Солнечные электростанции и резервные батареи для армянских компаний и домохозяйств.

Фотогальванический эффект: фотогальванический эффект - это явление, при котором некоторые материалы, обычно полупроводники, такие как кремний, генерируют электрический ток при воздействии солнечного света. Процесс происходит из-за взаимодействия фотонов солнечного света с полупроводниковым материалом, вызывая высвобождение электронов, которые могут течь, образуя электрический ток.

PV Cell: Фотогальваническая ячейка: Фотогальваническая ячейка, также известная как солнечная ячейка, является основным строительным блоком солнечной панели. Она состоит из полупроводниковых материалов, обычно кремния, с определенными электрическими свойствами. Когда солнечный свет попадает на поверхность фотогальванической ячейки, он возбуждает электроны в полупроводниковом материале, создавая пары электрон-дырка и генерируя электрический ток.

Солнечная (PV) ячейка

Наиболее распространенными типами солнечных элементов являются монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные. Монокристаллические элементы обеспечивают высокую эффективность и долговечность, тогда как поликристаллические элементы экономически эффективны. Тонкопленочные элементы легкие и гибкие, подходят для различных применений.

Размеры и мощность солнечных ячеек.

Солнечные полуячейки, созданные путем сечения солнечной ячейки на две равные половины, обладают такими преимуществами, как снижение резистивных потерь, повышение производительности в условиях затенения, повышенная долговечность и более высокая эффективность. Однако у них есть потенциальные недостатки, в том числе повышенная сложность производства и потенциальное несоответствие ячеек друг-другу.

Полные и полуячейки

Полуячейки: диапазон мощности варьируется, но обычно он выше, чем у полноразмерных ячеек, из-за меньших потерь на сопротивление и улучшенной устойчивости к затенению. Фактические размеры: половина стандартных размеров, например, примерно 78 x 78 мм для полуобрезанных ячеек диаметром 156 мм.

Солнечная панельФотоэлектрическая панель, также называемая солнечной панелью, представляет собой совокупность фотоэлектрических ячеек, соединенных между собой в один более крупный блок. Отдельные фотоэлектрические элементы обычно заключены в защитный материал и расположены в определенной конфигурации, чтобы максимизировать поглощение солнечного света и выработку электроэнергии. Когда солнечный свет попадает на фотоэлектрическую панель, каждая фотоэлектрическая ячейка вырабатывает электричество за счет фотоэлектрического эффекта.

В то время как один солнечный элемент генерирует небольшое количество электроэнергии, солнечная панель соединяет между собой многочисленные элементы для получения более высокого напряжения и выходной мощности. По сути, номинальная мощность солнечной панели представляет собой сумму мощностей всех ячеек панели.

Переменный ток (AC) меняет направление с заданной частотой (в Армении 50Hz). Постоянный ток (DC) поддерживает постоянный поток в одном направлении. Солнечные панели генерируют электричество постоянного тока, но в домах обычно используется переменный ток, поэтому для преобразования энергии для домашнего использования требуются инверторы.

Фотогальванический эффект: фотогальванический эффект - это явление, при котором некоторые материалы, обычно полупроводники, такие как кремний, генерируют электрический ток при воздействии солнечного света. Процесс происходит из-за взаимодействия фотонов солнечного света с полупроводниковым материалом, вызывая высвобождение электронов, которые могут течь, образуя электрический ток.

PV Cell: Фотогальваническая ячейка: Фотогальваническая ячейка, также известная как солнечная ячейка, является основным строительным блоком солнечной панели. Она состоит из полупроводниковых материалов, обычно кремния, с определенными электрическими свойствами. Когда солнечный свет попадает на поверхность фотогальванической ячейки, он возбуждает электроны в полупроводниковом материале, создавая пары электрон-дырка и генерируя электрический ток.

