Новые солнечные батареи способные отдавать свет и тепло. Солнечные батареи новые
12 удивительных новостей о солнечных батареях. Это просто вау
Солнечные батареи с каждым годом становятся дешевле и эффективнее. Им находят применение в самых необычных областях. Что интересного произошло в альтеративной энергетики — в нашей подборке
Крымская солнечная электростанция на 100% обеспечивает Симферополь энергией
В Крыму находится одна из самых больших в мире солнечных электростанций. Парк «Перово» состоит из пяти очередей панелей, суммарная мощность которых достигает 100 МВт. Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией весь Симферополь в периоды максимальных его нагрузок.
Парк из 440 тысяч наземных фотоэлектрических модулей на площади в более чем 200 га ежегодно производит 132,5 млн кВт-ч экологически чистой электроэнергии. Это позволяет сократить выбросы углекислого газа на 105 тысяч тонн в год. Солнечные панели, установленные в «Перово», были произведены в Азии.
Строительство электростанции было закончено в 2011 году всего за 7 месяцев. Девелопером проекта выступила австрийская компания Activ Solar, которая привлекла инвесторов из европейских фирм.
Первый лифт на солнечной энергии запустят в Германии
В пригороде Гамбурга появятся лифты, которые работают на солнечной энергии. Монтажом занимается швейцарская компания Schindler. Лифты будут получать электроэнергию от модулей, которые разместят на крышах нового жилого комплекса.
Солнечная энергия будет использоваться для жилого помещения, а избыточная энергия пойдет на зарядку батарей в подвале дома. Накопленной энергии хватит на 400 перемещений на лифте, в том числе ночью и при отсутствии электричества.
«Мегафон» запустил сотовую станцию на солнечных батареях
Компания «Мегафон» запустила первую базовую станцию в Северо-Кавказском федеральном округе, получающую энергию от солнечных батарей. Она находится в Буйнакском районе и обеспечивает стабильной связью жителей близлежащих поселков – более 15 000 человек. Кроме того, в районе заработал качественный мобильнй 3G-интернет.
Станция состоит из 42 солнечных панели, каждая из которых включает в себя 72 фотоэлемента. Батареи способны генерировать энергию мощностью до 5 кВт при температуре от -40 до +85 градусов. За беспрерывным энергоснабжением ведется удаленный контроль. Все данные поступают на компьютеры специалистов компании в онлайн-режиме.
Новая станция будет носить имя Анвара Гамидова — поэта и переводчика из близлежащего села. Аналогичные мобильные станции на солнечных батареях появятся и в других районах республики. Они призваны обеспечить связью населенные пункты, которые находятся вдали от линий электропередач.
Tommy Hilfiger представил куртку на солнечных батареях
Бренд модной одежды Tommy Hilfiger представил куртку Tommy Hilfiger Solar Jacket, которая стала частью лимитированной праздничной коллекции.
Сиквел «Аватара» снимают за счет солнечной энергии
Режиссер Джеймс Кэмерон арендовал в Южной Калифорнии съемочную площадку MBS Media Campus для съемок продолжения культового фильма «Аватар». Студия известна своими экологичными инициативами – экономным расходом воды и энергии, использованием экологически чистых моющих средств для уборки павильонов и экологичных красок в интерьере студии. Кроме того, на крыше студии были установлены солнечные батареи и специальное оборудование общей стоимостью пять миллионов долларов. Таким образом, Джеймс Кэмерон планирует снимать фильмы за счет солнечной энергии.
Kyocera представила смартфон на солнечной энергии
Японская компания Kyocera представила на выставке в Барселоне смартфон с экраном, работающим от солнечной энергии. В экране телефона расположена светочувствительная пленка Wysips Crystal, которая представляет собой сверхкомпактную солнечную панель. Особенность пленки в том, что она прозрачна и не влияет на качество изображения, но при этом поглощает солнечную энергию и перерабатывает ее в энергию для зарядки аккумулятора. По словам разработчиков, благодаря пленке может вырабатываться до 5 МВт энергии на квадратный сантиметр поверхности.
