Стоимость комплекта солнечных батарей для дома – плюсы и минусы

Солнечные батареи – один из вариантов для обеспечения электроснабжением частного жилого дома. Каждая отдельная единица батареи представляет собой ячейку квадратной или прямоугольной формы, состоящую из множества фотоэлектрических элементов, которые преобразуют тепловую энергию солнечного света в электрический ток.

Батареи, установленные на кровле жилого здания, позволяют владельцу осуществлять жизнедеятельность независимо от состояния общей системы электроснабжения. Элементы, способные преобразовать энергию солнца в полезную – это полноценная автономная электросистема, способная снабдить электрическим током каждый нуждающийся электроприбор.

Плюсы и минусы использования батарей

Солнечные батареи, как и любое другое устройство, обладает как положительными, так и отрицательными сторонами.

Плюсы:

1. Обособленность. Как уже было отмечено выше – подобная система является автономной, то есть позволяет не зависеть от стандартного производителя электроэнергии. Особенно этот положительный момент заметен тогда, когда в общей системе случаются перебои.
2. Экологичность. Система, состоящая из таких элементов полностью экологична. В процессе работы не происходит выработки вредных веществ. Это значит, что конструкция полностью безопасна для человека и окружающей среды.
3. Удешевление. На фоне общей инфляции и повышения цен, стоимость батарей падает из года в год. Это связано с развитием новых технологий, увеличением темпов производства и уменьшением себестоимости данного продукта. Также на отрицательную динамику стоимости оказывает влияние конкуренция. С каждым годом компаний, занимающихся монтажом и продажей солнечных элементов, становится все больше.
4. Окупаемость. Так как сама по себе солнечная энергия бесплатна, владелец терпит материальные затраты только на начальном этапе устройства данной конструкции – на приобретение материала и оплату услуги по монтажу. Если в доме ежедневно обслуживается достаточное количество электроприборов, срок окупаемости составляет всего несколько лет.
5. Долговечность. Солнечный элемент практически не подвержен естественному износу. Конструкция не требует регулярного обслуживания со стороны специалистов, поскольку в своем составе она не содержит движущихся компонентов, которые выходили бы из строя по физическим причинам — постоянного контакта между собой, трения и т. д.

Несмотря на значительное количество плюсов, конструкция также не лишена недостатков:

1. Низкий КПД. Привести точное фиксированное значение коэффициента полезного действия (КПД) для солнечных батарей очень трудно, поскольку солнечная активность напрямую зависит от географического расположения. В среднем КПД имеет значение 15%, что гораздо ниже, чем значение этого же параметра для прочих источников электроэнергии. В среднем 1 м2 площади солнечных элементов выдает значение мощности, равное 150 Вт. На деле этого не хватит даже для того, чтобы обеспечить стабильную работу домашнего компьютера.
2. Необходимость использования дополнительного источника. Территория нашей страны никогда не отличалась повышенной солнечной активностью. Чтобы избежать перебоев в работе системы электроснабжения на основе батарей в зимний период, либо в пасмурные дни, необходимо иметь резервные источники. Это может быть бензиновый генератор с номинальной мощностью в 4-5 кВт, который сможет обеспечить работу всех электроприборов в случае малой активности солнечных элементов. Также в качестве дополнительного варианта можно пользоваться стандартной общей системой электроснабжения.

Виды

В данный момент на рынке представлены четыре основных типа солнечных батарей:

Элементы на основе монокристаллического кремния. Идеально подходят для тех случаев, когда площадь, на которой предполагается разместить панели, ограничена – данные элементы обладают наибольшей мощностью из расчёта на одну единицу площади по сравнению с другими видами солнечных панелей. Исходя из этого соотношения несложно сделать вывод – КПД панелей из монокристаллического кремния самое высокое по отношению к другим видам батарей.

Элементы на основе поликристаллического кремния. Применение батарей такого типа идеально в том случае, если владелец не имеет ограничений по площади. Продукция этого типа дешевле предыдущей и благодаря особой структуре кристаллов кремния способна вырабатывать небольшой объем электроэнергии даже в пасмурную погоду.

