Гелиоэнергетика. Реально ли использование солнечных батарей в нашей стране?

До недавних пор при слове «солнечная электростанция» мне представлялись огромные сооружения, расположенные где-нибудь в жаркой пустыне Аризоны. Но недавно довелось побывать в Чехии и Германии, странах вовсе не южных и не пустынных, где сразу поразило огромное количество солнечных батарей.

Они были совершенно разного размера — от небольших, на крышах ларьков в городе, до гигантских полей в сотни квадратных метров, издалека напоминающих синие озера. Стало интересно разобраться, насколько интересна и эффективна гелиоэнергетика применительно к нашим климатическим условиям. Энергия Солнца

Идеальными считаются условия перпендикулярного падения солнечных лучей на поверхность, при этом их мощность весьма велика и равна киловатту на квадратный метр. Это весьма большая величина, но очевидно, что в реальности столько получить трудно — погода и климатические условия сильно различны. Чтобы узнать реальные величины, можно обратиться к статистическим таблицам месячных сумм солнечной радиации. Достаточно набрать в Гугле поисковый запрос «количество солнечной радиации кВт*ч/м2». Для квадратного метра площади получаются следующие данные:

Петрозаводск (январь) — 17кВт*ч, Петрозаводск (июнь) — 166кВт*ч Москва (январь) — 20кВт*ч, Москва (июнь) — 160кВт*ч Сочи (январь) — 60кВт*ч, Сочи (июнь) — 185кВт*ч.

Ну с Сочи все понятно, там все-таки юг, но даже для Москвы оказывается вполне реально иметь 20кВт*ч в месяц всего лишь с одной солнечной панели площадью в 1−2 квадратных метра (КПД, естественно, меньше 100%). Если же говорить, например, об энергоснабжении дачи, используемой в весенне-летнее время, с мая по сентябрь, то для той же Москвы ежемесячными значениями будет более 100кВт*ч в месяц. 100кВт*ч в месяц — это 3кВт*ч в день. Много это или мало?

Обычный компьютер (не топовый игровой) вместе с монитором потребляет около 300Вт, значит, 3кВт*ч хватило бы на 10 часов непрерывной работы. Даже если осветить все комнаты в доме энергосберегающими лампами (допустим, понадобится 10 штук), их суммарное потребление будет 130Ватт, т. е. запаса в 3кВт им хватит для горения в течение суток. Даже такой мощный прибор, как электрочайник, расходует 1кВт*час, т. е. за 5 минут нагрева воды он потребит всего лишь 85 Вт (с дрелью или болгаркой примерно аналогично, вряд ли кто-либо будет сверлить непрерывно более 5 минут подряд). Так что даже 3кВт*ч это не так и мало. И ведь заметим, речь шла о солнечной энергии, поглощаемой всего лишь одним квадратным метром площади преобразователя! Получение солнечной энергии

Из приведенных выше расчетов видно, что теоретически все вполне осуществимо. Конечно, о «теплых полах» или горячей ванне речи не идет, но пользоваться основными благами цивилизации в виде освещения, компьютера, телевизора, водяного насоса или дрели вполне реально. Но как это реализуется на практике?

Во-первых, нужны солнечные батареи. Их цена в России, конечно, немалая, но и не столь запредельная. Для понимания примерного порядка цен: солнечная панель мощностью 100 Вт, с выходным напряжением 12 вольт, стоит порядка 5 тыс. р. Менее мощные стоят дешевле, например, 2500 р. за батарею мощностью 40 Вт. В принципе, вполне реальная цена, чтобы подзаряжать, например, ноутбук. Покупные батареи имеют разъемы, герметичную конструкцию, и прочие удобства для наружного размещения. Если же купить только ячейки (одна ячейка дает напряжение примерно 0.5 В) и собрать из них батарею самостоятельно, та же батарея на 40 Вт обойдется примерно в 800−900 р.

Рассмотрим теперь несколько основных видов солнечных электростанций. Эта классификация не является официальной, ее можно рассматривать лишь для примерной оценки.

1. Питание маломощных потребителей

Если планируется использование солнечной энергии лишь для питания маломощных потребителей (небольшой телевизор, подзарядка ноутбука, сотового телефона), возможно их подключение с помощью DC-DC преобразователя непосредственно к солнечной батарее. Это самый дешевый и долговечный способ, однако батарею придется купить с некоторым запасом по мощности, ведь в пасмурное время ее отдача будет меньше. Также очевидно, что мощные потребители (например, дрель мощностью 250 Вт) напрямую от солнечной батареи (мощностью, например, 100 Вт) работать просто не будут.

2. Использование буферного аккумулятора

Этот способ наиболее универсален, но и более дорогостоящий. К выходу солнечной батареи подключается специальный контроллер, который заряжает свинцовый 12-вольтовый аккумулятор большой емкости. Система работает автоматически и не требует вмешательства человека. Очевидно, что плюсом такой системы является постоянное наличие электричества, а не только в ясное время суток.

Второй и самый важный плюс — возможность использования мощной бытовой техники, ведь мощность, отдаваемая аккумулятором, может быть весьма высока. Но и стоимость такой системы выше: контроллер заряда стоит от 1000 р., также следует учесть стоимость аккумулятора. При желании иметь напряжение 220 вольт, к выходу аккумулятора также может быть подключен повышающий инвертор. Хотя без него можно и обойтись, если подобрать технику, работающую от 12 вольт.

