- Опубликовано 28 февраля 2014
Особенности работы автономных солнечных электростанций в зимний период
Позиция большинства развитых стран на сегодняшний день подразумевает постепенный отказ от тепловых и атомных электростанций в пользу возобновляемых источников энергии. Не исключением стала и Россия, где благодаря усилиям государственных энергокомпаний люди зачастую не имеют возможности воспользоваться сетевым электричеством и вынуждены строить автономные ветровые, гидро- или солнечные электростанции.
Климатические условия на территории нашей страны позволяют без проблем обеспечить электричеством обычный загородный дом за счет солнечной энергии в летний период (с марта по октябрь) . Зимой ситуация не столь хороша: во-первых, потребление электроэнергии в зимний период (ноябрь - февраль) выше, во-вторых, ниже значение инсоляции.
Приведем пример: Расположенный в Северо-Западном регионе, массив монокристаллических солнечных батарей номинальной мощностью 2000 Ватт и общей площадью 15 м.кв., вырабатывает летом в среднем 14 кВтч/сутки, чего вполне достаточно на все бытовые нужды. В декабре выработка того же массива в среднем составит 2 кВтч/сутки, при этом будут периоды затяжной пасмурной погоды, когда значение собранной за сутки энергии практически станет равным нулю. Не самый оптимистичный результат, особенно учитывая тот факт, что на дворе зима и одному циркуляционному насосу системы отопления нужно не менее 1 кВтч/сутки.
Солнечные панели в российскую зиму нуждаются в поддержке
Из простого примера мы видим, что солнечные панели на зимний период должны иметь многократный запас мощности, что увеличивает стоимость системы. Какие есть пути решения этой проблемы?
- В любом случае необходим второй источник энергии достаточной мощности – генератор. Увы, при эксплуатации автономной системы в зимний период, полностью отказаться от сжигания ископаемого топлива не получится, однако можно свести к минимуму время работы генератора за счет системы автоматического пуска (САП). САП запускает генератор, когда аккумуляторы разряжаются ниже критического уровня, и, соответственно, останавливает, когда АКБ зарядятся, попутно избавляя Вас от необходимости заводить генератор вручную (очень часто это происходит ночью на морозе с фонариком в зубах);
- Зимой солнечные батареи следует установить вертикально, что позволит увеличить выработку от прямого солнечного излучения, а также защитить солнечные панели от выпавшего снега;
- Иногда бывает очень полезно «в помощь» солнечному массиву установить небольшой ветрогенератор. Идея хороша для северозапада, где средняя скорость ветра зимой 4.5 м/с, однако, например, в республике Саха местами имеем 2 м/с и установка ветрогенератора уже не целесообразна;
- Если площадь, которую можно занять солнечными батареями, достаточно велика, было бы интересно установить тонкопленочные солнечные батареи, которые при прямом солнечном излучении имеют КПД в 2 раза меньше, чем у монокристаллических солнечных батарей, соответственно, занимают площадь в 2 раза больше. Основное преимущество тонкопленочных панелей в том, что в рассеянном свете низкой интенсивности их КПД примерно в 4 раза выше, чем у монокристаллических солнечных панелей.
Подведем итог: Автономное энергоснабжение зданий в российских широтах в зимний период представляет собой довольно сложную задачу, однако существуют эффективные способы решения комплекса возникающих проблем. На сегодняшний день имеется не мало удачных примеров автономных энергосистем, работающих круглый год, в том числе и в северных районах нашей страны.
Вам также могут быть интересны другие статьи..
Солнечная энергия для горячего водоснабжения.