Солнечная (PV) ячейка

Наиболее распространенными типами солнечных элементов являются монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные. Монокристаллические элементы обеспечивают высокую эффективность и долговечность, тогда как поликристаллические элементы экономически эффективны. Тонкопленочные элементы легкие и гибкие, подходят для различных применений.

Размеры и мощность солнечных ячеек.

Солнечные полуячейки, созданные путем сечения солнечной ячейки на две равные половины, обладают такими преимуществами, как снижение резистивных потерь, повышение производительности в условиях затенения, повышенная долговечность и более высокая эффективность. Однако у них есть потенциальные недостатки, в том числе повышенная сложность производства и потенциальное несоответствие ячеек друг-другу.

Полные и полуячейки

Полуячейки: диапазон мощности варьируется, но обычно он выше, чем у полноразмерных ячеек, из-за меньших потерь на сопротивление и улучшенной устойчивости к затенению. Фактические размеры: половина стандартных размеров, например, примерно 78 x 78 мм для полуобрезанных ячеек диаметром 156 мм.

Солнечная панельФотоэлектрическая панель, также называемая солнечной панелью, представляет собой совокупность фотоэлектрических ячеек, соединенных между собой в один более крупный блок. Отдельные фотоэлектрические элементы обычно заключены в защитный материал и расположены в определенной конфигурации, чтобы максимизировать поглощение солнечного света и выработку электроэнергии. Когда солнечный свет попадает на фотоэлектрическую панель, каждая фотоэлектрическая ячейка вырабатывает электричество за счет фотоэлектрического эффекта.

В то время как один солнечный элемент генерирует небольшое количество электроэнергии, солнечная панель соединяет между собой многочисленные элементы для получения более высокого напряжения и выходной мощности. По сути, номинальная мощность солнечной панели представляет собой сумму мощностей всех ячеек панели.

Переменный ток (AC) меняет направление с заданной частотой (в Армении 50Hz). Постоянный ток (DC) поддерживает постоянный поток в одном направлении. Солнечные панели генерируют электричество постоянного тока, но в домах обычно используется переменный ток, поэтому для преобразования энергии для домашнего использования требуются инверторы.

Количество электроэнергии, производимой солнечной фотоэлектрической системой, зависит от различных факторов, которые можно разделить на три основные группы.

1. Климатические факторы:

• Солнечная радиация - это количество солнечной энергии, падающей на горизонтальную поверхность и доступной для преобразования в электричество в местных климатических условиях. Согласно глобальной карте горизонтальной солнечной радиации Армении, энергия солнца, падающая на 1 квадратный метр горизонтальной поверхности, оценивается в пределах от 3,47 до 4,56 кВт/м² в год.
• Температура: температура окружающего воздуха влияет на производительность солнечных панелей. Чем выше температура - тем ниже производительность.
• Изменения в интенсивности солнечного света, продолжительности светового дня и погодных условиях влияют на генерацию энергии.
• Высота местности: большая высота означает меньшее количество воздуха, препятствующего пути солнечного света, что приводит к более прямому воздействию солнечных лучей. Следовательно, чем выше расположена солнечная электростанция над уровнем моря, тем больше энергии она производит,

2. Факторы связанные с крышей

• Для работы с максимальной генерации электричества, близкого к номинальной мощности, панели должны быть установлены так, чтобы получать максимальное количество солнечного света. Для Армении идеальная ориентация - это южное направление. Рекомендуемый угол наклона панелей варьируется от 25 до 35 градусов от горизонтальной плоскости. Этот угол способствует максимальному поглощению солнечного света на протяжении всего года, учитывая широту страны и сезонные изменения высоты солнца над горизонтом.
• Неоптимальный угол наклона и ориентация солнечных панелей могут снизить производство электроэнергии. Потери из-за неоптимальных углов наклона обычно колеблются от 5% до 25%, в то время как потери из-за неоптимальной ориентации могут варьироваться от 2% до 100%. Учет этих факторов на этапах проектирования и установки солнечной фотоэлектрической системы имеет решающее значение для максимизации рентабельности солнечной энергии.
• Препятствия, такие как здания, деревья или близлежащие постройки, могут отбрасывать тени на крышу, уменьшая воздействие солнечного света на солнечные панели. Уменьшение эффекта затенения посредством правильной оценки объекта и проектирования системы имеет важное значение для максимальной производительности солнечной станции.
• Micro-inverters: При неоптимальном наклоне и ориентации панелей микроинверторы генерируют до 30% больше электричества. В отличие от центральных инверторов, микроинверторы устанавливаются на каждую панель, что позволяет оптимизировать каждую панель индивидуально. Это в свою очередь улучшает производителльность системы в целом, повышая рентабельность Ваших инвестиций в солнечную электростанцию.

