ТИПИ СОНЯЧНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ, ЇХ ЕФЕКТИВНІСТЬ, ПЕРЕВАГИ І НЕДОЛІКИ

Останніми роками фотоелектричні технології розвивалися швидкими темпами. Багато суб'єктів – підприємства, домогосподарства, міста визнали екологічну та економічну необхідність застосування альтернативних ресурсів і отримали від цього прибуток. Залежно від технології, конструкції та призначення застосовуються різні типи сонячних електростанцій. Розглянемо найпоширеніші їх.

Зміст статті:

• • • Технології використання сонячної енергії
    • Типи фотоелектричних станцій
    • Типи станцій, що використовують концентровану технологію
    • Ефективність фотоелектричної системи
    • Переваги та недоліки сонячних електростанцій

Технології використання сонячної енергії

Існує три основні технології використання енергії сонця:

1. Фотоелектричні. Сонячні панелі прямо перетворюють випромінювання сонця на електрику шляхом фотоелектричного ефекту.
2. Сонячний колектор. Ця технологія використовує теплову енергію сонця для нагрівання рідкого або газоподібного теплоносія з подальшим використанням для опалення та гарячого водопостачання.
3. Концентрована розробка. Застосовується для концентрації світла на приймачі за допомогою лінз чи дзеркал. Отриманий таким чином пар надає руху турбіну для виробництва електроенергії.

Усі три технології ефективно застосовуються для різних цілей.

Типи фотоелектричних станцій

Станції, що працюють на принципі фотоефекту, бувають трьох основних видів:

1. Автономні СЕС. Застосовуються для безперебійного цілодобового забезпечення енергією окремих об'єктів у ізольованих системах за відсутності чи ненадійної мережі. Наявність акумулятора дозволяє живити прилади вночі та при тривалих перебоях електропостачання. При розрядці АКБ електропостачання забезпечується від мережі, а разі ізольованої системи — від іншого альтернативного джерела. Зважаючи на високу вартість, встановлюються, як правило, при віддаленому розташуванні від електромереж.
2. Мережеві сонячні станції. Застосовується в основному як комерційний проект для заробітку за "зеленим" тарифом. Для власників приватних домогосподарств їхня потужність обмежується до 30 кВт, юридичними особами — без обмеження. Технологічно для роботи мережевої СЕС потрібне підключення до загальної електромережі. У системі відсутня АКБ, вся вироблена е/е йде харчування власного навантаження, а надлишок продається державі по " зеленому " тарифу.
3. Гібридна сонячна електростанція — поєднує функції як автономної, і мережевий. Такі станції ще називають резервними, оскільки забезпечують надійне резервування об'єктів, що стикаються з частими перебоями енергопостачання. Завдяки наявності акумуляторної батареї та можливості програмування режимів, гібридна сонячна станція забезпечує найбільш оптимальне керування енергією. Вночі навантаження може живитись від АКБ або мережі. Вдень, за надмірної генерації, надлишки можна спрямовувати до енергосистеми за підвищеним тарифом.

Нині найпопулярнішим варіантом є портативні СЕС. Вони компактні, легкі – їх можна взяти з собою в машину, нести як сумку, рюкзак. Перевагою є мобільність та автономність, недоліком – невелика потужність.

Типи станцій, що використовують концентровану технологію

Конструктивно електростанції з концентрованою технологією поділяються на типи:

1. Баштова СЕС. Резервуар із водою встановлюється на вежі заввишки до двадцяти метрів у центрі розташованих по колу геліостатів. Сонячний трекер забезпечує оптимальний кут нахилу дзеркал до світла. У яскравий день температура у приймачі може досягати кількох сотень градусів. Пар, що виробляється, використовується для обертання стандартних турбін, перетворюючи світло на електрику.
2. Електростанції тарілчастого та параболічного типу. За принципом дії вони схожі з попередньою, проте відрізняються конструкцією - приймач і відбивач є єдиним блоком. У тарілчастих ЕС відбивач складається з дзеркал формою нагадують тарілки, а параболічний відбивач являє собою довге параболоциліндричне дзеркало.

Комбіновані СЕС об'єднують у собі кілька технологій — в одній системі можливе встановлення концентраторів та фотомодулів. Наприклад, для виробництва електрики та отримання гарячого водопостачання.

Ефективність фотоелектричної системи

Ефективність ФЕС характеризує скільки енергії сонця буде перетворено на електрику. Середній ККД фотоелектричних батарей по галузі знаходиться в межах 19%. Насамперед цей показник залежить від їхнього типу — монокристалічні батареї забезпечують ККД 21-23%, полікристалічні — 18-19%.

Ефективність залежить від кількох факторів:

• технології та матеріали, що застосовуються під час виробництва;
• інтенсивність випромінювання сонця відповідно до карти інсоляції регіонів;
• орієнтація фотоелектричного масиву щодо сторін світла;
• вибір місця та способу монтажу;
• Температура навколишнього середовища;
• втрати в обладнанні та кабелях;
• старіння (деградація) у процесі роботи.

Щодо ефективності всієї системи — високий ККД також повинні мати інвертори.

Переваги та недоліки сонячних електростанцій

Всі типи СЕС забезпечують головну перевагу - вони виробляють електричну енергію з доступного та екологічного джерела.

Переваги сонячних електростанцій:

• зниження залежності від викопних джерел;
• низькі експлуатаційні витрати - на відміну від викопних ресурсів, фотовольтаїчні системи практично не потребують обслуговування;
• зниження витрат на споживання електроенергії із комунальної мережі;
• автономні сонячні електростанції для дому забезпечують надійне електропостачання там, де немає централізованої електромережі;
• резервування - безперебійне подання електрики під час аварій або ремонтів мережі;
• мережна сонячна станція для дому забезпечує власне споживання та дає можливість заробити гроші на "зеленому" тарифі.

До недоліків можна віднести високі початкові фінансові вкладення, наявність відповідного місця та залежність від пори року - взимку генерація знижується через короткий світловий день.

Установка СЕС – це економічно вигідна інвестиція. Пільги, низька вартість обслуговування та довговічність забезпечують відносно швидку їхню окупність. Вибрати та замовити найбільш ефективну електростанцію можна на сайті Solar Garden.