ИКЕА запускает массовую продажу солнечных батарей
ИКЕА после двухлетнего эксперимента в Англии решила расширить географию продаж солнечных батарей. В 2015 году они появятся еще в восьми странах Европы. Какие именно это будут страны пока неизвестно. Первой в списке должна стать Голландия, где продажи стартуют уже 28 октября 2014 года. В конце года солнечные батареи появятся и в Швейцарии.
Самолет на солнечных батареях установил новый рекорд
Самолет на солнечных батареях провел в полете без остановки и дозаправки уже более 80 часов. Таким образом, он побил предыдущий рекорд, поставленный пилотом Стивом Фоссетом в 2006 году в самолете Virgin Atlantic Global Flyer.
Solar Impulse 2 продолжает свое кругосветное путешествие. Он вылетел из города Нагоя в Японии в город Калаэола на Гавайях. Управляет самолетом швейцарский пилот Андре Боршберг, а его коллега Бертран Пикар помогает ему с управлением из Макао. Путешествие закончится в июле в Абу-Даби.
Создан принтер для печати солнечных панелей
Австралийские ученые напечатали солнечные фотоэлементы размером с лист бумаги формата А3. Для этого они создали принтер стоимостью в $200 тысяч, заправили его фотогальваническими чернилами и использовали вместо обычной бумаги специальное покрытие из пластика ПЭТ.
Аналогичный принтер был создан в 2010 году, но, в отличие от австралийского изобретения, мог печатать солнечные панели только маленького размера (до 10 см). Главные недостатки новой технологии – низкая энергоэффективность и короткая продолжительность жизни панелей. Они способны производить только 10% от энергии, которую дает кремний, и живут до 6 месяцев.
Однако разработчики планируют усовершенствовать устройство, продлив срок годности солнечных листов до 10 лет. Пока что напечатанные фотоэлементы будут использоваться для подсветки рекламных щитов и других маломощных объектов.
Apple построит солнечную электростанцию за 1 млрд долларов
Компания Apple построит солнечную электростанцию в городе Монтерее (Калифорния), которая будет обеспечивать энергией ее в Купертино, центр обработки данных в Ньюарке, а также 60 000 домов и 52 магазина компании в штате. Солнечная ферма обойдется компании в 848 млн. долларов и будет завершена до конца 2016 года. Возводить электростанцию площадью 11 кв.км Apple будет совместно с производителем солнечных батарей First Solar. Ее максимальная мощность составит 280 МВт.
«Мы в Apple понимаем, что изменения климата реальны. Время говорить об этом прошло, настало время действовать», — заявил руководитель корпорации Тим Кук. Компания известна своим стремлением к экологичности. Кроме того, Apple принадлежит ряд патентов на солнечные батареи для техники.
В Индии проходят испытания поезда на солнечных батареях
В Индии проходят испытания поезда, оснащенного солнечными панелями. Использование солнечной энергии позволит снизить расход дизельного топлива до 90 000 литров в год и вместе с этим выбросы углекислого газа. По словам представителей местных властей, в Индия есть возможность получать солнечную энергию практически без перерыва в течение года.
Велодорожку в Нидерландах замостили солнечными батареями
В рамках голландского проекта SolaRoad по использованию дорог для производства солнечной энергии создана первая в мире 70-метровая велосипедная дорожка, которая сможет вырабатывать электричество. Она появилась в городке Кромени (Krommenie) в Голландии.
Одна из ее полос выложена плиткой из кремниевых фотоэлементов размером 2,5 x 3,5 метра, защищенных сантиметровым слоем из закаленного стекла. Такое дополнение позволяет солнечным лучам взаимодействовать с фотоэлементами и в то же время является надежной защитой от внешних повреждений. Вторая полоса без солнечных элементов будет использована для тестирования различных покрытий.