3. Факторы, связанные с оборудованием:

• Качество и эффективность солнечных панелей: качество сборки панели, ее эффективность, а также скорость деградации панели влияют на генерацию солнечной энергии в длительной перспективе.
• Inverter Efficiency: Эффктивность инверторов: доля электричества, которая доступна для использования после вычета энергии, необходимой для работы самого инвертора.
• Сбалансированность компонентов солнечной электростанции: правильный подбор оборудования и конфигурации солнечной системы увеличивают ее производительность.: The selection and quality of components and the design and configuration of the solar PV system influence energy production efficiency.

Карты PVOUT от компании Solargis дает хорошую оценку производительности солнечной электростанции в условиях определенной географической местности. Эти карты моделируют различные факторы, включая теоретический потенциал, влияние температуры воздуха, конфигурацию системы, затенение, загрязнение и топографические ограничения. PVOUT показывает долгосрочную генерацию энергии на единицу установленной мощности. Измеряется в измеряемую кВтч/Вт). Важно отметить, что PVOUT предполагает «среднюю» конфигурацию солнечной электростанции с центральным инвертором и «идеальной крышей» для данной местности.

Для точной оценки потенциала выработки электроэнергии на крыше вашего владения необходим осмотр участка. Во время этого осмотра будут оценены все вышеупомянутые и другие факторы, определяющие конфигурацию солнечной установки для максимизации генерации энергии.

Солнечные панели вырабатывают постоянный ток (DC), но в домах обычно используется переменный ток (AC). Чтобы преобразовать постоянный ток в переменный необходим инвертор.

Переменный ток постоянно меняет направления течения с заданной частотой (в Армении - 50Hz). Переменный ток удобен для работы трансформаторов и передачи энергии на большие расстояния. Постоянный ток не меняет направления течения. На постоянном токе работают батареи, электромоторы и электроника.

Инверторы также регулируют уровни напряжения в соответствии с требованиями бытовой техники и электросети. Например, панель может генерировать 450 В, но наша домашняя сеть — 220 В.

Стандартные (или сетевые) инверторы, преобразуют электричество постоянного тока, генерируемое солнечными панелями, в переменный ток для потребления или экспорта в сеть. В них отсутствует интеграция с аккумулятором, и они не обеспечивают резервного питания во время перебоев в работе. Напротив, гибридные инверторы в паре с батареей сочетают в себе функции солнечной энергии и батареи, обеспечивая возможность хранения энергии и резервного питания, а также обеспечивая большую энергетическую независимость.

Микроинверторы устанавливаются индивидуально на каждую солнечную панель, они преобразуют независимо друг от дргуа электричество постоянного тока в переменное, оптимизируя производительность и обеспечивая мониторинг на уровне панели. Центральные инверторы, установленные централизованно, преобразуют постоянный ток от всех панелей солнечноый системы в переменный ток. Они экономичны и проще в установке, но они не адаптируются к сложным условиям. Выбор инвертора зависит от размера системы, ее архитектуры, наличия затенений и требований безопасности.

Микроинверторы подключают панели последовательно, а центральные инветоры - параллельно.

