механизм преобразования энергии;
• общее количество фотоэлектрических деталей и их расположение;
• уровень мощности.

Внешний вид этих электростанций может быть классическим, либо созданным по индивидуально составленному проекту для конкретной жилплощади.

Мощность можно назвать ключевым критерием, на который обращают внимание при выборе модели. Уровень мощности, которую вырабатывают солнечные панели, зависит, прежде всего, от уровня солнечной радиации. Электростанции делятся на такие виды:

• автономные;
• мини;
• сетевые.

Автономная

Такой тип СЭС складывается из следующих компонентов:

• аккумулятора;
• зарядного устройства;
• инвертора;
• подключения к дому;
• распределителя с предустановленной защитой;
• солнечной панели.

Солнечная батарея подключается к аккумулятору посредством контроллера. Затем к аккумуляторам подсоединяется инвертор, переводящий постоянный ток в переменный. Такие электростанции незаменимы в той местности, где полностью отсутствует сеть.

Читайте также: Ветрогенератор своими руками

Мини

Конструкция мини-электростанции мало отличается от уже перечисленных и складывается из трех основных деталей:

• батареи;
• инвертора;
• солнечных пластин.

Первая нужна для того, чтобы накапливать электроэнергию в тот момент, когда его становится в излишке, или же она вовсе не задействуется. Длительность и стабильность снабжения жилья электричеством зависит от емкости аккумуляторов, которые используются. Они принесут особую пользу в сумерках, ночью или когда на улице пасмурно. То есть, когда нет естественной возможности преобразовать энергию солнца, или мощности системы попросту недостаточно.

Вторая — для того, чтобы превращать постоянный ток в переменный. А третья – собирает солнечные лучи и затем преобразует их в электричество.

Сетевая

Она состоит из таких деталей:

• инвертор;
• распределитель с предустановленной защитой;
• солнечные панели;
• счетчик электричества.

Дополнительно в устройстве установлен гибридный инвертор. Его задача в том, чтобы объединять потоки электричества, которые исходят от сети и аккумулятора.

[alert]Излишки электричества направляются в сеть посредством отдельного счетчика. Лишнюю энергию можно продать по «зеленому» тарифу. Если же, напротив, есть нехватка энергии, ее можно добрать из сети через другой счетчик.[/alert]

Базовый принцип действия СЭС

Многие задаются вопросом о том, как работает СЭС. Принцип их действия базируется на фотоэффекте. Солнечные лучи попадают на плоские пластины с фотоэлементами. Самый действенный угол – прямой (90 градусов). В то же время световые фотоны освобождают электроны из внешней оболочки атомов состава, которым покрыта солнечная панель.

Свободные элементарные частицы создают электричество, которое проходит через контролер и скапливается в батареях. После его можно свободно задействовать для подпитки разнообразных электроприборов.

Цели для использования солнечных электростанций разнятся в зависимости от нужд. Преимущественно они используются для экономии расходов на электричество.

Области деятельности

В современном мире энергия солнца используется в большом количестве самых разнообразных отраслей. Если объект находится достаточно далеко от централизованной электростанции, необходимость в задействовании автономных СЭС возрастает в разы.

Так, например, солнечные панели сегодня применяются для опреснения земли на африканском континенте или для поставок электричества на спутниковые станции. Солнечную энергию уже давно называют «народной» и не просто так. Она очень легко влилась в процесс снабжения энергетикой жилых домов. Подобная разновидность энергетики потребляет в качестве сырья фотоэлементы лучей и их теплопроводность.

На сегодняшний день такого рода технология применяется преимущественно в тех областях страны, где нет никакой возможности подключиться к стационарной электросети. Но стоит признать, что время не стоит на месте и альтернативные источники энергии дешевеют, становятся более перспективными. Ведь растет их коэффициент полезного действия, а также технологические возможности. Кроме того, возникают новые варианты для аккумулирования энергии и ее контролирования.

С большой уверенностью можно заявить, что уже в ближайшем будущем солнечная энергия выйдет на совершенно новый уровень развития. К тому же, применение солнечных электростанций окупается уже в настоящее время.

Как правильно выбрать солнечную электростанцию

Не так важно, хотите ли вы приобрести батарею для дома или нет. В любом случае, прежде всего нужно рассчитать и определить некоторые данные:

• максимум потребляемой мощности;
• необходимую площадь;
• пусковую мощность;
• рабочие периоды установки за год;
• суточный расход энергии.