Элементы на основе аморфного кремния. Батареи такого типа удобно применять в том случае, если плоскость крыши непостоянна – имеет изогнутые элементы в своей структуре (конек крыши либо элемент, образующий внутренний угол – ендову). Прилегая к поверхности, элементы из аморфного кремния полностью повторяют структуру кровли, являясь, к тому же, самоклеящимся материалом, который самостоятельно, без применения постороннего крепежа и лишних конструкций,надежно фиксируется на любой поверхности.

Панели на основе микроморфного кремния. Новинка среди всей линейки данной продукции. Солнечная энергия одинаково хорошо воспринимается элементами этого типа, как при попадании под прямым углом, так и под более острым значением угла. За счет того, что при производстве процент кремния не так высок, как в случае батарей остальных типов,производитель имеет возможность снизить стоимость для конечного потребителя.

Расчет стоимости солнечных батарей для дома. Пример расчета

При выборе системы такого типа как основного источника электроэнергии необходимо произвести правильный расчет для того, чтобы понять,способна ли данная система удовлетворить потребности всех электроприборов, находящихся в здании, и какое количество требуется для обеспечения их нормального функционирования.

Мощность. Для того, чтобы выяснить значение необходимой мощности фотоэлемента,нужно определиться с потреблением энергии (высчитать среднее значение в определенный промежуток времени, например в месяц). К примеру, в месяц общее количество потребляемой всеми электроприборами электроэнергии составляет 450 кВт*ч. Поделив эту цифру на 30, узнаем потребление энергии в сутки. Оно равняется 15 кВт*ч. В год, соответственно, 5400 кВт*ч.

После того, как стало известно базовое значение энергопотребления, необходимо познакомиться с понятием «инсоляция». Этот термин показывает значение солнечной активности в зависимости от времени года и имеет важное значение при расчете, поскольку максимальное и минимальное значение инсоляции для определенного региона может отличаться в несколько раз. Для наглядного примера примем значение солнечной активности (инсоляции) равным 2кВт*ч/м2.

Чтобы произвести итоговый расчет, нужно норму потребления в сутки разделить на значение солнечной активности в текущем месяце, а получившийся результат еще раз разделить на мощность панели, не забывая перевести ее из Ватт в Киловатты, разделив на 1000(300/1000=0,3 кВт).

Количество панелей=15 кВт*ч/2 кВт*ч/м2/0,3кВт=25 шт.

В случае получения дробного значения необходимо округлить результат в большую сторону (25,86=26шт). В приведенном примере значение инсоляции было принято с учетом летнего периода. В зимний период значение активности солнца уменьшается и находится в пределах от 0,5 до 1,3 кВт*ч/м2. Соответственно, подставляя эти значения в общую формулу, в итоге мы получаем большее количество панелей.

Стоимость

1. Наименьшую стоимость имеют панели на основе аморфного кремния. Исходя из расчета общей стоимости системы, цена за 1 Вт составит от 0,8 до 1,0 доллара.
2. Стоимость 1 Вт при использовании панелей на основе микроморфного кремния составит 1,0-1,3 доллара.
3. Батареи на основе поликристаллического кремния будут стоить в пределах 1,1-1,4 доллара за 1 Вт.
4. Самая дорогая – продукция на основе монокристаллического кремния. В этом случае стоимость составит около 1,5 доллара за 1 Вт.

Отзывы

Отзывы владельцев, использующих панели, как источник электроэнергии – неоднозначны. С одной стороны, иметь автономную систему, не зависящую от постороннего вмешательства, довольно удобно. С другой – регионов на территории нашей страны, активности солнца которых хватило бы для того, чтобы система из батарей стала основной, очень мало.

Поэтому при устройстве подобного источника приходиться задумываться о дополнительных, резервных систем, что ведет к дополнительным расходам.

Хотя, с развитием новых технологий, нехватка лучей солнца уже не так сильно сказывается на эффективности батарей, поэтому с течением времени все большее количество людей становится потребителями полезной солнечной энергии.