Эффективность инверторов варьируется в корридоре от 90% до 99%, то есть это доля постоянного тока, преобразованного в переменный ток. Передовые инверторы могут достигать эффективности, близкой к 99%, в то время как менее эффективные модели могут иметь эффективность 90 %.

Инверторы — самое нагруженное оборудование в составе солнечной электростанции. Гарантийный срок имеет решающее значение при выборе инвертора, поскольку он определяет надежность и долговечность инвертора, необходимые для бесперебойной работы и защиты Ваших инвестиции в солнечную энергию. Гарантия на инверторы варьируется в пределах 5-25 лет в зависимости от качества бренда.

Для эффективной работы солнечной электростанции требуется подобрать оборудование максимально соответствующее внешним и внутренним условиям. Эффективная оптимизация, от наилучшего распололжения панелей до минимизации последствий затенений - максимизирует выработку электроэнергии из солнечного света.

Микроинверторы подключают каждую солнечную панель последовательно, позволяя каждой панели работать независимо. Это означает, что затенение, мусор или неисправность одной панели не влияют на производительность остальных. Центральные инверторы, напротив, используют паралельное подключение, при котором производительность всей системы может быть нарушена, если даже одна панель работает недостаточно эффективно.

Последовательное подключение солнечных панелей

Параллельное подключение солнечных панелей

panels

В R-Fab, перед тем как предложить наши продукты клиентам, мы тщательно тестируем каждый элемент оборудования, чтобы соотнести маркетинговые заявления с реальной производительностью. К счастью, наш сооснователь и главный технический директор владеет великолепным домом в зеленом пригороде Еревана, который служит полигоном для тестирования устанавливаемого нами оборудования.

Крыша создает проблемы для установки солнечных панелей: она имеет форму буквы A с гранями, обращенными на восток и запад, с углом наклона 40 градусов при оптимальном значении 30 градусов. Кроме того, тень от близлежащих деревьев падает на различные части крыши в зависимости от сезона и времени дня.

Для обеспечения объективной оценки мы пригласили две авторитетные армянские компании по установке солнечных панелей, чтобы они предложили нам свои решения. Если вы когда-либо искали в Google «солнечные панели в Армении» или «аревайин панелнер», вы, вероятно, видели обе компании на первой странице результатов поиска.

Один из установщиков отказался от дальнейшей работы после оценки участка, ссылаясь на то, что их солнечная электростанция с центральным инвертором не может производить достаточно электроэнергии для того, чтобы окупить себя.

Вторая компания предложила систему мощностью 4,3 кВт, состоящую из 8 солнечных панелей JA Solar мощностью 540 Вт каждая премиального уровня, совместно с центральным инвертором Solis мощностью 4,3 кВт. Цена составила 1 540 000 армянских драмов, или 358 драмов за ватт. Они заявили, что годовая выработка составит 6020 кВтч, при условии размещения установки на специальной металлической опоре над деревьями для уменьшения затенения. Дополнительные расходы на эту опору, включая демонтаж облицовки, должен нести домовладелец.

Теперь давайте сравним эти проекты. Наша установка включает 10 панелей Longi первого класса мощностью 435 Вт каждая, сопряженных с микроинверторами NEP BDM-800. Наши панели гармонично устанавливаются на крыше без неэстетичных конструкций и обеспечивают выработку 6522 кВтч. При этом установки имеют одинаковую цену – 358 драмов за ватт, но R-Fab предлагает несколько преимуществ:

1. Несмотря на неоптимальное размещение и затенение, наши микроинверторы обеспечивают выработку энергии, сопоставимую с идеально расположенным на поставке центральным инверторам.
2. При одинаковой цене за Вт установленной мощности— 358 драмов за ватт, микроинверторы NEP имеют 12-летнюю гарантию против 5-летней гарантии на центральный инвертор Solis. 
3. Вам не нужно тратить дополнительные деньги и время на строительство некрасивой и потенциально опасной подставки для установки с центральным инвертором.