Как только все эти параметры будут выяснены, можно выбирать и покупать саму станцию. Для того чтобы ее правильно смонтировать, понадобятся следующие компоненты:

• батареи, которые будут сохранять переработанную энергию для применения;
• контроллер, который будет ускорять заряд, обеспечит долгий срок работы аккумулятора и будет подавать сигнал о состоянии системы;
• пластины, работающие от солнечной энергии;
• преобразователь (его же называют инвертором), который будет превращать постоянный ток в переменный 50 Гц и 220 В для питания электроприборов.

[alert]Для расчета пусковой и потребляемой мощности, а еще необходимого расхода, надо умножить мощность потребителя на время его работы в сутки. При этом полученные параметры всех устройств нужно сложить, получив единую величину.[/alert]

Солнечные электростанции, которые полностью охватывают все нужды, в среднем вырабатывают приблизительно 1700 Вт/ч в сутки.

Примеры расчета окупаемости приведены в таблице.

Как смонтировать

Для того чтобы обеспечить отдельно взятый дом электроэнергией и использовать ее для промышленности, одной солнечной батареи не хватит, т. к. мощность у нее небольшая. Чаще всего, монтируют такие батареи целыми блоками. Их устанавливают на крышу здания или на землю с помощью специальных крепежных систем. Такие солнечные электростанции обеспечат электроэнергией довольно крупные объекты. Если нужен не очень большой объем электроэнергии, станции заменяются солнечными батареями. Они занимают меньше места, но их мощность позволит подзарядить смартфон или компьютер.

Вместо того чтобы пытаться понять, как устанавливать подобные устройства, лучше доверить это дело профессионалам в данной области, потому что сам процесс монтажа довольно непрост и без опыта в таком деле ничего не получится.

Как извлечь выгоду

Беря во внимание тот факт, что солнечные батареи работают только в солнечную погоду, нужно подробно изучить их разновидности. В частности, материалы, из которых они производятся.

Поликристаллические батареи могут преобразовывать не только прямые солнечные лучи, но и рассеянный свет. И тогда облака, закрывающие солнечное освещение, уже не будут являться препятствием для их работы. Отзывы утверждают – чтобы получить наибольшее количество электроэнергии, нужно останавливать свой выбор именно на поликристаллических кремниевых батареях.

Но что же делать, если, к примеру, выпадет снег? Снегопад, как и иные виды осадков, не станут минусом в данном случае. Напротив, во время снегопада объем отраженных лучей увеличивается. И если подобраны именно батареи с кремниевыми фотоэлементами, энергии накопится еще больше. Однако частоту осадков тоже необходимо учитывать при установке панелей, ведь их нужно будет от этих осадков очищать.

[alert]Наука не дремлет и вполне может статься, что вскоре будут изобретены батареи, которые вовсе не будут иметь никаких недостатков. И тогда люди будут принимать гораздо больше участия в сохранении окружающей среды.[/alert]

Преимущества и недостатки солнечных батарей

Прежде чем сделать выбор между традиционными и инновационными источниками энергии, нужно рассмотреть все плюсы и минусы использования энергии солнца.

Достоинств у СЭС не много, но все они весьма существенны. К плюсам солнечных батарей относят такие:

• их хватает надолго – в среднем, срок службы таких батарей составляет около 25 лет. При этом проверку систем необходимо проводить дважды в год. В дополнительном обслуживании, как правило, нет необходимости;
• они работают автономно и не зависят от внешних источников энергии;
• получаемое электричество становится бесплатным.

К недостаткам солнечных батарей можно отнести:

• все необходимые для работы станции элементы состоят из трех основных частей и для них нужно дополнительное место;
• единовременно нужно потратить большую сумму на покупку всего необходимого оборудования. В будущем обычно не требуется дополнительных затрат;
• коэффициент полезного действия таких станций чаще всего не превышает 14%;
• объем полученного электричества напрямую будет зависеть от числа погожих дней в году. Лучше всего монтировать солнечные станции на высоте или открытых площадках, подальше от объектов, которые могут создать тень, а также в районах, где много солнечного света.

Прежде чем делать выбор, следует тщательно взвесить все преимущества и минусы этого устройства.

Выводы

Современные государства также намереваются стимулировать развитие экологически безопасных вариантов для обеспечения своего народа энергией. Именно поэтому на плюсы и минусы солнечных электростанций, их фото, применение и критерии того, как выбрать, обращают сегодня так много внимания.

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=9gMTaZGWxhU[/youtube]