Гибридные солнечные панели что это

Что такое гибридные солнечные электростанции?

Использование альтернативной солнечной энергии делает возможным стать энергонезависимыми. Энергозависимость достигается только после тщательного анализа и правильных расчетов.

Во многих странах мира солнечные электростанции широко распространены и имеют первостепенное значение для экономики.

Гибридная солнечная электростанция — специальная электроустановка, генерирующая солнечную электроэнергию. Ее используют для автономного снабжения и для продажи излишков производимой электроэнергии. Данная электростанция сочетает в себе функции автономной и сетевой. Такая установка работает по принципу резервного обеспечения и питания от сети.

Особенности работы

При достаточной солнечной интенсивности солнечные панели генерируют электричество и подают ее на гибридный инвертор, потом от него осуществляется питание. Любые излишки электроэнергии от инвертора поступают на аккумуляторные батареи, подзаряжая их. Когда аккумуляторы заряжены полностью, излишки энергии подаются в сеть для продажи.

Продажа лишней энергии в общественную сеть осуществляется при наличии договора с сетевой компанией. Это выгодно, когда тариф на продажу электричества в сеть выше, чем на покупку из сети. Когда ситуация обратная, то лучше сохранить энергию в аккумуляторах, чтобы использовать её вечером. В солнечные дни бывают периоды, когда накопители энергии уже полностью заряжены, а генерация превышает текущее потребление. В этом случае излишки будут экспортированы в сеть: лучше продать электричество по любой цене, чем потерять его.

В случае пасмурной погоды, короткого солнечного дня зимой или частых осадков солнечные батареи работают не на полную мощность. Солнечная электростанция может не вырабатывать необходимое количество энергии, тогда питание будет осуществляться за счет аккумуляторов или сети. При настройке инвертора можно сделать выбор источника резервного питания будет в приоритете.

В результате получается максимальная автономия — минимальное потребление электроэнергии и окупаемость за счет продажи излишков электроэнергии в солнечные дни.

Комплектация:

• гибридный инвертор;
• аккумуляторные батареи;
• солнечные батареи;
• вспомогательные комплектующие (кабель, крепление, система защиты и т.п.).

Гибридная солнечная электростанция рассматривается вариант электроснабжения, если:

• нет электросети и ее подключение будет через какое-то время;
• частые отключения электропитания более суток;
• продавать излишки электричества станция.

Преимущества и недостатки гибридной солнечной электростанции

Гибридная солнечная электростанция считается самой функциональной, сочетая в себе все преимущества видов солнечных электростанций. При этом имеет ряд недостатков:

• высокая цена — самая дорогая среди всех трех типов солнечных электростанций.
• ограничения по эксплуатации инвертора. Открытое пространство или холодные и запыленные помещения противопоказаны.
• длительная окупаемость. При необходимости замены аккумуляторных батарей каждые 3-8 лет окупаемость достигается через 8-10 лет.
• не всегда обеспечивает автономность. При длительной пасмурной погоде днем не успевают аккумуляторные батареи получить полный заряд.

Выгоды гибридной солнечной электростанции:

• бесшумная и эффективная работа;
• минимизация затрат на энергопотребление;
• автономность при аварийных отключениях;
• защита объекта от перепадов мощности городского электроснабжения;
• возможность монтажа на любом объекте и подключения разнообразного электрооборудования;
• система настроек и переключений полностью автоматическая;
• наглядность демонстрации результатов работы;
• срок службы более 25 лет;
• получение прибыли от продажи лишней электроэнергии в городскую сеть.

Монтаж гибридной солнечной электростанции предпочтителен предприятиям, которые функционируют круглосуточно.

В последнее время отслеживается тенденция увеличения использования солнечной энергии и в частных, и в корпоративных целях. Монтируя солнечные электростанции, необходимо рассчитать потребляемую мощность объекта. При анализе расходов можно воспользоваться показаниям счетчика, с учетом сезонных колебаний затрат энергии.

Источник

Гибридные солнечные электростанции

Надежное и бесперебойное электроснабжение, использование бесплатной и чистой энергии солнца, экономия на счетах за электроэнергию — это реальность! Гибридная солнечная станция – комплексное решение всех вопросов электроснабжения загородного дома.

Если ваш загородный дом подсоединен к электросети, которая работает без сбоев, стоимость электроэнергии невысока, то вы никогда не подумаете что-то менять в своей системе электроснабжения. Но если электричество не проведено к месту вашего проживания, электрическая сеть постоянно прерывается или стоимость электроэнергии высокая, то сразу же возникает желание решить эти задачи. Для этого есть много технических возможностей, обычно устанавливают дизельный генератор или ИБП. Но самым выгодным решением является установка солнечной электростанции, которая комплексно решает все эти задачи.

