Новая энергетика

Немного теории: об устройстве и видах солнечных панелей

Новая энергетика - Солнечная энергетика

На сегодняшний день существует множество различных видов солнечных батарей, преобразующих солнечную энергию в электрическую, и классифицировать их можно по-разному. В первую очередь рекомендую обратить внимание на технологию изготовления фотоэлектрических преобразователей, из которых они собираются.

Наиболее широко распространены кристаллические фотоэлектрические преобразователи, изготовленные из моно- или мультикремния, а также тонкопленочные солнечные элементына основе таких материалов, как аморфный кремний, теллурид кадмия, арсенид галлия, фосфид индия и некоторых других соединений. По последним оценкам рыночная доля кристаллических солнечных элементовсоставляет около 93%, а тонкопленочных– около 7%, соответственно.

Также существуют такие более экзотическиенаправления как концентраторныеи электрохимическиесолнечные элементы, но их доли еще очень малы. Такие разработки относятся больше к сфере научных исследований, чем к производству в промышленных масштабах.

Кроме того, солнечные батареи можно классифицировать по сфере их применения– наземногоили космическогоназначения. Самым массовым сегментом являются, конечно же, кристаллические кремниевые солнечные батареи наземного назначения. В первом приближении, конструкция таких батарей представляет собой «многослойный пирог» из защитного стекла, спаянных между собой солнечных элементов, нескольких слоев клеющих и защитных материалов. Все это герметично собрано и упаковано в алюминиевую раму, снабжено небольшой распределительной коробкой и выводами для подключения к нагрузке.

Важно помнить:

Стекло на лицевой стороне модуля выполняет защитную функцию, пропуская при этом излучение до рабочих фотоэлементов. При эксплуатации рабочую поверхность батарей необходимо держать открытой и чистой, иначе их эффективность резко падает. Часто потребители спрашивают, что будет, если на поверхность батареи, например, попадут листья или ляжет снег. Ни в том, ни в другом случае ничего страшного не произойдет. Просто временно снизится эффективность выработки электроэнергии, т.е. упадет мощность системы. Но солнечные батареи монтируются под некоторым углом к горизонту, поэтому любым загрязнениям не просто удержаться на их поверхности. Но техническое обслуживание в виде периодической очистки поверхности, безусловно, необходимо.

Если говорить о сроке эксплуатациисовременных солнечных батарей, то он приближается к отметке 30 лет.Гарантийныйже срок зависит от производителя, обычно это 1 год или 2 года.

Плюсы и минусы использования солнечных систем

Среди преимуществ «солнечной» электроэнергии в первую очередь можно выделить тот факт, что такие системы на протяжении всего срока эксплуатации генерируют значительно больше энергии, чем было затрачено при их производстве. Например, кремниевые солнечные батареи, работающие в таких солнечных странах как Испания, возвращают энергию, потраченную на их производство, в течение первых 2-х лет, а служат - не менее 20 лет.

Следующим преимуществом является постоянное снижение стоимости солнечной электроэнергии, которая по прогнозам аналитиков сравняется со стоимостью традиционной не позднее 2015 года. Кроме того, массовая выработка «солнечной» электроэнергии не требует использования полезных и зачастую дорогих земель, так как батареи могут монтироваться на крышах или фасадах существующих зданий и сооружений, защитных заграждениях автобанов и т.п.

С технической точки зрения преимущества солнечных систем заключаются в отсутствии необходимости использовать любые виды топлива, а также в отсутствии движущихся частей, которые шумят и изнашиваются. Нет необходимости в проведении трудоемкого технического обслуживания инсталлированных систем для поддержки их в работоспособном состоянии.

Что касается недостатков, то главное – это неспособность в настоящее время конкурировать по стоимости с традиционными видами электроэнергии. Без государственной поддержки использовать солнечные системы в местах, где есть нормальный доступ к сети, сегодня нецелесообразно. И это мы хорошо видим в Украине, где стоимость инсталляции простой системы для загородного дома достигает нескольких десятков тысяч евро с соответствующими немалыми сроками окупаемости вложений.

Сделано в Украине

В нашей стране традиционно производились и, надеюсь, все еще производятся солнечные панели для космоса (например, блок фотоэлектрических модулей для египетского спутника). Но это традиционно были небольшие проекты, направленные в первую очередь на поддержку отечественного научно-технического потенциала. А массовые солнечные батареидля наземного использования производит только одна компания – ОАО «Квазар».Все другие изредка появляющиеся анонсы о запуске других производств пока оказывались не более чем декларациями. Также в Украине производятся слитки и пластины кремния (компании «Пиллар»и «Пролог-Семикор»).Другой активности в сфере производства материалов и компонентов для солнечной энергетики пока не наблюдается.