В течение трех лет разработчики будут наблюдать, сколько именно энергии вырабатывает такая дорожка и как она реагирует на различные погодные условия и другие факторы. Такая дорога может производить на 30% меньше энергии, чем солнечные батареи, располагаемые на крышах домов. Однако, в дальнейшем, «солнечные дороги» могут быть использованы для освещения дорог, автобанов, поставки электричества для близлежащих домов и административных зданий.
recyclemag.ru
Новое поколение солнечных батарей: прозрачные, рулонные
Ученые во всем мире работают над созданием новых солнечных батарей, которые при высокой эффективности могли бы принимать различные формы и широко использоваться при строительстве в строительной индустрии. Каждая новая разработка, каждое новое достижение ученых, каждое новое поколение солнечных батарей – это пусть небольшой, но шаг вперед, это своеобразный прорыв в деле освоения альтернативных источников энергии, которые позволят снизить зависимость человечества от традиционных ископаемых энергоносителей.
Будущее фотовольтаики: три перспективных направления
1.Прозрачные солнечные батареи
Австралийская компания Dyesol работает, как она заявила, над фотоэлектрической системой будущего. Основой этой системы являются так называемые «гретцель-ячейки» - разноцветные солнечные ячейки. Своим названием они обязаны человеку, который их изобрел, – химику Майклу Гретцелю, запатентовавшему эти ячейки еще в 1992 году. Эти ячейки функционируют аналогично тому, как функционируют зеленые листья растений. Краситель, содержащийся в материале этих ячеек, реагирует на свет и создает тем самым разность потенциалов на поверхности пленки. Гретцель-ячейки почти прозрачны и могут быть использованы в различных покрытиях. Это делает их гибкими, а область применения практически не ограничена.
Разноцветные гретцель-ячейки на фасаде нового Конференц-центра в Лозане.
Самое большое преимущество этих ячеек заключается в том, что они дешевые, экологически чистые, работают даже от рассеянного света и при неблагоприятных углах падения солнечных лучей. Однако для их полноценного практического применения требуются дополнительные исследования. Дело в том, эффективность этих ячеек пока не превышает 15%, что значительно ниже аналогичных показателей у кремниевых гелиевых элементов. Тем не менее теоретические расчеты показывают, что при соответствующих технологиях эффективность гретцель-ячеек может достигнуть 31%. И тогда в самом недалеком будущем можно ожидать появление домов, стены которых покрыты краской, генерирующей электричество.
2.Фотовольтаика, воплощенная в камне
Исследовательская лаборатория немецкого университета из города Кассель под руководством профессора Хайке Клуссманна, продолжая работы, начатые Гретцелем, в своих изысканиях пошли намного дальше. В лаборатории был разработан строительный материал, сочетающий в себе свойства бетона и гелиевой ячейки.
Этот новый материал его создатели назвали DysCrete. Как поясняют исследователи, бетон в данном случае выполняет функции электрода, в то время как искусственный фотосинтез происходит в красителях, изготовленных на базе фруктовых экстрактов. В самом начале исследовательская группа экспериментировала даже с соком черной смородины, пока разработчики не нашли более эффективные красители.
Эксперименты с красными красителями и бетоном в университете Касселя.
Руководитель проекта профессор Хайке Клуссманн говорит: «Наша цель состоит в том, чтобы разработать материал, который в будущем найдет широкое применение в строительной отрасли, например, для сборных элементов при возведении зданий и сооружений, в качестве фасадных элементов, новых компонентов стен».
3.Рулонные солнечные ячейки
Тонкие, гибкие и очень дешевые. Таковы характеристики гелиевой фольги и гелиевой бумаги. Немецкая компания Heliatek выпустила пленку, толщина которой значительно меньше миллиметра. Эта пленка сохраняет свою электрическую эффективность даже в условиях плохой освещенности и высоких температур. В настоящее время серьезные исследования и эксперименты с гелиевой бумагой проводит технический университет в городе Хемниц.
Исследователи экспериментируют с бумажно-пленочными солнечными модулями.
С нормальной техникой печати светочувствительный слой может быть нанесен на бумагу. При этом в лабораториях университета уже получены достаточно обнадеживающие результаты. На сегодняшний день речь идет о напряжении в 4 вольта и коэффициенте полезного действия 1.3%. Но это только начало работ. Теоретические расчеты показывают достижение показателя эффективности, сопоставимого с аналогичными показателями кремниевых солнечных элементов. 3PV (Printed Paper Photo Voltaics) – (Печать Бумага Фото Вольтаика) – так назвали ученые свое открытие.