Установка солнечной электростанции обеспечивает вам ряд преимуществ:

1. Выработка и экологически чистой энергии;

2. Экономия на оплате счетов за электроэнергию на 70-80%;

3. Работает как автономная станция если вас еще не подключили к внешней сети;

4. Работает как ИБП – питает ваш дом во время отключений электроэнергии;

5. «Зеленый тариф Ready!» — продажа излишков в городскую сеть после принятия закона о зеленом тарифе;

6. При использовании литиевых АКБ, в весенне-летний период можно вообще не потреблять энергию от внешней сети.

Недостатки, которые надо учитывать :

1. Необходимость иметь место, подходящее для установки солнечных батарей;

2. Дороговизна первоначальной стоимости.

Надо понимать, что солнечные электростанции сильно различаются в зависимости от целей использования. При отсутствии внешней сети используют автономные солнечные станции с аккумуляторами. Если есть стабильная внешняя сеть, но при этом стоимость электроэнергии высока, то для ее экономии ставят сетевые солнечные электростанции. Если внешняя сеть нестабильна и часто отключается, то устанавливаются стандартные ИБП. А вот гибридные солнечные электростанции спроектированы так, чтобы решить все эти вопросы комплексно.

Если у вас нет внешней сети, то гибридная станция собирает энергия от солнечных батарей, накапливает их в блоке аккумуляторов и расходует эту энергию по мере потребности ваших электроприборов. Если есть стабильная внешняя, то гибридная станция питает от солнечной энергии всех ваших потребителей. В случае, если солнечной энергии недостаточно, то система добавляет энергию от внешней сети. Когда солнечной энергии нет (ночь или пасмурное небо) и произошло отключение внешней электросети, то гибридная станция работает как обычный ИБП и питает важные потребители энергией, запасенной в аккумуляторах.

Конечно, у гибридной электростанции есть минус – она немного дороже, чем обычный ИБП, обычная автономная или сетевая станция, т.к. в ней есть все возможные компоненты. Она включает в себя солнечные батареи, которых нет в обычном ИБП. Гибридный инвертор дороже обычного автономного инвертора. Кроме того, в сетевой станции нет блока аккумуляторов.

Зачем же тогда нужны гибридные станции? Есть две ситуации, когда надо ставить гибридную станцию:

Во-первых, представим себе ситуацию: подведенная к вашему дому сеть нестабильна и отключения не редки. Наиболее оптимальное решение — это установка ИБП (об этом можете прочесть в статье ИБП против бензиновых или дизельных генераторов). Вы покупаете относительно дорогое оборудование, которое большую часть времени стоит в режиме ожидания отключения сети. Немного доплатив, вы можете использовать его для получения энергии от солнца и начать экономить на счетах за электроэнергию.

Вторая ситуация связана с дизельными или бензиновыми генератором. Стоимость энергии, получаемой от дизельных или бензиновых генераторов, самая высокая для всех автономных систем. А с учетом периодического обслуживания, заменой масел и фильтров, а также доставкой самого топлива, его реальная конечная стоимость еще больше. Гибридная солнечная станция решает проблему уменьшения потребления топлива и общего времени работы генератора. Когда нагрузка достаточно велика, она замещает электроэнергию от генератора на энергию от солнца, т. о. уменьшается количество потребленных литров топлива. А когда нагрузка небольшая, то генератор можно просто остановить и вся потребленная электроэнергия будет поступать от солнечных батарей.

В чем же смысл именно сейчас установить инвертор Bineos HV4K? Это выгодно по ряду причин:

1. Стоимость гибридного инвертора ниже, чем стоимость общая стоимость обычного инвертора для ИБП и сетевого инвертора. Например, на момент написания статьи цена батарейного инвертора 5кВт / 48В равно 49080р, стоимость самого дешевого сетевого инвертора SOFAR 4000TLM равна 59620р, а стоимость гибридного инвертора Bineos HV4K – выгода составляет 29040 рублей!

2. Пока не принят закон о зеленой тарифе, запрещено передавать энергию в сеть. В случае, если вы будете поставлять энергию от солнечной станции в сеть сейчас, это может повлечь серьезный штраф, более того, ваш счетчик будет считать будто всю эту энергию вы потребили, а не отдали. Поэтому на данный момент нет смысла ставить большие солнечные станции для экономии энергии. На момент написания статьи, самый маленький сетевой инвертор с функцией неотдачи в сеть это SOFAR 1100TL мощностью 1100 Вт, который стоит 30тр. Если доплатить эти же деньги за гибридный инвертор Bineos HV4K, то вы получите станцию на 4000 Вт мощности солнечных батарей. Это реальная экономия!

3. Если вы решили попробовать использовать солнечную энергию для экономии, то вы можете купить маломощный инвертор и установить 3-4 солнечных батарей. При этом потом, после выхода закона о зеленом тарифе, вам надо будет заново покупать более мощный инвертор. Или сразу купить и смонтировать как минимум 10-12 солнечных батарей мощностью и смириться с тем, что большая часть энергии от солнечных батарей не будет использоваться, пока закон о зеленом тарифе не вступит в силу. На гибридный инвертор Bineos HV4K можно установить массив солнечных батарей мощностью от 750 до 4000 Вт. Уже сейчас вы может поставить 3 солнечных батареи и начать реально экономить на счетах за электроэнергию.

