Опубликовано 26 февраля 2020

Вечный аккумулятор, солнечные батареи, работающие без солнца, и другие мифы и заблуждения в области альтернативной энергетики.

Солнечными батареями сейчас уже никого не удивить многие пользователи уже довольно хорошо разбираются в различных тонкостях их работы. Тем не менее, существует ряд заблуждений, которые до сих пор в серьез обсуждаются в массах и мешают адекватному восприятию технологии, её развитию.

Давайте обсудим пять самых популярных заблуждений о солнечных панелях?

Заблуждение первое - «Прокормить небольшой обогреватель»...

Допустим, есть дача, света на иней нет по определению. И вот возникает идея поставить солнечную батарею (одну или две), включить небольшой обогреватель, ватт на 500, и тогда всю зиму внутри дома будет плюсовая температура, вода не замерзнет и водопровод останется цел. Прекрасно же? Только увы, ничего не получится. Как известно, солнце зимой светит не столь интенсивно (поэтому, кстати, зима и наступает) и идея просто несостоятельна. Если даже всерьез задаться такой целью, то стоимость всей системы превысит не только стоимость дома но и пожалуй всего поселка.

Заблуждение второе – «Лучше моно и поли?» Как известно, кристаллические кремневые солнечные батареи бывают монокристаллические и поликристаллические. Монокристаллические ячейки - это специально выращенный кристалл кремния. Поликристаллические - получают методом направленной кристаллизации, по сути, это застывший расправ того же кремния. КПД моно панелей немного выше и они немного дороже, тем не менее, поли панели тоже широко применяются, и если у вас не космический корабль, то особой разницы вы не почувствуете. Ведь от КПД зависит площадь, а мощность указана в номинале – не меняется.
Но есть мнение, что поликристаллические ячейки лучше работают при рассеянном свете, то есть в пасмурную погоду. Иногда можно встретить обратное мнение, что как раз моно лучше показывают себя при недостаточной освещенности. Особо одаренные исследователи из ютуб даже проводят эксперименты, измеряя, по большей части шумы оборудования.

Суть в том, что, как моно, так и поли панели могут высокоэффективными и низкоэффективными. Да, действительно, кристаллические кремневые панели имеют завал КПД при слабой освещенности, но это связано с природой самого кремния, с тем, что он не прямозонный полупроводник, а совсем не с типом солнечных ячеек.
Кстати, тонкопленочные солнечные батареи, действительно, более эффективны при пасмурной погоде. В этом их большое и, в общем, единственное преимущество.

Заблуждение третье – «Простота автономного освещения». Вы наверняка видели уличные светильники на солнечных батареях? Действительно - это круто, фонарь работает сам по себе, без каких либо проводов. Дёшево, надежно и просто! На самом деле совсем не просто и не дёшево, а порой и не надежно. Сама по себе задача о солнечном освещении – она не согласованная, потому что солнце светит днем, а фонарь ночью, поэтому вся энергия проходит через аккумулятор, который неизбежно работает в циклическом режиме, от чего быстро стареет и выходит из строя. Мало того - зимой световой день короткий, а ночь длинная, поэтому солнечная батарея должна быть очень большой, а прожектор, наоборот, маленьким. Большинство солнечных фонарей, особенно в северных районах в зимний период работают не так хорошо, как хотелось бы.
То же самое относится и к наружному видео наблюдению. Довольно удобно разместить видеокамеру на столбе, и на том же столбе установить солнечную панель. Но возникают проблемы зимой - недостаток выработки, который следует компенсировать размером солнечных батарей.

Заблуждение четвертое – «КПД аккумулятора». При расчёте автономных электростанций продвинутые пользователи учитывают потери энергии, которые неизбежно случаются в контроллере, инверторе и даже соединительных проводах. Тем не менее, почти никто не учитывает потери в аккумуляторной батарее. В случае со свинцово-кислотными аккумуляторами потери могут быть значительными. При объемном заряде, то есть когда батарея далека от заряженного состояния, КПД близок к 100%, однако в конце заряда КПД может составлять 30% и даже меньше. Безусловно, картина намного лучше при использовании литиевых аккумуляторов, однако потери энергии все равно есть.

Заблуждение пятое – «вечный аккумулятор». На боку батареи обычно написан срок службы - 10 лет, и многие полагают, что в составе солнечной электростанции аккумулятор прослужит все это время. Было бы очень круто, но, к сожалению, это не так. 10 лет указываются только для буферного режима, когда батарея постоянно стоит заряженной (лишь изредка разряжается, и сразу же заряжается обратно). Такой режим обычно имеет место в системах бесперебойного питания (ИБП). В солнечной электростанции картина иная. Аккумулятор постоянно находится в работе, и хотя он не испытывает явных циклов заряда-разряда, глубокие разряды и хронический недозаряд вполне могут иметь место, срок службы обычно составляет от 3 до 6 лет, но никак не 10.

Как видите, популярных заблуждений немало и, наверное, в этом нет ничего удивительного, так как тема автономного энергоснабжения довольно сложная и предполагает наличие опыта. А опыта, учитывая быстроту развития технологий, и желания заработать быстрее, чем разобраться, многим не хватает.