Взгляд в будущее: наноструктуры с переменным показателем преломления
В голландском городе Эйндховен в институте AMOLF фотоники и нанофизики полупроводников лаборатория под руководством профессора Джейми Гомеса Риваса проводит исследовательские работы, преследующие цель повышения эффективности солнечных батарей.
В основу этих исследований положена идея максимального увеличения светового потока на единицу площади. Чтобы эту идею воплотить в жизнь, исследователи обратились к тому, что уже было «изобретено» природой – глазам ночных мотыльков. Эти природные светоприемники воспринимают малейшие кванты света, благодаря чему насекомые прекрасно видят и ориентируются в кромешной темноте. По образу и подобию глаз ночного мотылька ученые попытались создать искусственную структуру, которая бы работала подобным образом.
В результате многочисленных экспериментов, сложнейших расчетов была получена многослойная наностуктура на базе фосфида галлия. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале «Advanced Materials» («Современные материалы»). В опубликованном материале профессор Джейми Гомес Ривас говорит: «Впервые мы показали, что полученные нами структуры делают возможным практически полное поглощение светового потока». В слоистой структуре глаза мотылька показатель преломления света постепенно меняется от слоя к слою и увеличивается более чем в три раза, прежде чем попадет на зрительный нерв. Такого же эффекта исследователи достигли с помощью полученной ими многослойной структуры мельчайших наностержней с переменной длиной и толщиной.
Наноструктуры с переменным показателем преломления
Благодаря именно таким переменным размерам наностержней достигается плавное непрерывное изменение коэффициента преломления, что максимально увеличивает захват лучей света по всему спектру длин волн, а также сводит к минимуму эффект отражения. Теперь, как считают исследователи, наступило время перехода от научных исследований к практическому применению полученных результатов и разработке простого способа нанесения новых покрытий на солнечные батареи. Если это удастся, то за счет нанесения такого антибликового нанопокрытия эффективность солнечных батарей может быть увеличена в разы. Профессор Ривас при этом считает даже возможным разработать такое покрытие, которое позволит использовать до 99% падающего света.
Учитывая тенденцию развития солнечной электроэнергетики, неуклонное повышение эффективности гелиевых фотопреобразователей, ученые сделали достаточно оптимистический прогноз использования энергии Солнца. По этому прогнозу в 2050 году 27% всего вырабатываемого на планете электричества будет генерироваться именно солнечными электростанциями.
solarb.ru
Самые эффективные солнечные батареи: многослойные ячейки, перовскит
В последнее время солнечная энергетика развивается столь бурными темпами, что за 10 лет доля солнечного электричества в мировой годовой выработке электроэнергии увеличилась с 0.02% в 2006 году до почти одного процента в 2016 году.
Dam Solar Park - самая большая СЭС в мире. Мощность 850 мегаватт. Снимок NASA
Основным материалом для солнечных электростанций является кремний, запасы которого на Земле практически неистощимы. Одна беда – эффективность кремниевых солнечных батарей оставляет желать лучшего. Самые эффективные солнечные батареи имеют коэффициент полезного действия, не превышающий 23%. А средний показатель эффективности колеблется от 16% до 18%. Поэтому исследователи всего мира, занятые в области солнечной фотовольтаики, работают на тем, чтобы освободить солнечные фотопреобразователи от имиджа поставщика дорогого электричества.
Развернулась настоящая борьба за создание солнечной суперячейки. Основные критерии – высокая эффективность и низкая стоимость. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) в США даже выпускает периодически бюллетень, в котором отражаются промежуточные результаты этой борьбы. И в каждом выпуске показываются победители и проигравшие, аутсайдеры и выскочки, случайно ввязавшиеся в эту гонку.
Лидер: солнечная многослойная ячейка
Эти гелиевые преобразователи напоминают сэндвич из разных материалов, в том числе из перовскита, кремния и тонких пленок. При этом каждый слой поглощает свет только определенной длины волны. В результате эти при равной площади рабочей поверхности многослойные гелиевые ячейки вырабатывают значительно больше энергии, чем другие.