3. Использование сетевого инвертора

И наконец, 3-й способ, который вряд ли будет популярен у нас в ближайшее время. Если солнечных панелей в наличии много, «как гуталина на фабрике», возможна сборка системы с сетевым инвертором, который будет отдавать полученное напряжение обратно в электросеть. Существуют даже и счетчики, способные крутиться в обратную сторону, если отдача энергии больше ее потребления, это позволяет минимизировать расходы на электричество. Но с учетом наших цен на электроэнергию, вряд ли стоимость такой системы окупится.

Наконец, о цене вопроса в целом. Как говорилось выше, самая дешевая солнечная батарея мощностью в 40 Ватт обойдется примерно от 1 т.р. — за самодельный, до 3 т.р. — за покупной вариант. К ней может понадобиться стабилизатор напряжения стоимостью от 150 до 500 р., итого суммарные затраты выйдут в 2−4 тыс. р. Вполне небольшая сумма, чтобы «попробовать».

Если говорить о втором варианте, то дополнительно понадобится контроллер заряда, его цена колеблется от 500 р. за самые дешевые, до 5−6 т.р. за дорогие мощные модели, с ЖК-экраном, ведением логов, USB-выходом и пр. И конечно, понадобится аккумулятор, тут цена тоже может колебаться: от «нуля» — за бывший в употреблении автомобильный аккумулятор, до десятков тысяч — за мощные батареи емкостью в сотни ампер-часов. Приблизительно можно считать, что «электрификация» небольшой дачи может обойтись в 10 тыс.р., а для подключения коттеджа может не хватить и 100 тысяч, все зависит от суммарной мощности потребления.

Что касается 3-го способа, то один только сетевой инвертор стоит более 50 т.р., стоимость солнечных батарей желающие могут прикинуть самостоятельно. Заключение

Как можно видеть, гелиоэнергетика — это не нечто запредельное, используемое только на МКС. Даже в наших широтах это вполне реально, особенно для тех мест, где электричество либо отсутствует (отдаленные дачи, туристические стоянки и пр), либо подается с перебоями, либо его подключение слишком дорого. Причем речь не обязательно может идти о дремучем лесе: как-то в новостях показывали обычную спортплощадку в центре Москвы, при освещении которой использовались альтернативные источники энергии, т.к. согласование и подключение к городской электросети стоило в разы дороже.

И наконец, субъективный фактор: приятно вложить силы и средства в экологически чистый источник энергии, который, во-первых, прослужит долго (заявленный срок службы батарей от 25 лет), во-вторых, не дает нагрузки на окружающую среду — мы и так настолько испортили природу, что пора подумать о ее очистке. По некоторым данным, Германия к 2050 году планирует на 80% перейти на возобновляемые источники энергии. Можно лишь пожелать им успеха в этом деле.


18:21 11.11.2017



Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Самое интересное

Онлайн-магазин недорогих диванов: идеальные модели

Диван – многофункциональный предмет мебели, по этой причине он считается необходимой деталью и...

14 мощных преимуществ фондов доверительного управл

Фонды доверительного управления IntwayFunds предоставляют отличный и безопасный инструмент! Покупая ...

Какой должна быть визитка

Визитная карточка должна быть сделана так, чтобы у человека, получившего ее, сложилось хорошее впеча...

Как придать интерьеру особый уют? Зима

Зимой как никогда хочется в доме какого-то особенного уюта и тепла, чтобы после работы можно было с ...

Вкусные рецепты: Тарталетки с красной икрой, Салат

Тарталетки с красной икройСливочное масло заблаговременно вынуть из холодильника (должно быть комнат...

Ремонт кухни в новостройке. С чего начать?

Переезд на новое место всегда связан с хлопотами, суетой и, безусловно, с ремонтом. Покупая жильё в ...

Японские часы

Япония славится своими разработками в сфере техники и технологии. Японские часы уже давно получили п...

People’s Choice Awards-2014: какую музыку выбирает

Говоря о премии People’s Choice Awards, нельзя не упомянуть о музыкальных премиях, которые был...

Интернет-магазин товаров для скрапбукинга: делаем

Ноябрь – лучшее время начинать подготовку к Новому году. Не стоит оттягивать с покупкой подарков для...

Как самостоятельно посмотреть Нью-Йорк?

Несомненно, одним из самых интересных городов мира является Нью-Йорк. Мне доводилось несколько раз т...



Новости развития информационнного портала:

Наш проект создан для людей, стремящихся день за днем совершенствоваться во всех сферах жизни. Каждый для себя найдет что-то интересное и подчеркнет из статьи полезные вещи. На сайте описано огромное количество моментов, которым в повседневной жизни вы найдете практическое применение. Отсутствие навязчивой рекламы, политики и новостных лент, наличие легкого юмора и полезных постов делает наш портал приятным для чтения.

Полезная и познавательная информация, которая собрана на нашем веб-сайте дает возможность ответить на многие интересующие вас вопросы. Для того, чтобы каждый посетитель на нашем портале смог в кротчайшие сроки отыскать нужную, для него информацию, мы максимально упростили интерфейс и улучшили систему поиска необходимой статьи. Теперь нет нужды тратить огромное количество времени для поиска ответа на необходимый для тебя вопрос.