«Квазар» я знаю очень хорошо, т.к. около 8 лет назад принимал участие в НИОКР и организации производства солнечных элементов и солнечных модулей для этой компании. Проработав там почти 6 лет, могу с уверенностью сказать, что конкурентное преимущество продукции предприятия – это высокое качество европейского уровня при более низких ценах, сравнимых с ценами от китайских или индийских производителей. Хоть используемые технологии и базируется на общеизвестных принципах, но большое количество собственных наработок и «ноу-хау» позволяют заводу достойно конкурировать на мировом рынке.

Независимость и престиж

Применение солнечной электроэнергетики имеет экономический смысл там, где существует государственная поддержка этого направления. Среди стран, проводящих подобную политику, самую заметную роль играют Германия, Испания, Италия, США, Южная Корея и Япония. Именно они и формируют сегодня мировой рынок солнечной энергетики.

В Украине же солнечные батареи используются пока очень слабо. Есть всего несколько успешно завершенных проектов, таких как, замена солнечной установкой дизельного генератора на острове Змеиный, электрификация роддома в Мариуполе, освещение центральной улицы в Остроге и т.п., но их все можно пересчитать по пальцам.

Частные лица в основном ставят солнечные панели для резервного энергообеспечения коттеджейили используют их для организации ландшафтного освещения.Но цена вопроса для них все еще остается очень высокой. Говорить о целесообразности использования солнечных систем в нашей стране пока можно лишь в нескольких случаях:

Во-первых, если для этого есть острая необходимость, т.к. объект удален от централизованной линии электропередач, и проложить кабель будет неоправданно дорого или для этого нет физической возможности.

Во-вторых, если есть желание получить определенную независимость, т.е. получать «бесплатную» и чистую энергию от собственной автономной электростанции и при этом не зависеть от государства.

В-третьих, если нужно обеспечить стабильность и экологическую чистоту электрообеспечения, т.е. если в доме часто пропадает свет и есть проблемы с надежностью подачи электроэнергии, но при этом нет никакого желания ставить дизель-генератор (шум, неприятные запахи, необходимость регулярного технического обслуживания и т.п.).

В-четвертых, если необходимо воплотить дизайнерское решение – например, вы хотите, чтобы все ландшафтное освещение и подсветка вашего дома работали от солнца.

В-пятых, если есть желание и возможность идти в ногу со временем – вы помешаны на энергосбережении, экологии и новых технологиях.

Ну и последнее– если нужно подчеркнуть собственный престиж и выделиться среди знакомых, т.к. мало кто сегодня может позволить себе фишку в виде полноценной солнечной системы электрообеспечения своего дома.

Цены падают

В связи с мировым финансовым кризисом и снижением объемов вливаний в отрасль государственных средств на рынке оказалось большое количество нераспроданных запасов, произведенных в прошлом году или в начале этого года. Кроме того, появляется большое количество агрессивных конкурентов из Азии. Эти и некоторые другие факторы привели к тому, что с начала этого года цены на солнечные батареи постоянно снижаются. Последние цифры составляют около 1,8 евро за 1 Вт пиковой мощности в модуле (снижение цен на 20-25% с начала года).

Уповаем на светлое будущее

Сегодняшние реалии возрастающих глобальных энергетических проблем делают все более актуальными вопросы перехода к альтернативным источникам энергообеспечения. Имеющая место ориентация на нефть, газ и ядерную энергию может привести такие страны как Украина к серьезной энергетической зависимости от крупнейших мировых поставщиков сырья и уже сегодня ставит под угрозу экономическую безопасность нашего государства. Очевидно, что альтернативные источники энергии не смогут решить в ближайшие годы все проблемы, но ориентация на них и, в том числе, на развитие солнечной энергетики даст реальную возможность укрепить наши позиции в будущем и повысить энергетическую безопасность Украины.

Очевидно, что по отдельности ни инициативы частного бизнеса, ни попытки вмешательства государство в эту отрасль к быстрому результату не приведут.Поэтому приходит время объединять усилия в этом направлении. Тем более, что солнечная энергетика является сегодня одним из наиболее быстрорастущих секторов энергетики.Например, Европейская ассоциация фотоэлектрической промышленности в Европейском Союзе прогнозирует, что к концу 2010 года суммарные объемы электроэнергии, полученной прямого преобразованием солнечного излучения, превысят показатели 2006 года практически в три раза. А при более широком временном охвате видно, что мировой рынок фотовольтаики ежегодно возрастает на 25-30% и такая тенденция по оценкам экспертов сохраниться как минимум до 2035 года.

Не думаю, что кто-то сможет назвать еще много других отраслей, которые даже в условиях кризиса показывают такую впечатляющую позитивную динамику и где уже сегодня отечественный бизнес может реально конкурировать, показывая не только хорошие финансовые результаты, но и достойное качество на самом высоком техническом уровне продукции.Благодаря кризису, вторая половина 2009 года – 2010 год стали отличным временем для выхода на рынок солнечной электроэнергетики.Инвестиции в фотовольтаику сегодня могут дать неплохойшанс застолбить свое место на одном из наиболее привлекательный и перспективных высокотехнологических рынков.И шанс этот нельзя ни в коем случае упускать.