Рекордное значение эффективности многослойных фотопреобразователей было достигнуто в конце 2014 года совместной немецко-французской группой исследователей под руководством доктора Франка Димрота во Фраунгоферовском институте систем солнечной энергии. Была достигнута эффективность в 46%. Такое фантастическое значение эффективности было подтверждено независимым исследованием в NMIJ/AIST - крупнейшем метрологическом центре Японии.
Многослойная солнечная ячейка. Эффективность – 46%
Эти ячейки состоят из четырех слоев и линзы, которая концентрирует на них солнечный свет. К недостаткам следует отнести наличие в структуре субстрата германия, который несколько увеличивает стоимость солнечного модуля. Но все недостатки многослойных ячеек в конечном счете устранимы, и исследователи уверены, что в самом ближайшем будущем их разработка выйдет из стен лабораторий в большой мир.
Новичок года - перовскит
Совершенно неожиданно в гонку лидеров вмешался новичок – перовскит. Перовскит – это общее название всех материалов, имеющих определенную кубическую структуру кристаллов. Хотя перовскиты известны давно, исследование солнечных ячеек, изготовленных из этих материалов, началось только в период с 2006 по 2008 годы. Первоначальные результаты были разочаровывающими: эффективность перовскитных фотопреобразователей не превышала 2%. При этом расчеты показывали, что этот показатель может быть на порядок выше. И действительно, после ряда успешных экспериментов корейские исследователи в марте 2016 года получили подтвержденную эффективность 22%, что само по себе уже стало сенсацией.
Перовскитный солнечный элемент
Преимуществом перовскитных элементов является то, что с ними более удобно работать, их легче производить, чем аналогичные кремниевые элементы. При массовом производстве перовскитных фотопреобразователей цена одного ватта электроэнергии могла бы достигнуть $0.10. Но специалисты считают, что до тех пор, пока перовскитные гелиевые ячейки достигнут максимальной эффективности и начнут выпускаться в промышленном количестве, стоимость «кремниевого» ватта электричества может быть существенно снижена и достигнуть того же уровня в $0.10.
Экспериментально: квантовые точки и органические солнечные ячейки
Эта разновидность солнечных фотопреобразователей пока находится на ранней стадии развития и пока не может рассматриваться как серьезный конкурент существующим гелиевым ячейкам. Тем не менее разработчик – Университет Торонто – утверждает, что согласно теоретическим расчетам, эффективность солнечных батарей на базе наночастиц – квантовых точек ‒ будет выше 40%. Суть изобретения канадских ученых состоит в том, что наночастицы – квантовые точки ‒ могут поглощать свет в различных диапазонах спектра. Изменяя размеры этих квантовых точек, можно будет выбрать оптимальный диапазон работы фотопреобразователя.
Солнечная ячейка на базе квантовых точек
А учитывая, что этот нанослой может наноситься методом распыления на любую, в том числе и прозрачную основу, то в практическом применении этого открытия просматриваются многообещающие перспективы. И хотя на сегодняшний день в лабораториях при работе с квантовыми точками достигнут показатель эффективности, равный всего11.5%, сомнений в перспективности этого направления нет ни у кого. И работы продолжаются.
Solar Window – новые солнечные ячейки с эффективностью 50%
Компания Solar Window из штата Мэриленд (США) представила революционную технологию «солнечного стекла», которая в корне меняет традиционные представления о солнечных батареях.
Ранее уже были сообщения о прозрачных гелиевых технологиях, а также о том, что эта компания обещает увеличить в разы эффективность солнечных модулей. И, как показали последние события, это были не просто обещания, а эффективность 50% - уже не только теоретические изыски исследователей компании. В то время как другие производители только выходят на рынок с более скромными результатами, Solar Window уже представила свои поистине революционные высокотехнологичные разработки в области гелиевой фотовольтаики.