4. Еще одно немаловажное преимущество гибридного инвертора Bineos HV4K состоит в том, что если отключение внешней сети произошло на более долгий срок, чем запасено в вашем блоке аккумуляторов, то вы сможете продлить время резерва на большее время, чем без него. А если на улице будет солнечная погода, то вы не заметите что отключался свет даже если его не будет месяц!

Какой бы вариант вы не выбрали, установив гибридную солнечную электростанцию, Вы получите на длительный срок надежное, бесперебойное электроснабжение, а также экономию на счетах за электроэнергию используя бесплатную и чистую энергию солнца – практически все время.

Источник

Новое поколение солнечных батарей: гибридные панели

60 лет прошло с тех пор, как первые солнечные батареи были установлены на внешнюю обшивку американских и советских спутников. С тех пор технологии шагнули далеко вперед. Энергию солнца используют не только для космических объектов, но и для обеспечения электричеством жилых домов. Появилось множество способов улавливать и перерабатывать солнечный свет. В ряду обычных солнечных батарей выделяется гибридная солнечная панель.

На основе кремния

Кремний (Si) – материал, который использовали еще для создания первых конструкций, перерабатывающих энергию солнечного света.

Долгое время существовало три типа таких батарей:

• Монокристаллические (производят из цельных кристаллов). Обладают самым высоким КПД, но не способны улавливать рассеянный свет;
• Поликристаллические (сделанные из кристаллов, направленных в разные стороны), способные улавливать даже рассеянный свет.
• Аморфные – гибкие панели с невысоким КПД, которые можно установить на поверхность любой конфигурации.

Гибридные солнечные панели на основе кремния сочетают аморфный кремний и монокристаллы. Эти панели эффективны в условиях недостаточной освещенности и способны эффективно работать дольше, чем стандартные аморфные устройства.

На основе перовскита

Один из самых эффективных и недорогих способов преобразовывать в электроэнергию свет, который испускает солнце, – использовать перовскит. Этот материал впервые обнаружили в Уральских горах еще в ХХ веке. На него обратили внимание благодаря особой кристаллической решетке, свойственной полупроводникам. Про устройства на основе перовскита уже говорят, что это солнечные батареи нового поколения.

Для создания такого аккумулятора нужен тонкий слой проводящего материала и полимерная подложка. В итоге получается гибкая полупрозрачная панель, которую можно использовать не только как стационарную батарею, но и как материал для стекол, например. Она будет не только улавливать свет, но и защищать помещение от перегрева.

Единственная причина, по которой гибридная солнечная панель из перовскита еще не завоевала весь мир – более низкая эффективность относительно кремниевых. Но, как показывают некоторые исследования, КПД можно улучшить при помощи правильно подобранного полимера. Например, швейцарские физики представили вещество FDT, недорогой материал, способный улучшать работу перовскитных батарей.

Еще одна удачная разработка – сочетание перовскита с кремнием. Используя эту методику, можно получить устройства, эффективно улавливающие и перерабатывающие УФ-лучи. Эти устройства могут быть гибкими и/или полупрозрачными. Значит, их можно использовать не только как стационарные источники энергии, но и для портативной техники, например.

Из пентацена и сульфида свинца

В 2012 году выдающиеся физики Нил Гренхам и сэр Ричард Френд предложили новый вариант гибридного аккумулятора. От изобретенных ранее он отличается способностью преобразовывать все спектры УФ-излучения и высоким КПД. Эти аккумуляторы обладают внутренней квантовой эффективностью в 50%.

Представленная гибридная солнечная панель состоит из неорганического соединения (PbS, сульфид свинца) и полициклического ароматического углеводорода (пентацен). В этой связке PbS улавливает красную часть спектра, а пентацен – синюю, более насыщенную энергией. Благодаря взаимодействию между слоями на каждый пойманный синий фотон приходится по два электрона. Таким образом, КПД этой новинки в два раза больше, чем у других подобных устройств (обычно на один фотон приходится один электрон).

Два минуса изобретения – его сомнительная безвредность для окружающей среды и возможная недолговечность. Пентацен относится к группе соединений, способных провоцировать различные мутации и являющихся мощными канцерогенами.

Самый простой способ производства этого углеводорода – из бензола, являющегося производным нефти, запасы которой на нашей планете не бесконечны.

Недолговечность объясняется просто: пентацен склонен чрезмерно окисляться под воздействием кислорода в условиях облучения ультрафиолетом. Что, собственно, и будет происходить при эксплуатации такого аккумулятора. Так что практическое использование этой разработки находится под большим вопросом.

Наука не стоит на месте, ежедневно радуя человечество новейшими разработками в той или иной области. Так что можно надеяться, что рано или поздно появится достаточно эффективный солнечный аккумулятор, который будет и долговечным, и безвредным для окружающей среды.

Источник