Эти разработки открывают дорогу к выпуску прозрачных солнечных батарей, имеющих значительно более высокую эффективность по сравнению с традиционными. Но это не единственный плюс новых солнечных модулей из Мэриленда. Новые гелиевые элементы могут легко крепиться к любым прозрачным поверхностям (например, к окнам), могут работать в тени или при искусственном освещении. Благодаря своей дешевизне инвестиции в оснащение здания такими модулями могут окупиться в течение года. Для сравнения следует отметить, что срок окупаемости традиционных солнечных батарей колеблется от пяти до десяти лет, а это – огромная разница.
Солнечные ячейки от компании Solar Window
Компания Solar Window озвучила некоторые детали новой технологии получения солнечных батарей, имеющих столь высокую эффективность. Разумеется, главные know how остались за скобками. Все гелиевые элементы изготовлены, в основном, из органического материала. Слои элементов состоят из прозрачных проводников, углерода, водорода, азота и кислорода. По данным компании, производство этих солнечных модулей настолько безвредно, что оно оказывает в 12 раз меньшее воздействие на окружающую среду, чем производство традиционных гелиевых модулей. В течение ближайших 28 месяцев первые прозрачные солнечные батареи будут установлены в некоторых зданиях, школах, офисах, а также в небоскребах.
Если говорить о перспективах развития гелиевой фотовольтаики, то очень похоже, что традиционные кремниевые солнечные батареи могут отойти в прошлое, уступив место высокоэффективным, легким, многофункциональным элементам, открывающим самые широкие горизонты гелиевой энергетике.
solarb.ru
Новые солнечные батареи способные производить свет из тепла
Есть два направления развития теории преобразования солнечной энергии в электрическую. Первая теория подразумевает преобразования солнечного света с помощью определенных свойств полупроводников, способных генерировать электрическую энергию при попадании на них солнечного света и, вторая, предполагающая сбор тепла от концентрированных солнечных лучей и последующее преобразования тепла в электроэнергию с помощью тепловых турбин, как на ТЭС.
Однако существует и третий подход, подразумевающий использования и света и тепла. Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) недавно изобрели такую солнечную батарею в попытке повысить эффективность преобразования энергии. Их работа, опубликованная в журнале Nature Energy, одна из последних труднопроизносимых в области солнечной энергетики thermophotovoltaics (STPV).
Эти солнечные батареи содержат слои специальных материалов, способных поглощать солнечный свет и хранить его в виде тепла, а затем излучать его в виде света. Регулируя количество слоев материала можно изменять длину излучаемой световой волны. Основной слой традиционный для солнечных батарей – кремний, затем может преобразовывать вторичное излучение в электрический ток. Теоретически такая система имеет КПД выше, чем единичные фотоэлементы.
Ученые MIT продвинулись в этом направлении еще дальше. При исследовании улучшенных STPV компонентов и обычных солнечных элементов при прямом солнечном свете и при облачной погоде обнаружили, что их система может больше чем в два раза превышать теоретический предел КПД солнечных элементов.
Этот предел, известный как предел Шокли – Квайссера, был внушительной стеной для многих исследователей после расчетов изобретателя транзистора Уильяма Шокли и Hans-Joachim Queisser в 1961 году. Для однослойной кремниевой ячейки данный предел был равен около 32%. Типичные современные солнечные батареи имеют эффективность 10% — 20%.
«В элементах thermophotovoltaics есть все возможности для преодоления данного предела» — говорит David Beirman, один из участников проекта. «Мы показали, что только с нашей собственной неоптимизированной геометрией мы могли бы сломать предел Шокли – Квайссера», — добавил он. Солнечная батарея сможет генерировать в два раза большую мощность от заданной площади солнечных панелей, которые состоят из кремниевых элементов.
Новые достижения в области thermophotovoltaics были разнохарактерными на протяжении многих лет. Основным препятствием для ученых был процесс подборки материалов, излучающих солнечную энергию в определенных длинах волн и способных выдерживать высокие температуры.
В новой батареи исследовательская группа использовала комбинацию углеродных нанопроводов и экзотический материал, известный как нанофотонные кристаллы. Ряд ученых, работающих над текущим проектом, в том числе и доцент машиностроения Evelyn Wang и профессор Marin Soljačić изучали данную комбинацию с начала 2014 года. Тогда он показал потенциал к поглощению практически всех длин световых волн. Нормально кремний реагирует только с некоторыми фотонами света, остальные не смогут произвести нужный эффект.
Нанопроводы поглощают практически все фотоны солнечного света, сконцентрированного в узкий пучок через ряд зеркал. Свет от солнца нагревает материал, и как только температура достигает 1000 0С, кристаллы начинают излучать световые волны определенной длины, при которых основной элемент может вступать в реакцию. Усовершенствованный оптический фильтр отражает обратно любые волны нежелательной длины, которые поглощаются обратно кристаллом для сохранения тепла.
Некоторые виды солнечных батарей достигали КПД более 40%, но при этом использовали несколько слоев клеток, способных поглощать более широкую полосу видимого света. Проблема заключалась в том, что такая структура элемента настолько дорога, что нашла применение только в спутниковой и прочей космической технике.
Продукт новых исследований включает в себя кристаллический кремний, наиболее распространенный и дешевый материал для солнечных батарей, которые благодаря новой технологии могут прилично подешеветь. Также их эффективность значительно возрастает при эксплуатации в пасмурную погоду, так как для своей работы данная конструкция использует тепло, а не прямые лучи. Следующим шагом исследований, по словам Beirman, будет расширения лабораторных прототипов и удешевление конструкции батарей.
elenergi.ru
Сколько стоят современные солнечные батареи в России
Главными преимуществами систем, состоящих из солнечных батарей, является полное отсутствие каких-либо подвижных элементом и расходных материалов, а также их высокая надежность, долговечность и стабильность. Единственным недостатком является высокая стоимость солнечных батарей, при относительно низком уровне коэффициента полезного действия (КПД).
0.1. Стоимость солнечных батарей
Солнечные батареи – это альтернативный источник электрической энергии, который базируется на работе фотоэлектрических преобразователей. Другими словами, солнечная батарея является фотоэлектрическим генератором. Действие системы основано на физических свойствах полупроводников: фотоны света выбивают электроны из внешней оболочки атома.
1. Стоимость солнечных батарей в России
Постоянный рост стоимости энергоносителей вынуждает людей всерьез подумать об энергетической безопасности. Еще совсем недавно альтернативные источники электроэнергии имели очень высокую стоимость. Это объяснялось сложностью изготовления именно солнечных элементов. Однако время не стоит на месте, а технологии постоянно развиваются и усовершенствуются, благодаря чему вместе с ростом показателей солнечных элементов понижается стоимость их изготовления. Это в свою очередь понижает срок окупаемости солнечных батарей.
Такие панели предоставляют возможность не только экономить огромные количества ресурсов и финансов в недалеком будущем, но и получать электричество в таких местах, куда крайне не выгодно или вообще невозможно провести линии электропередач. Благодаря этому, рентабельность солнечных батарей весьма высока. Они могут питать здания в горных массивах, в заповедниках, удаленных дачных поселках и так далее.
Если вас интересует вопрос – ”Сколько стоит солнечная батарея?”, то ответ прост – стоимость солнечной батареи зависит от ее мощности и материалов, из которых она изготовлена, а также от ряда факторов.
Конечная стоимость всей системы электроснабжения на солнечных панелях во многом зависит от того, сколько стоят солнечные батареи. Однако не только это влияет на конечную стоимость станции. Ведь на стоимость еще влияют и такие параметры, как необходимая мощность, особенности объекта, где будет установлена система, уровень автоматизации, а также перечень необходимого дополнительного оборудования. Как правило, для системы электроснабжения на солнечных батареях еще требуются аккумуляторы, контроллеры, инверторы, монтажные крепления и многое другое.
Именно поэтому общая стоимость солнечных панелей может быть установлена только после того, как были составлены все пожелания и требования покупателя, осмотра объекта и составления проекта.
2. Какие солнечные батареи лучше брать
Как известно солнечный свет является постоянным и абсолютно бесплатным источником энергии. И относительно недавно, человечество смогло ”приручить” эту энергию и превратить ее в электричество (путем использования солнечных батарей).
Если вы решили купить солнечные батареи или у вас появилась острая необходимость в них, то возникает вполне резонный вопрос, - какие лучше покупать солнечные батареи? Для того чтобы сделать правильный выбор вам необходимо понять, на что нужно обратить внимание в первую очередь, а какие моменты требуют внимания после этого. Давайте рассмотрим эти факторы.
3. Требуемая мощность солнечных батарей
Для начала стоит определиться с тем, сколько вам необходимо электроэнергии для обеспечения бесперебойной работы электроприборов, которые вам нужны. Это необходимо для того, чтобы понять, какая мощность батареи вам нужна. От этого напрямую зависит и ее стоимость.
4. Оптимальное количество генерируемой электроэнергии в определенной местности
Далее стоит определить количество света в том месте, где вы планируете установить солнечные панели. Солнечная инсоляция, как правило, определяется в Ватт/м2 и разбивается на месяцы. Эти сведения о местности можно найти в многочисленных справочниках различных метеорологических служб, которые можно отыскать в сети Интернет. Однако стоит помнить, что такие показатели вполне могут сильно варьироваться. Это зависит от сезона.
5. Круглогодичное использование солнечных батарей
Если вы планируете использовать солнечные панели в качестве основного питания электроприборов, то необходимо применять модели солнечных батарей, которые имеют наиболее оптимальный уровень КПД. При этом все расчеты необходимо осуществлять, учитывая самые плохие параметры по инсоляции Солнца.
Ведущие специалисты советуют принимать уровень КПД солнечных батарей не более 14% (еще лучше 12%). Это объясняется тем, что даже если используются новейшие солнечные батареи, имеющие высокий уровнь КПД, некоторая часть солнечного излучения будет отражаться от поверхности покрытия из стекла (даже в условиях использования высококачественного антибликового стекла). Кроме этого некоторая часть излучений Солнца гасится самим стеклом (в зависимости от толщины стекла).
6. Как рассчитать требуемое количество солнечных панелей
Расчеты количества панелей напрямую зависят от требуемого количества получаемой электроэнергии. Расчеты ведутся, принимая самые низкие параметры батарей. К примеру, если необходимо получить 100 кВт в месяц, при этом мы знаем, что наименьшая инсоляция в декабре, и составляет она 20 кВт/час/м2, также нам известна площадь одного элемента, которая равняется, к примеру, 0,7 м2. Далее, для расчета нужно инсоляцию (20) умножить на площадь батареи (0,7) и умножить на процент КПД (в нашем случае мы приняли 14%).
Формула имеет следующий вид: 20*0,7*0,14= 1,96 кВт. Это число означает количество электричества, которое вырабатывает одна солнечная батарея. Теперь можно рассчитать, сколько нам потребуется панелей, для достижения 100 кВт за месяц. Для этого 100 кВт делим на 1,96 кВт: 100/1,96=51. 51 – это требуемое количество панелей для выработки 100 кВт.
При этих расчетах обязательно стоит учитывать, что полученные данные не являются строгими критериями для выбора нужного количества батарей. Это обусловлено тем, что количество солнечных и безоблачных дней в году не всегда одинаково, благодаря чему стоит брать солнечные панели с некоторым запасом. Это в свою очередь только положительно скажется на производительности солнечного генератора.
7. Зачем нужны солнечные батареи: Видео
Также солнечные батареи выбираются, отталкиваясь от производителя, так как разные компании могут производить солнечные панели, имеющие разные характеристики. Вполне логично, что они отличаются по цене, однако не стоит покупать самые дешевые солнечные батареи, так как они могут иметь очень низкие показатели.
При этом стоит помнить, что солнечные батареи – это наиболее оптимальный и экономичный источник электроэнергии. Для их работы не нужны расходные материалы и не требуется никакого топлива. Они абсолютно бесшумны и экологически безопасны. Помимо этого налог на солнечные батареи полностью отсутствует, так как этот ресурс не является земным.
На сегодняшний день самые эффективные солнечные батареи были сделаны немецкими учеными в институте Fraunhofer. Они создали батареи, уровень КПД у которых составляет 41,4%. Окупаемость солнечных батарей с таким КПД не вызывает сомнений и происходит уже в ближайшие 1-2 года.
www.techno-guide.ru
